摘要
胰导管腺癌(PDAC)对检查点阻断反应较差,如抗ctla -4和抗pd -1。半乳糖凝集素-9,一种β-半乳糖苷结合凝集素,通过抑制t细胞和编程耐受巨噬细胞促进免疫抑制。在所有检测的癌症中,PDAC表现出最高的表达LGALS9(galectin-9) mRNA。我们分析了83例PDAC中半乳糖凝集素-9染色患者的福尔马林固定和石蜡包埋标本。使用流式细胞术,我们检测了肿瘤免疫细胞中半乳糖凝集素-9的表达,并匹配了12例可切除PDAC患者的血液样本。此外,我们利用70例PDAC患者、36例良性胰腺疾病患者和28例健康对照组的血清样本,通过酶联免疫吸附法分析了半乳糖凝集素-9的血清水平。与正常胰腺相比,半乳糖凝集素-9在人PDAC中高度表达,并存在于肿瘤细胞和免疫细胞中。肿瘤浸润免疫细胞,特别是CD3+与匹配血液中的免疫细胞相比,T细胞显示出半乳糖凝集素-9的上调。PDAC患者血液中γδ T细胞的半乳糖凝集素-9表达高于健康人的γδ T细胞。半乳糖凝集素-9极化的巨噬细胞倾向于原M2表型,导致t细胞细胞因子分泌被抑制。此外,血清中半乳糖凝集素-9的浓度能够将PDAC与良性胰腺疾病和健康个体区分开来,并且是IV期患者的预后指标。Galectin-9是一种新的检测PDAC的生物标志物。
简介
胰腺导管腺癌(PDAC)是一种破坏性疾病,只有不到9%的患者存活5年[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 1" title="1" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e653">1].大多数患有PDAC的患者是在疾病的晚期被诊断出来的,此时肿瘤无法通过手术切除。为了改善患者的预后,早期诊断是重要的。由于目前化疗的疗效有限,需要确定新的治疗靶点[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 2" title="2" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e656">2].在多发性实体肿瘤中,免疫治疗策略可提高总生存率,但PDAC的结果却令人失望[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 3" title="3." href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e659">3.,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 4" title="4" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e662">4].PDAC与强大的炎症,主要是免疫抑制浸润相关[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 5" title="5" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e665">5].值得注意的是,与大多数其他肿瘤不同,PDAC中的细胞溶解活性与突变负荷或新表位负荷的增加无关[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 6" title="6" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e669">6].具有高溶细胞基因特征的PDAC增加了免疫检查点的表达。PD-L1在PDAC中的表达普遍较低,提示其他免疫检查点可能更相关。
半乳糖凝集素-9是β-半乳糖苷结合凝集素家族的一员,具有多种生物学功能,如化学吸引、细胞聚集和凋亡[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 7" title="7" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e675">7,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 8" title="8" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e678">8].它有多种结合伙伴,在免疫调节中发挥广泛作用。Galectin-9已被证明是T细胞上T细胞免疫球蛋白粘蛋白受体3 (TIM-3)的衰竭配体[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="9" href="#ref-CR9" id="ref-link-section-d143690565e681">9,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="10" href="#ref-CR10" id="ref-link-section-d143690565e681_1">10,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 11" title="11" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e684">11].此外,已有研究表明,它可以通过与CD44结合提高诱导Treg细胞的稳定性和功能[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 12" title="12" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e687">12].Galectin-9还通过结合CD137促进淋巴细胞和髓细胞中受体复合体的聚集、信号传导和功能活性[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 13" title="13" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e691">13].在最近的一项研究中,半乳糖凝集素-9被确定为dectin-1的配体,驱动小鼠PDAC中免疫抑制巨噬细胞的分化[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 14" title="14" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e694">14].阻断半乳糖凝集素-9/dectin-1轴增强瘤内t细胞活化,导致肿瘤实质性消退和延长生存期。此外,半乳糖凝集素-9封锁扩大并激活肿瘤浸润CD4+和CD8+T细胞,但仅在γδ T细胞胜任的宿主中[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 15" title="15" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e701">15].然而,半乳糖凝集素-9在人PDAC中的表达、间室分布和临床意义尚不清楚。在这项研究中,我们分析了石蜡包埋的肿瘤组织、从肿瘤和外周血中新鲜分离的免疫细胞以及PDAC患者的血清中半乳糖凝集素-9。
结果
人的PDAC有很高的LGALS9信使rna水平
为了研究半乳糖凝集-9在PDAC中相对于其他人类实体肿瘤的作用,我们分析了癌症基因组图谱(TCGA)数据库中保存的RNA表达数据。在所有检测的癌症中,PDAC表现出最高的表达LGALS9(半乳糖凝集素-9)mRNA(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">1).LGALS9表达明显高于CD274(PD-L1)在PDAC样品中的表达(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">1 b).值得注意的是,高LGALS9表达与t细胞基因无关(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">1 c).然而,样品与高LGALS9基因的表达减少了CD163而且CD206并且增加了肿瘤坏死因子,所有这些都与较少的m2样巨噬细胞表型相关(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">1 d),但骨髓衍生抑制细胞(MDSC)标记的表达升高CD15(无花果。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">1 e).此外,与已知的致癌基因无相关性喀斯特,TP53,SMAD4,CDKN2A观察到(P16)(数据未显示)。
Galectin-9在人PDAC肿瘤细胞上表达
共聚焦显微镜显示,半乳糖凝集素-9存在于肿瘤细胞的细胞质和细胞核中。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">2).为了进一步评估半乳糖凝集素-9在人PDAC中的表达,我们用免疫组化法评估了83个肿瘤组织切片(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">2 b, c,补充表<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="supplementary material anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">S1).正常胰腺在导管细胞和腺泡细胞的细胞质中有微弱的表达。相反,半乳糖凝集素-9在大多数病例中表达较高,不仅存在于肿瘤细胞中,也存在于一些瘤内白细胞中。然而,半乳糖凝集素-9的表达与肿瘤大小、淋巴结转移或UICC分期无关。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">二维).半乳糖凝集素-9低表达和高表达样本的分离分析显示,总生存率无显著差异(数据未显示)。年龄、性别、肿瘤部位差异无统计学意义。值得注意的是,新辅助化疗显著降低了半乳糖凝集素-9的表达。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">2 e, f).
与匹配的血液免疫细胞相比,pdac浸润免疫细胞表达更高水平的半乳糖凝集素-9
为了确定PDAC中表达半乳糖凝集素-9的白细胞亚群,我们对肿瘤标本和匹配的血液中的免疫细胞进行了流式细胞术检测,这些血液是从12名接受手术的PDAC患者新鲜获得的<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="supplementary material anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">S2).与来自匹配血液的免疫细胞相比,肿瘤浸润的免疫细胞通常表现出更高的细胞表面半乳糖凝集素-9表达(图1)。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">3).血白细胞中半乳糖凝集素-9表达极低。与匹配血液中的T细胞相比,肿瘤浸润的T细胞含有更多的半乳糖凝集素-9。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">3 b).尤其是CD4+T细胞中半乳糖凝集素-9表达显著上调,而CD8细胞中半乳糖凝集素-9表达显著上调+T细胞在肿瘤内仅少量增加。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">3 c).Galectin-9在γδ T细胞上表达量最高。肿瘤相关的巨噬细胞和单核细胞MDSCs几乎没有半乳糖凝集素-9的表达。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">3 d).值得注意的是,肿瘤样本在t细胞亚群或髓样细胞上同时高表达半乳糖凝集素-9。
PDAC患者血液中γδ t细胞亚群中半乳糖凝集素-9的表达增加
接下来,我们比较了PDAC患者和健康对照组血t细胞亚群中半乳糖凝集素-9的表达。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">4).半乳糖凝集素-9的百分比+T细胞和CD4细胞非常相似+和CD8+T细胞。然而,PDAC患者的血液γδ T细胞与健康对照组的血液γδ T细胞相比,显示出明显更高的半乳糖凝集素-9表达。在PDAC患者中,γδ T细胞在T细胞亚群中表达量最高。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">4 b).此外,我们还研究了血CD4中半乳糖凝集素-9的表达+, CD8+和肿瘤大小的γδ T细胞(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">4摄氏度),淋巴结转移(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">4 d)和UICC阶段(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">4 e).尤其是CD4上的半乳糖凝集素-9的表达+T细胞在肿瘤较大的患者中显著升高(T3/4)。
Galectin-9使巨噬细胞向M2表型极化
为了进一步分析半乳糖凝集素-9对免疫细胞的作用,在半乳糖凝集素-9存在的情况下,巨噬细胞与AsPC-1细胞共培养。值得注意的是,半乳糖凝集素-9降低了M1标记HLA-DR和CD86的表达(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">5),下调M2标记CD206(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">5 b)作用于巨噬细胞。与向m2表型的转变一致,半乳糖凝集素9启动的巨噬细胞抑制t细胞细胞因子的产生。与引物巨噬细胞共培养后,T细胞分泌的TNF-α和IFN-γ明显减少(图1)。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">5度).因此,巨噬细胞在表型和功能上趋向于原细胞M2表型,可能支持进一步的肿瘤生长。
血清中半乳糖凝集素-9水平区分PDAC患者与良性胰腺疾病和健康个体
鉴于肿瘤和免疫细胞上存在半乳糖凝集素-9,我们假设在PDAC患者中也存在一定量的可溶性半乳糖凝集素-9。我们分析了健康个体中循环的半凝素-9 (n= 28),慢性胰腺炎患者(n= 18),导管内乳头状黏液性肿瘤(IPMN,n= 18), PDAC (n= 70,补充表<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="supplementary material anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">S3).健康人血清中Galectin-9水平(中位数6.68 ng/ml)与良性胰腺疾病患者(CP,中位数6.44 ng/ml;IPMN,中位数7.53 ng/ml),但PDAC患者显示最高的血清半乳糖凝集素-9水平(中位数9.13 ng/ml)(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">6).在健康个体中,年龄和性别与循环中的半凝素-9水平无关。为了探索血清中半乳糖凝集素-9水平是否预测肿瘤进展,我们根据UICC分期对PDAC患者进行了分层(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">6 b).Galectin-9从I期到III期呈上升趋势,但IV期患者血清中Galectin-9水平总体最低。对于IV期患者,长期生存率(>12个月)与短期生存率(<12个月)相比,半乳糖凝集素-9血清水平显著降低(图1)。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">6摄氏度).值得注意的是,CA19-9水平与该队列的生存率无关(数据未显示)。我们接下来的研究是,半乳糖凝集素-9是否能够区分PDAC与慢性胰腺炎、IPMN和健康正常对照(图1)。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">6 d).Galectin-9单独检测PDAC的c-统计值为0.776。此外,半乳糖凝集素-9能区分PDAC与慢性胰腺炎和ipmn, c统计值分别为0.711和0.668(图。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">6 e).Galectin-9在鉴别良性胰腺疾病方面的准确率并不高于CA19-9,但优于CEA。
讨论
PDAC是一种毁灭性的疾病,预计将成为癌症相关死亡的第二大原因。迫切需要更多的生物标志物和新的治疗靶点来改善患者的预后。在这项研究中,我们发现半乳糖凝集素-9在PDAC患者的血清中表达强烈,并在PDAC患者的血清中增加。考虑到半乳糖凝集素-9阻断后小鼠PDAC肿瘤生长减少,半乳糖凝集素-9作为PDAC新治疗靶点的潜力是重要的[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 14" title="14" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1293">14].值得注意的是,尽管免疫治疗在多种癌症中取得了成功,但PDAC的反应并不好。在多个实体瘤中,PDAC最高LGALS9表达和半乳糖凝集素-9 mRNA水平明显高于PD-L1。PD-1/PD-L1阻断反应是否需要PD-L1表达尚不清楚,然而,高水平的半乳糖凝集素-9需要进一步研究半乳糖凝集素-9作为PDAC免疫治疗靶点。特别是一种免疫原性的PDAC亚型已被证明与B细胞和t细胞浸润相关的基因丰富[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 16" title="16" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1299">16].半乳糖凝集素-9 mRNA的高表达与t细胞基因无关,但与m2样巨噬细胞极化和MDSCs相关的基因相关。最近的一项研究表明,小鼠PDAC中的半乳糖凝集素-9阻断导致t细胞激活和m1 -巨噬细胞极化[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 14" title="14" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1302">14].随后,巨噬细胞的半乳糖凝集素-9结扎增加了m2极化和肿瘤的进展,这是由于免疫抑制肿瘤微环境。同样,我们发现高半乳糖凝集素-9 mRNA水平与几个单核细胞免疫抑制基因相关。此外,半乳糖凝集素-9极化的巨噬细胞倾向于m2表型,而半乳糖凝集素-9启动的巨噬细胞抑制了人PDAC中t细胞因子的产生。Galectin-9在人PDAC标本中的表达是可变的,但明显高于正常胰腺组织。半乳糖凝集素-9的表达增加在其他几种肿瘤中也有报道,且大多与良好的预后有关。然而,半乳糖凝集素-9的高表达与肺癌的生存率降低有关,表达增加与肝细胞癌、胃癌和结直肠癌的生存率提高有关,也与乳腺癌的低转移潜力有关[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="17" href="#ref-CR17" id="ref-link-section-d143690565e1305">17,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="18" href="#ref-CR18" id="ref-link-section-d143690565e1305_1">18,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="19" href="#ref-CR19" id="ref-link-section-d143690565e1305_2">19,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="20." href="#ref-CR20" id="ref-link-section-d143690565e1305_3">20.,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 21" title="21" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1309">21].值得注意的是,在胰腺癌细胞中,半乳糖凝集素-9已被证明可诱导凋亡[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 22" title="22" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1312">22].然而,半乳糖凝集素-9对AsPC-1细胞增殖无显著影响。在我们的分析中,Galectin-9的组织和血清表达与肿瘤分期和总生存期无关。事实上,我们发现新辅助化疗后组织样本中半乳糖凝集素-9的表达减少,与我们之前的发现相似,在伊马替尼治疗后胃肠道间质瘤中PD-L1的表达减少[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 23" title="23" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1315">23].除了抗肿瘤治疗对半乳糖凝集素-9表达的直接调节作用外,肿瘤细胞的普遍减少可能有助于这一观察结果。
在人PDAC中分析的免疫细胞中,γδ T细胞显示出最高的半乳糖凝集素-9表达。其他免疫细胞仅少量表达半乳糖凝集素-9,但与匹配的血液免疫细胞相比,肿瘤内免疫细胞表达普遍增加。此外,与健康对照组相比,PDAC患者的血液免疫细胞有更高的半乳糖凝集素-9表达,提示存在一种局部和全身肿瘤依赖因子驱动人PDAC中半乳糖凝集素-9表达。我们发现血T细胞中半乳糖凝集素-9的表达与肿瘤分期无相关性。血清中半乳糖凝集素-9水平的升高与肿瘤分期无关,这表明半乳糖凝集素-9可能不能普遍反映肿瘤的进展。血清中半乳糖凝集素-9水平能够将PDAC与良性胰腺疾病和健康个体区分开来。ipmn患者血清中半乳糖凝集素-9水平未升高,提示半乳糖凝集素-9在原发肿瘤生长过程中以异质方式发生。PDAC患者血清中位值为9.125 ng/ml。在转移期,存活超过12个月的患者血清中半乳糖凝集素-9水平低于短期存活者,证明了其预后价值。
目前,CA19-9抗原是PDAC唯一被批准的生物标志物,尽管由于其适度的敏感性和特异性,只推荐用于疾病监测而不是诊断PDAC。近年来,多项研究调查了新的生物标志物和潜在的互补标记[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="24" href="#ref-CR24" id="ref-link-section-d143690565e1324">24,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" title="25" href="#ref-CR25" id="ref-link-section-d143690565e1324_1">25,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 26" title="26" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1327">26].例如,血栓反应蛋白-2最近被确定为高度特异性的诊断标志物,在胰腺癌的检测中与CA19-9互补[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 27" title="27" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1330">27].在我们的研究中,由于缺少健康个体的CA19-9水平,我们无法调查结合半乳糖凝集素-9和CA19-9水平的益处。未来需要对更多PDAC患者进行研究,以确认半乳糖凝集素-9作为补充生物标志物的有效性。
其他半乳糖凝集素已在PDAC的背景下进行了分析。值得注意的是,在PDAC中检测到半乳糖凝集素-1过表达[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 28" title="28" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1336">28,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 29" title="29" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1339">29].然而,半乳糖凝集素-1水平与肿瘤分期无关。PDAC中半凝素-1血清水平的敏感性和特异性与CA19-9相似,但慢性胰腺炎患者血清水平也升高[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 29" title="29" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1342">29].Galectin-3的表达与PDAC的预后改善有关,特别是无远处转移[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 30" title="30." href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1345">30.].然而,半乳糖凝集素-3也被证明通过ras激活的信号通路增加细胞迁移和增殖[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 31" title="31" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1348">31].有趣的是,半乳糖凝集素-4的表达与减少淋巴结转移有关,并导致胰腺癌细胞迁移和转移的减少[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 32" title="32" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1352">32,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 33" title="33" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1355">33].galectin的多种不同机制似乎在胰腺癌中起作用。因此,我们目前正在研究胰肿瘤微环境中半乳糖凝集素-9的其他影响因素。
总之,半乳糖凝集素-9在人PDAC中高度表达。肿瘤和免疫细胞均有显著的半乳糖凝集素-9表达。PDAC患者血液免疫细胞中半乳糖凝集素-9的表达高于健康对照组。此外,血清中半乳糖凝集素-9水平能够将PDAC与良性胰腺疾病和健康个体区分开来。诊断时发生转移的PDAC患者可根据其血清半乳糖凝集素-9水平分为长期(>12个月)或短期(<12个月)生存率。因此,半乳糖凝集素-9是PDAC中一个很有前途的新生物标志物。
材料与方法
TCGA rna序列分析
LGALS9在TCGA RNA-seq数据集中,使用癌症基因组学的cbiopportal评估mRNA数量[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 34" title="34" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1376">34,<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 35" title="35" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1379">35].LGALS9图中mRNA值为log2 (RSEM+1)-转换。<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">1.使用GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Software, La Jolla, CA)进行临床相关性分析。数据以中位数表示。
患者样本
肿瘤标本和血液样本来自于在我们机构接受手术的PDAC患者,并得到德累斯顿工业大学伦理委员会批准的方案的同意。组织取自83例PDAC患者的切除标本,采用福尔马林固定和石蜡包埋。每个标本的连续切片用H&E染色进行组织学评估。手术切口前抽血,外周血单个核细胞经bioccol分离液(默克)密度离心分离。使用IV型胶原酶、脱氧核糖核酸酶(Thermo Fisher)和胰蛋白酶抑制剂(Sigma-Aldrich)分离肿瘤组织以获得单细胞悬液。然后用流式细胞仪对细胞进行分析。肿瘤的临床分期是根据国际癌症控制联盟(UICC;患者特征见补充表<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="supplementary material anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">S1- - - - - -<一个d一个t一个-track="click" data-track-label="link" data-track-action="supplementary material anchor" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7">S3.
免疫荧光和免疫组化
组织切片进行脱蜡、复水和封闭(5%山羊血清、1% BSA、1.5 M Tris HCl) 30分钟。抗半乳糖凝集素-9 (ab69630)和抗细胞角蛋白19 (ab192751,均为abcam)在4℃下涂抹过夜。使用Alexa Fluor 488标记的兔IgG和Alexa Fluor 568标记的豚鼠IgG(均为Invitrogen)的二抗。细胞核用4 ',6-二胺基-2-苯林多(DAPI, Vector Labs)反染色,并嵌入Faramount安装介质(Agilent Dako)。图像在共焦徕卡SP5 MP上获得,放大倍率为×40。免疫组化时,抗半乳糖凝集素-9应用12小时,然后与SignalStain Boost IHC检测试剂(细胞信号)孵育30分钟。ImmPACTTMDAB过氧化物酶(Vector Labs)是根据制造商的说明使用的。载玻片在Primovert光场和相位对比显微镜(蔡司)上成像。通过评估十个高功率场(HPF;×40)每一张幻灯片用盲法。
流式细胞术及细胞因子检测
如前所述,制备用于流式细胞术的单细胞悬液[<一个d一个t一个-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 36" title="36" href="//www.marcconsult.com/articles/s41388-020-1186-7" id="ref-link-section-d143690565e1420">36].用靶向CD45 (HI30)、CD3 (SK7)、CD4 (RPA-T4)、CD8 (SK1)、TCR γδ (B1)、CD56 (B159)、CD19 (SJ25C1)、CD14 (M5E2)、CD206(19.2)、HLA-DR (G46-6)、IFN-γ (4S.B3)和TNF-α (MAb11,均为BD Biosciences)、CD11b (M1/70)、CD86 (IT2.2)和半乳糖凝集素-9 (9M1-3,均为BioLegend)的单抗对样品进行染色。对于细胞内细胞因子染色,细胞被phorbol 12-肉豆蔻酸13-醋酸酯(PMA, 50 ng/mL)和离子霉素(750 ng/mL)刺激在37°C, 5% CO 4 h2在1 mg/mL brefeldin A (BD Biosciences)的存在下。进行表面染色,用BD Cytofix/ cytooperm Kit对细胞进行固定和渗透,并对IFN-γ和TNF-α进行染色。流式细胞术在LSR Fortessa流式细胞仪(BD Biosciences)上进行。数据分析使用FlowJo v10 (Treestar, Ashland, OR)。
共培养和治疗
人PDAC细胞系AsPC-1(来自ATCC)在37°C和5% CO中保持2在添加10% FCS、葡萄糖、10 mmol/L Hepes和1 mmol/L丙酮酸钠的RPMI培养基中。细胞在使用前进行支原体污染检测。使用人CD14和CD3微珠(Miltenyi Biotec)从PDAC患者的外周血中纯化单核细胞和T细胞。使用两个连续的MACS列进行正选择。流式细胞术检测纯度<95%。CD14+用100 ng/mL M-CSF (PHC9504, Thermo Fisher Scientific)处理细胞7天进行细胞分化。巨噬细胞与AsPC-1细胞(1:4)共培养,与重组人半乳糖凝集素-9(10µg/mL;9064-GA-050, R&D Systems)或对照96孔板(BD Biosciences),三份48小时。CD3+T细胞与巨噬细胞(如上所述)在抗cd3包被的96孔板中(2:1的比例)共培养48小时。所有实验至少重复两次。
酶联免疫吸附测定
根据制造商的协议,使用Quantikine ELISA人Galectin-9免疫分析试剂盒(DGAL90, R&D Systems), ELISA检测PDAC患者和对照健康供体血清中的Galectin-9。
统计分析
数据以平均值±SEM或中位数表示。没有配对,双尾学生t适用时进行检验或单因素方差分析比较。相关分析采用Spearman相关检验。使用GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Software, La Jolla, CA)。p≤0.05被认为是显著的。
参考文献
王晓明,王晓明。胰腺炎和胰腺癌的流行病学研究。胃肠病学。2013;144:1252 - 61。
冯霍夫DD, Ervin T, Arena FP, Chiorean EG, Infante J, Moore M,等。nabu -紫杉醇加吉西他滨可提高胰腺癌患者的生存率。中华医学杂志2013;369:1691-703。
Brahmer JR, Tykodi SS, Chow LQM, Hwu W-J, Topalian SL, Hwu P,等。抗pd - l1抗体在晚期癌症患者中的安全性和活性。中华医学杂志2012;366:2455-65。
Royal RE, Levy C, Turner K, Mathur A, Hughes M, Kammula US,等。单药伊匹单抗(抗ctla -4)治疗局部晚期或转移性胰腺腺癌的2期试验。中华免疫杂志2010;33:828-33。
Clark CE, Hingorani SR, Mick R, Combs C, Tuveson DA, Vonderheide RH。胰腺癌从发病到侵袭的免疫反应动态癌症杂志2007;67:9518-27。
Balli D, Rech AJ, Stanger BZ, Vonderheide RH。免疫细胞溶解活性使人胰腺癌的分子亚群分层。clinincancer Res. 2017; 23:3129-38。
刘f - t, Rabinovich GA。galectin作为肿瘤进展的调节剂。癌症杂志2005;5:29-41。
拉比诺维奇GA,托斯卡诺MA。开启免疫的“甜味”:免疫耐受和炎症中的半乳糖-聚糖相互作用免疫免疫学杂志2009;9:38 - 52。
朱C, Anderson AC, Schubart A,熊h, Imitola J, Khoury SJ,等。Tim-3配体半凝集素-9负向调节T辅助性1型免疫。Nat Immunol. 2005; 6:1245-52。
李红,吴凯,陶凯,陈磊,郑强,陆旭,等。Tim-3/半凝素-9信号通路介导t细胞功能障碍并预测乙肝病毒相关肝细胞癌患者的不良预后肝脏病学。2012;56:1342-51。
长原K,有川T,大水S, Kontani K, Nobumoto A, Tateno H,等。半乳糖凝集素-9通过增强Tim-3+树突状细胞和CD8+ T细胞,增强抗肿瘤免疫。中华免疫学杂志2008;181:7660-9。
吴超,Thalhamer T, Franca RF,肖S,王超,Hotta C,等。Galectin-9-CD44相互作用增强了适应性调节性T细胞的稳定性和功能。免疫2014;41:270 - 82。
Madireddi S, Eun SY, Lee SW, Nemcovicova I, Mehta AK, Zajonc DM,等。Galectin-9控制4- 1bb靶向抗体的治疗活性。中华检验医学杂志2014;211:1433-48。
Daley D, Mani VR, Mohan N, Akkad N, Ochi A, Heindel DW,等。galectin 9激活巨噬细胞的Dectin 1促进胰腺癌和瘤周免疫耐受。美国国家医学杂志。2017;23:556-67。
Daley D, Zambirinis CP, Seifert L, Akkad N, Mohan N, Werba G,等。Gammadelta T细胞通过抑制α - T细胞激活支持胰腺肿瘤的发生。细胞。2016;166:1485 e15——99.。
Bailey P, Chang DK, Nones K, Johns AL, Patch AM, Gingras MC,等。基因组分析确定了胰腺癌的分子亚型。大自然。2016;531:47-52。
王晓燕,王晓燕,田中田,等。PD-L1、半乳糖凝集素-9和XAGE1 (GAGED2a)在肿瘤细胞和肿瘤浸润T细胞上的表达预测肺腺癌患者的生存。Cancer Immunol Res. 2016; 4:1049-60。
Sideras K, Biermann K, Verheij J, Takkenberg BR, Mancham S, Hansen BE,等。PD-L1、半乳糖凝集素-9和CD8(+)肿瘤浸润淋巴细胞与肝细胞癌的生存有关。Oncoimmunology。2017;6:e1273309。
蒋军,金淑娟,孔峰,曹东,马宏祥,贾铮,等。胃癌患者半乳糖凝集素-9表达减少,Tim-3表达增加与预后不良有关。PLoS ONE 2013;8:e81799。
王勇,孙杰,马超,高伟,宋波,薛辉,等。半乳糖凝集素-9的表达减少通过Rho/ROCK1信号通路部分抑制NK细胞的趋化性,导致结肠癌预后不良。PLoS ONE 2016;11:e0152599。
江丽A,山内A, Kontani K,木原M,刘D,白藤Y,等。半乳糖凝集素-9在乳腺癌中作为具有抗转移潜力的预后因子。《临床癌症杂志》2005;11:2962-8。
大仓R,藤原S,岩间H,森下A,千代T,渡边M,等。半乳糖凝集素-9诱导胰腺癌细胞凋亡过程中的MicroRNA谱。Oncol Lett. 2018; 15:407-14。
Seifert AM,曾硕,张建强,Kim TS, Cohen NA, Beckman MJ,等。PD-1/PD-L1阻断增强胃肠道间质瘤中t细胞活性和伊马替尼抗肿瘤疗效。clinincancer Res. 2017;23:45 - 65。
Chan A, Prassas I, Dimitromanolakis A, Brand RE, Serra S, Diamandis EP,等。在检测早期胰腺癌中补充CA19.9的生物标志物的验证。临床癌症杂志2014;20:5787-95。
杨克思,Im H, Hong S, Pergolini I, Del Castillo AF,王锐,等。多参数血清EV谱有助于胰腺恶性肿瘤的诊断。科学翻译医学2017;9:eaal3226。
Radon TP, Massat NJ, Jones R, Alrawashdeh W, dummartin L, Ennis D,等。尿液中三个生物标志物面板的鉴定用于胰腺腺癌的早期检测。clinin Cancer Res. 2015; 21:3512-21。
Kim J, Bamlet WR, Oberg AL, Chaffee KG, Donahue G,曹晓军,等。用血栓反应蛋白-2和CA19-9血液标志物检测早期胰导管腺癌科学翻译医学2017;9:eaah5583。
Roda O, ortizz - zapater E, Martinez-Bosch N, Gutierrez-Gallego R, Vila-Perello M, Ampurdanes C,等。半乳糖凝集素-1是一种新型的胰腺组织纤溶酶原激活剂功能受体。胃肠病学。2009;136:1379 - 90. - e1 - 5所示
Martinez-Bosch N, Barranco LE, Orozco CA, Moreno M, Visa L, Iglesias M,等。胰腺癌患者血清中半乳糖凝集素-1水平的升高:可能用作生物标志物。Oncotarget。2018;9:32984 - 96。
岛村田,坂本明,野野,岛田田,小菅田,佐藤勇,等。胰导管腺癌中半乳糖凝集素-3表达的临床病理意义。临床癌症杂志2002;8:2570-5。
Song S, Ji B, Ramachandran V, Wang H, Hafley M, Logsdon C,等。过表达的半乳糖凝集素-3在胰腺癌中通过结合Ras和激活Ras信号诱导细胞增殖和侵袭。PLoS ONE 2012;7:e42699。
Maftouh M, Belo AI, Avan A, Funel N, Peters GJ, Giovannetti E,等。胰腺癌中半乳糖凝集素-4的表达与减少淋巴结转移和调节Wnt/ -连环蛋白信号有关。Oncotarget 2014; 5:5335-49。
Belo AI, van der Sar AM, Tefsen B, van Die I. Galectin-4减少胰腺癌细胞的迁移和转移形成。PLoS ONE 2013;8:e65957。
Cerami E, Gao J, Dogrusoz U, Gross BE, Sumer SO, Aksoy BA,等。cBio癌症基因组学门户:一个探索多维癌症基因组学数据的开放平台。癌症迪斯科。2012;2:401-4。
高杰,Aksoy BA, Dogrusoz U, Dresdner G, Gross B, Sumer SO,等。综合分析复杂的癌症基因组学和临床概况使用cbio门户。科学信号。2013;6:pl1。
Seifert L, Werba G, Tiwari S, Giao Ly NN, Alothman S, Alqunaibit D.等。坏死性小体通过CXCL1和mincle诱导的免疫抑制促进胰腺肿瘤的发生。大自然。2016;532:245-9。
确认
这项工作得到了Ernst-Jung基金会(LS)、Monika Kutzner基金会(LS)、德国研究基金会(DFG;LS)、德国癌症协会(DKTK;德累斯顿医科大学卡尔·古斯塔夫·卡洛斯医学院(AMS, LS)。我们感谢德累斯顿工业大学CMCB光学显微镜实验室的支持。Projekt DEAL提供的开放获取资金。
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Seifert, a.m., Reiche, C, Heiduk, M。et al。血清半乳糖凝集素-9检测胰导管腺癌。致癌基因39, 3102-3113(2020)。https://doi.org/10.1038/s41388-020-1186-7
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这篇文章被引用
胰腺癌中的小细胞外囊泡非编码rna:分子机制和临床意义
血液学与肿瘤学杂志(2021)
WEE1抑制逆转her2阳性肿瘤曲妥珠单抗耐药
胃癌(2021)