The content of soluble forms of galectins -1, -3, -4, -7, -9 in patients with renal cell cancer of various morphological types

Full Text

Хроническое воспаление связано с прогрессией и лекарственной устойчивостью опухолей, поэтому воздействие на воспалительные процессы при онкологических заболеваниях может представлять альтернативную терапевтическую стратегию [1]. Опухоль-ассоциированное воспаление провоцируется многими экзогенными факторами, включая инфекции и воздействие токсических веществ, а также эндогенными факторами, такими как мутации и генетическая нестабильность, приводя к рекрутированию и активации соответствующих клеток микроокружения [2]. Гликозилирование белков клеточной поверхности опухолевых и иммунных клеток – динамический процесс, влияющий и на рост опухоли, и на воспалительные реакции [3]. Галектины – β-галактозид-связывающие белки, относятся к семейству лектинов, имеют общую аминокислотную последовательность и домен распознавания углеводов (англ. carbohydrate recognition domain, CRD), являются ключевыми участниками регуляции тканевого гомеостаза (клеточный цикл и иммунный ответ), способствуя поддержанию хронического воспаления в опухолевом микроокружении [4]. И хотя галектины распространены во многих тканях, некоторые их изоформы экспрессируются более специфично. Большинство современных исследований посвящено внеклеточным эффектам галектинов: они могут связывать белки плазматической мембраны и взаимодействовать с компонентами внеклеточного матрикса [5]. Однако галектины обладают и важными внутриклеточными функциями, выполняемыми в цитоплазме, ядре, митохондриях, экзосомах и лизосомах [6], при этом регуляция экспрессии галектинов осуществляется в зависимости от тканевой специфичности [7].

На основании доменной структуры галектины млекопитающих классифицированы на протогалектины, химерные и тандемно-повторные изоформы. Протогалектины (галектины -1, -2, -5, -7, -10, -11, -13, -14, -15) содержат один CRD-домен на полипептид и нековалентно связанные гомодимеры [7]. Тандемно-повторяющиеся галектины (галектины -4, -6, -8, -9, -12) состоят из двух CRD, соединенных неструктурированным линкерным пептидом [7]. Уникальным представителем химерных изоформ является галектин-3, состоящий из одного CRD-домена на С-конце, слитого с нелектиновым N-концом, на котором представлены два сайта фосфорилирования (Ser6, Ser12), при этом статус фосфорилирования маркера регулирует субклеточную локализацию и транслокацию белка [8].

Галектины активно вовлечены в различные механизмы регуляции. Так, галектин-1 экспрессируется различными иммунными клетками в микроокружении опухоли, а также опухолевыми и эндотелиальными клетками [9], считается негативным регулятором иммунного ответа, поскольку может ингибировать взаимодействие Т-клеток с компонентами внеклеточного матрикса (фибронектином и ламинином), тем самым подавляя продукцию провоспалительных цитокинов, выделяемых активированными Т-клетками [10].

Для галектина-3 доказано участие в противоопухолевом иммунном ответе посредством регуляции функции NK- и Т-клеток, а его повышенная экспрессия ассоциирована с утратой функций эффекторных Т-клеток [11]. Наряду с этим галектин-3 может вызывать усиленную продукцию провоспалительных цитокинов в различных иммунных клетках [12], при этом подавление галектина-3 приводит к увеличению числа функциональных CD8+ Т-клеток и, как следствие, к экспрессии провоспалительных цитокинов и элиминации опухоли у галектин-3-дефицитных животных [13].

Галектин-4 считается опухолевым супрессором, ингибирующим пролиферацию клеток колоректального рака (КРР) посредством сигнальных путей Wnt и IL-6/NF-κB/STAT3 [14]. Аналогичные результаты отмечены при раке поджелудочной железы [15]. Кроме того, галектин-4 ингибирует миграцию опухолевых клеток и метастазирование, снижает уровень цитоплазматического β-катенина и делает клетки рака поджелудочной железы чувствительными к ингибиторам Wnt [16], а его дефицит ассоциирован с ранним рецидивированием и прогрессией опухоли.

Галектин-7 является маркером эпителиальной дифференцировки [17], высокий уровень экспрессии которого обнаружен в агрессивных подтипах рака молочной железы, часто с базально-подобным фенотипом и в эстроген-негативных опухолях [18]. Повышения уровня галектина-7 оказалось достаточно для приобретения опухолевыми клетками более злокачественного фенотипа, а именно способности к метастазированию и устойчивости к апоптозу [19].

Галектин-9 конститутивно экспрессируется в антигенпрезентирующих клетках, а в опухолевых клетках его экспрессия повышается под действием интерферонов [20]. Функция галектина-9 тесно связана с иммуносупрессорным фенотипом опухолевого микроокружения, маркер связывается с Tim-3 на поверхности Т-клеток, тем самым вызывая их гибель [21].

Цель данного исследования – анализ клинической значимости растворимых форм галектинов -1, -3, -4, -7, -9 у больных почечно-клеточным раком (ПКР) различных гистологических типов.

Материал и методы

В ретроспективное исследование включены данные 140 пациентов с ПКР, из них 84 – со светлоклеточным ПКР (скПКР), 38 – с папиллярным (папПКР), 18 – с хромофобным (хрПКР), и 73 здоровых донора, проходивших обследование и лечение в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России в период с 2019 по 2023 г. Проведение данного исследования одобрено этическим комитетом «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» (протокол от 25.11.2021). Клинический диагноз у всех пациентов подтвержден данными морфологического исследования опухоли согласно Международной гистологической классификации опухолей почки (Всемирная организация здравоохранения, 2016). Описание исследованной выборки больных ПКР представлено в табл. 1.

 

Таблица 1. Клинико-морфологические характеристики больных почечно-клеточным раком

Характеристика	Число случаев, абс. (%)
Возраст
≤ 60 лет	71 (51)
> 60 лет	69 (49)
Пол
мужской	87 (62)
женский	53 (38)
Гистология
скПКР	84 (60)
папПКР	38 (27)
хрПКР	18 (13)
Стадия
I	58 (41)
II	27 (19)
III	33 (24)
IV	22 (16)
Размер опухоли (Т)
T1–T2	93 (66)
T3–T4	47 (34)
Регионарные метастазы (N)
N0	124 (89)
N+	16 (11)
Отдаленные метастазы (M)
M0	120 (86)
M+	20 (14)
Дифференцировка опухоли по Фурман (G)
G1–G2	88 (63)
G3–G4	52 (37)

папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак, скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

 

Концентрацию галектинов -1, -3, -4, -7, -9 определяли в сыворотке крови до начала лечения с помощью наборов реактивов для прямого иммуноферментного анализа Human Galectin-1, -3, -9 Quantikine ELISA (R&D Systems, США) и Galectin-4, -7 Quantikine ELISA (RayBiotech, США) в соответствии с инструкциями производителя. Измерения проводили на автоматическом иммуноферментном анализаторе BEP 2000 Advance (Siemens Healthcare Diagnostics, Германия). Содержание маркеров выражали в пикограммах (пг) или нанограммах (нг) на 1 мл сыворотки крови.

Полученные данные обрабатывали с помощью программы GraphPad Prism 10.0. При сравнении показателей и анализе их взаимосвязей использовали непараметрические критерии Манна – Уитни, Краскела – Уоллиса с последующим применением критерия Данна c поправкой Бонферрони для попарных сравнений. Анализ информативности диагностического метода путем оценки его чувствительности и специфичности проводили с помощью построения ROC-кривых и вычисления площади под ними (англ. area under the curve, AUC). Корреляционный анализ выполняли посредством определения коэффициента корреляции Спирмена. Различия и корреляции считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты

Провели анализ содержания галектинов -1 и -7 в сыворотке крови больных ПКР в сравнении со здоровыми донорами (рис. 1). Содержание галектина-1 в сыворотке крови было выше у больных скПКР и папПКР по сравнению со здоровыми донорами, однако площадь под ROC-кривой, равная 0,721 для скПКР и 0,673 для папПКР, свидетельствует о среднем качестве модели, что не позволяет использовать полученные данные в диагностических целях. Для галектина-7 не выявлено различий в содержании данного белка между группами контроля и больных ПКР.

 

Рис. 1. Сравнительный анализ содержания в сыворотке крови больных почечно-клеточным раком (ПКР) и здоровых доноров галектина-1 (А) и -7 (В). ROC-анализ для галектина-1 (Б) и -7 (Г) у больных ПКР различных гистологических типов: для галектина-1 AUC = 0,721 (p < 0,0001) для светлоклеточного ПКР (скПКР), 0,673 (p = 0,0086) – для папиллярного ПКР (папПКР) и 0,576 (p = 0,355) – для хромофобного ПКР (хрПКР); для галектина-7 AUC = 0,527 (p = 0,634) для скПКР; 0,513 (p = 0,845) – для папПКР и 0,566 (p = 0,425) – для хрПКР

 

Как видно из данных табл. 2, значимых ассоциаций между содержанием в сыворотке крови галектинов -1 и -7 и клинико-морфологическими характеристиками заболевания не выявлено.

 

Таблица 2. Ассоциация содержания галектинов-1 и -7 в сыворотке крови с клинико-морфологическими характеристиками больных почечно-клеточным раком

Характеристика	Галектин-1, нг/мл				Галектин-7, пг/мл
	медиана	25%; 75%	значение p		медиана	25%; 75%	значение p
Возраст, годы
≤ 60	31,45	23,99; 40,46	0,779		29,56	20,05; 50,55	0,918
> 60	32,60	21,99; 44,50			31,76	19,58; 51,07
Пол
мужской	30,86	23,56; 40,56	0,358		32,13	22,78; 56,79	0,079
женский	33,75	22,91; 45,86			27,44	17,41; 40,91
Гистология
1. скПКР	32,60	25,01; 44,20	1 vs 2 > 0,999		31,39	19,11; 55,83	1 vs 2 > 0,999
2. папПКР	33,01	21,70; 44,90	1 vs 3 = 0,194		28,88	20,05; 44,70	1 vs 3 > 0,999
3. хрПКР	24,33	20,25; 36,03	2 vs 3 = 0,492		33,83	25,05; 46,58	2 vs 3 > 0,999
Стадия
I–II	30,81	22,80; 41,88	0,376		32,13	22,47; 53,80	0,297
III–IV	32,60	23,65; 44,23			26,06	19,11; 42,13
Размер опухоли
T1–T2	30,81	22,80; 41,20	0,296		32,13	20,18; 52,93	0,595
T3–T4	32,87	23,65; 45,70			28,88	20,05; 46,58
Регионарные метастазы
N0	30,88	23,28; 42,97	0,339		32,13	20,11; 49,56	0,487
N+	33,01	27,15; 44,37			25,83	17,69; 50,21
Отдаленные метастазы
M0	32,03	23,02; 43,49	0,540		31,95	20,05; 52,34	0,890
M+	31,47	25,17; 41,88			27,47	20,05; 46,67
Степень дифференцировки опухоли
G1–G2	32,60	23,93; 44,90	0,6291		35,52	20,30; 58,91	0,097
G3–G4	32,86	23,58; 43,29			25,59	19,35; 39,83

папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак, скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

 

Корреляционный анализ показал отсутствие корреляции содержания галектина-1 с клинико-морфологическими характеристиками различных гистологических типов ПКР (табл. 3). При этом содержание галектина-7 в сыворотке крови больных скПКР значимо коррелировало с полом пациентов, а в группе папПКР – со степенью дифференцировки опухоли (табл. 4).

 

Таблица 3. Корреляционный анализ содержания галектина-1 с клинико-морфологическими характеристиками почечно-клеточного рака различных гистологических типов

Параметр	скПКР	папПКР	хрПКР
Галектин-1 vs возраст	r = -0,194; p = 0,078	r = -0,216; p = 0,194	r = -0,216; p = 0,388
Галектин-1 vs пол	r = 0,165; p = 0,134	r = -0,017; p = 0,917	r = -0,065; p = 0,799
Галектин-1 vs стадия	r = 0,161; p = 0,143	r = 0,048; p = 0,774	r = -0,132; p = 0,602
Галектин-1 vs Т	r = 0,175; p = 0,112	r = 0,052; p = 0,755	r = -0,055; p = 0,827
Галектин-1 vs N	r = 0,054; p = 0,623	r = 0,045; p = 0,788	r = 0,171; p = 0,499
Галектин-1 vs M	r = 0,076; p = 0,490	r = -0,051; p = 0,762	r = -0,023; p = 0,927
Галектин-1 vs G	r = -0,026; p = 0,813	r = -0,096; p = 0,632	r = 0,169; p > 0,999

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак,
скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

 

Таблица 4. Корреляционный анализ содержания галектина-7 с клинико-морфологическими характеристиками почечно-клеточного рака различных гистологических типов

Параметр	скПКР	папПКР	хрПКР
Галектин-7 vs возраст	r = 0,004; p = 0,975	r = -0,108; p = 0,519	r = 0,139; p = 0,582
Галектин-7 vs пол	r = -0,264; p = 0,015*	r = 0,032; p = 0,846	r = 0,043; p = 0,860
Галектин-7 vs стадия	r = -0,081; p = 0,464	r = -0,219; p = 0,185	r = -0,181; p = 0,472
Галектин-7 vs Т	r = -0,050; p = 0,649	r = -0,207; p = 0,212	r = -0,104; p = 0,681
Галектин-7 vs N	r = 0,030; p = 0,786	r = -0,168; p = 0,314	r = -0,205; p = 0,414
Галектин-7 vs M	r = 0,016; p = 0,885	r = -0,109; p = 0,511	r = 0,117; p = 0,643
Галектин-7 vs G	r = -0,027; p = 0,807	r = -0,592; p = 0,001*	r = -0,4287; p = 0,533

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак, скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

* Корреляция статистически значима

 

По данным ROC-анализа, содержание галектина-3 в сыворотке крови значимо возрастало при развитии всех типов ПКР, но наибольшее содержание данного белка наблюдалось в случае хромофобного ПКР (рис. 2). При этом содержание галектина-3 в сыворотке крови у женщин с ПКР было значимо выше по сравнению с мужчинами (табл. 5). Вместе с тем корреляционная связь с полом пациентов установлена только в группе скПКР. Для данной группы характерна значимая прямая корреляция содержания галектина-3 с возрастом пациентов (табл. 6).

 

Рис. 2. Сравнительный анализ содержания галектина-3 в сыворотке крови больных почечно-клеточным раком (ПКР) и здоровых доноров (A). ROC-анализ для галектина-3 у больных ПКР различных гистологических типов (Б): AUC = 0,721 (p < 0,0001) для светлоклеточного ПКР (скПКР); 0,673 (p = 0,0086) для папиллярного ПКР (папПКР); 0,576 (p = 0,355) для хромофобного ПКР (хрПКР)

 

Таблица 5. Ассоциация содержания галектина-3 в сыворотке крови с клинико-морфологическими характеристиками больных почечно-клеточным раком

Характеристика	Галектин-3, нг/мл
	медиана	25%; 75%	значение p
Возраст, годы
≤ 60	10,20	7,870; 13,53	0,831
> 60	10,00	8,305; 12,29
Пол
мужской	9,140	7,720; 12,21	0,006*
женский	10,82	9,220; 15,67
Гистология
1. скПКР	9,880	7,885; 11,79	1 vs 2 = 0,408
2. папПКР	10,45	8,098; 14,91	1 vs 3 = 0,261
3. хрПКР	12,06	8,595; 14,99	2 vs 3 > 0,999
Стадия
I–II	10,10	8,000; 12,67	0,585
III–IV	10,17	8,090; 14,88
Размер опухоли
T1–T2	10,17	8,065; 12,67	0,889
T3–T4	9,950	8,030; 14,88
Регионарные метастазы
N0	10,09	7,975; 12,54	0,111
N+	10,81	9,113; 16,39
Отдаленные метастазы
M0	10,00	8,053; 12,54	0,204
M+	10,99	8,938; 16,12
Степень дифференцировки опухоли
G1–G2	9,660	7,830; 12,40	0,615
G3–G4	10,08	8,498; 11,97

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак,
скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

 

Таблица 6. Корреляционный анализ содержания галектина-3 с клинико-морфологическими характеристиками почечно-клеточного рака различных гистологических типов

Параметр	скПКР	папПКР	хрПКР
Галектин-3 vs возраст	r = 0,364; p = 0,0007*	r = -0,197; p = 0,236	r = 0,089; p = 0,725
Галектин-3 vs пол	r = 0,401; p = 0,0002*	r = -0,055; p = 0,744	r = 0,021; p = 0,932
Галектин-3 vs стадия	r = 0,186; p = 0,089	r = 0,138; p = 0,407	r = -0,249; p = 0,319
Галектин-3 vs Т	r = 0,210; p = 0,055	r = 0,062; p = 0,712	r = -0,250; p = 0,316
Галектин-3 vs N	r = 0,048; p = 0,666	r = 0,255; p = 0,123	r = 0,170; p = 0,499
Галектин-3 vs M	r = 0,074; p = 0,502	r = 0,250; p = 0,129	r = 0,210; p = 0,402
Галектин-3 vs G	r = 0,075; p = 0,504	r = -0,076; p = 0,705	r = -0,169; p > 0,999

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак,
скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

* Корреляция статистически значима

 

Анализ содержания галектинов -4 и -9 в сыворотке крови больных ПКР в сравнении со здоровыми донорами (рис. 3) показал: для галектина-4 отмечено незначимое повышение содержания в сыворотке крови больных ПКР относительно контроля, а для галектина-9 – статистически значимое повышение его концентрации только у больных скПКР относительно контроля.

 

Рис. 3. Сравнительный анализ содержания в сыворотке крови больных почечно-клеточным раком (ПКР) и здоровых доноров галектина-4 (А) и галектина-9 (В). ROC-анализ для галектина-4 у больных ПКР различных гистологических типов (Б, Г): AUC = 0,619 (p = 0,021) для светлоклеточного ПКР (скПКР); 0,577 (p = 0,214) – для папиллярного ПКР (папПКР); 0,534 (p = 0,666) – для хромофобного ПКР (хрПКР) ; для галектина-9 AUC = 0,649 (p = 0,0075) для скПКР; 0,613 (p = 0,087) – для папПКР и 0,539 (p = 0,637) – для хрПКР

 

Результаты анализа связи содержания галектинов -4 и -9 с клинико-морфологическими характеристиками заболевания представлены в табл. 7. Более высокие уровни галектина-9 в сыворотке крови отмечены у больных ПКР старшей возрастной группы. Что касается данных корреляционного анализа (табл. 8 и 9), в группе больных скПКР помимо корреляции с возрастом выявлена статистически значимая прямая корреляция содержания галектина-9 с размером опухоли и наличием регионарных метастазов.

 

Таблица 7. Ассоциация содержания галектинов-4 и -9 в сыворотке крови с клинико-морфологическими характеристиками больных почечно-клеточным раком

Характеристика	Галектин-4, пг/мл				Галектин-9, нг/мл
	медиана	25%; 75%	значение p		медиана	25%; 75%	значение p
Возраст, годы
≤ 60	506,1	286,0; 928,2	0,050*		8,830	6,430; 12,03	0,365
> 60	698,5	419,5; 1326			9,550	7,185; 13,87
Пол
мужской	540,5	295,2; 829,3	0,079		8,940	6,940; 12,03	0,357
женский	698,5	381,0; 1383			9,550	6,795; 17,40
Гистология
1. скПКР	589,7	329,3; 1329	1vs 2 > 0,999		9,455	7,315; 13,38	1 vs 2 > 0,999
2. папПКР	549,5	398,6; 854,4	1 vs 3 = 0,436		9,450	6,510; 12,18	1 vs 3 = 0,408
3. хрПКР	417,8	272,3; 928,2	2 vs 3 > 0,999		7,880	6,185; 10,57	2 vs 3 > 0,999
Стадия
I–II	601,6	276,3; 1350	0,866		9,270	7,085; 12,06	0,985
III–IV	570,7	396,6; 836,2			9,090	6,430; 14,31
Размер опухоли
T1–T2	565,1	276,3; 1350	0,867		9,190	6,965; 12,10	0,716
T3–T4	576,2	437,4; 836,2			9,170	6,550; 13,24
Регионарные метастазы
N0	559,4	315,7; 1299	0,993		8,895	6,873; 12,11	0,058
N+	595,5	464,4; 776,3			11,44	7,355; 23,99
Отдаленные метастазы
M0	589,7	296,3; 1281	0,701		9,230	6,995; 12,27	0,717
M+	571,5	457,9; 827,0			9,055	5,665; 14,04
Степень дифференцировки опухоли
G1–G2	650,7	338,5; 1306	0,744		8,520	7,010; 13,43	0,368
G3–G4	574,3	332,8; 1303			9,995	7,095; 13,24

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак,
скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

* Межгрупповые различия статистически значимы

 

Таблица 8. Корреляционный анализ содержания галектина-4 с клинико-морфологическими характеристиками почечно-клеточного рака различных гистологических типов

Параметр	скПКР	папПКР	хрПКР
Галектин-4 vs возраст	r = 0,266; p = 0,015*	r = -0,125; p = 0,454	r = 0,304; p = 0,220
Галектин-4 vs пол	r = 0,118; p = 0,286	r = 0,294; p = 0,074	r = -0,075; p = 0,766
Галектин-4 vs стадия	r = -0,012; p = 0,909	r = -0,072; p = 0,668	r = 0,032; p = 0,899
Галектин-4 vs Т	r = 0,009; p = 0,934	r = -0,080; p = 0,632	r = 0,149; p = 0,552
Галектин-4 vs N	r = 0,011; p = 0,921	r = 0,004; p = 0,982	r = -0,102; p = 0,686
Галектин-4 vs M	r = 0,032; p = 0,769	r = -0,003; p = 0,981	r = 0,023; p = 0,927
Галектин-4 vs G	r = 0,096; p = 0,391	r = -0,309; p = 0,116	r = 0,169; p > 0,999

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак,
скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

* Корреляция статистически значима

 

Таблица 9. Корреляционный анализ содержания галектина-9 с клинико-морфологическими характеристиками почечно-клеточного рака различных гистологических типов

Параметр	скПКР	папПКР	хрПКР
Галектин-9 vs возраст	r = 0,216; p = 0,048*	r = 0,012; p = 0,943	r = -0,254; p = 0,309
Галектин-9 vs пол	r = 0,108; p = 0,324	r = 0,029; p = 0,858	r = 0,064; p = 0,798
Галектин-9 vs стадия	r = 0,146; p = 0,185	r = -0,098; p = 0,554	r = -0,199; p = 0,428
Галектин-9 vs Т	r = 0,251; p = 0,021*	r = -0,152; p = 0,363	r = -0,051; p = 0,842
Галектин-9 vs N	r = 0,239; p = 0,028*	r = 0,063; p = 0,707	r = 0,068; p = 0,788
Галектин-9 vs M	r = -0,021; p = 0,848	r = 0,023; p = 0,888	r = -0,397; p = 0,102
Галектин-9 vs G	r = 0,124; p = 0,265	r = -0,033; p = 0,871	r = -0,169; p > 0,999

G – степень дифференцировки опухоли, M – отдаленные метастазы, N – регионарные метастазы, T – размер опухоли, папПКР – папиллярный почечно-клеточный рак,
скПКР – светлоклеточный почечно-клеточный рак, хрПКР – хромофобный почечно-клеточный рак

* Корреляция статистически значима

 

Обсуждение

В настоящее время в прогрессии онкологических заболеваний, в том числе и ПКР, особую роль отводят галектинам, которые опосредуют взаимодействие между опухолью и ее микроокружением [4, 22]. Выбор нами нозологической формы, а именно ПКР, для исследования различных галектинов связан с тем, что этот тип опухоли относится к высокоиммуногенным новообразованиям и представляется перспективным направлением в плане разработки новых методов терапии, влияющих на иммунную систему. Галектины способны модулировать иммунный ответ, принимают активное участие в воспалительных процессах и помогают опухолевым клеткам избегать иммунного надзора – это делает их привлекательной терапевтической мишенью [4]. Настоящее исследование посвящено изучению клинической значимости содержания галектинов -1, -3, -4, -7, -9 в сыворотке крови больных ПКР с акцентом связи данных молекул с основными гистологическими типами этих опухолей.

Прежде всего, нами выявлено статистически значимое повышение содержания галектинов -1, -3, -9 в сыворотке крови больных ПКР по сравнению со здоровыми донорами контрольной группы, для галектинов -4 и -7 такой зависимости не обнаружено. Следует отметить, что другие авторы также выявили повышение уровня галектина-3 в крови онкологических больных, в частности, при раке молочной железы, легкого и КРР [23]. По данным литературы экспрессия галектина-3 повышена во многих типах солидных опухолей, в том числе и ПКР, и прямо связана с неблагоприятным прогнозом заболевания [24]. Повышение экспрессии галектина-3 при ПКР ассоциировано со стволовым фенотипом опухолевых клеток, которые начинают продуцировать белки Oct4, Sox2, Nanog, а снижение его уровня в опухолях данной нозологии может подавлять инвазию клеток, их способность к образованию колоний и неприкрепленному росту [25]. В целом эти результаты позволяют предположить, что галектин-3 регулирует стволовость опухолевых клеток, способствуя прогрессии опухоли. Кроме того, данные литературы указывают на то, что галектин-3 играет существенную роль в прогрессии и метастазировании опухолей [26]. Важно, что, несмотря на участие галектина-3 в различных биологических процессах, связанных с развитием и прогрессией опухоли, практически во всех случаях галектин-3 действует как промотор опухолевого роста. Таким образом, ингибиторы галектина-3 могут быть полезны в терапии различных видов онкологических заболеваний, включая ПКР, за счет подавления митогенных путей.

Для галектина-1 описаны аналогичные закономерности, а именно повышение его экспрессии при ПКР [26], что согласуется с полученными нами результатами. Показано также, что при меланоме галектин-1 вносит существенный вклад в формирование иммуносупрессорного микроокружения, индуцируя апоптоз цитотоксических Т-клеток [27]. При КРР галектин-1 может влиять на рост опухоли, регулируя активность CD8+ Treg-клеток [28]. В соответствии с этим высокая экспрессия галектина-1 у больных КРР коррелирует с повышенным уровнем CD8+ Treg и неблагоприятным прогнозом [28]. Кроме того, высокий уровень галектина-1 выявлен в эндотелии первичных опухолей легкого, толстой кишки, а также рака полости рта, что было ассоциировано с гипоксией и ангиогенезом [29]. Учитывая известную биологическую роль галектина-1 в опухолевой прогрессии, он был предложен в качестве привлекательной мишени для противоопухолевой терапии. В частности, имеются данные о том, что галектин-1, продуцируемый опухолью, способствует «ускользанию» опухоли от иммунологического надзора, поэтому ингибиторы галектина-1 могут быть использованы для противодействия этому эффекту и усиления противоопухолевого иммунитета [27].

Проведенный нами анализ данных показал, что для галектина-7, с одной стороны, не наблюдается изменения его содержания в сыворотке крови при развитии ПКР, с другой стороны, его содержание у больных скПКР значимо коррелирует с полом пациентов, а в группе больных папПКР – со степенью дифференцировки опухоли. Несмотря на то что галектин-7 может выступать как промоутер опухолевой прогрессии, в случае опухолей желудочно-кишечного тракта была показана его противоположная роль. Так, например, экспрессия галектина-7 в клетках КРР делала их более чувствительными к апоптозу [30]. Галектин-7 также снижает инвазивность клеток рака простаты, подавляя клеточную подвижность и повышая чувствительность опухолевых клеток к химиотерапевтическим препаратам [31]. Проведенное нами исследование не выявило повышения содержания галектина-7 в сыворотке крови при развитии ПКР и его связи с основными клинико-морфологическими характеристиками заболевания; это свидетельствует о том, что он не принимает активного участия в развитии и прогрессии ПКР.

При анализе галектина-9 мы показали: в группе светлоклеточных опухолей почки помимо корреляции с возрастом наблюдалась значимая прямая корреляция содержания галектина-9 с размером опухоли и наличием регионарных метастазов, что говорит о его участии в опухолевой прогрессии. В литературе описаны различные механизмы, посредством которых галектин-9 принимает участие в процессе распространения опухоли. Так, галектин-9 может взаимодействовать с CD44 на клеточной поверхности или блокировать взаимодействие VCAM1 с α4β1-интегринами, что ослабляет миграцию опухолевых клеток и метастазирование меланомы и КРР [32]. Кроме того, галектин-9 может ингибировать метастазирование меланомы, способствуя агрегации опухолевых клеток, тем самым предотвращая их распространение [33]. Галектин-9 также участвует в поляризации эпителиальных клеток [34]. Проапоптотическая функция галектина-9 описана в моделях рака яичников [35]. В целом вышеописанные исследования позволили предположить, что в зависимости от типа опухоли галектин-9 может служить диагностическим и прогностическим маркером, а также терапевтической мишенью. Согласно данным, полученным в настоящем исследовании, содержание галектина-9 в сыворотке крови больных ПКР возрастало как при развитии заболевания, так и при его дальнейшей прогрессии.

Заключение

Идентификация лигандов, опосредующих активность галектинов, имеет большое значение для выяснения их функций. Это непростая задача, поскольку галектины в большом количестве связываются с нерелевантными гликопротеинами, которые оказываются в тесном контакте с галектинами после лизиса клеток. К настоящему времени опубликованы работы, посвященные галектинам -1 и -3 у нокаутных животных моделей [36, 37]. Интерес к этим исследованиям связан с тем, что некоторые ткани одновременно экспрессируют несколько галектинов, и существует вероятность того, что у нокаутных животных может происходить функциональная компенсация за счет других галектинов. Однако выраженные фенотипы у животных, лишенных одного из этих двух галектинов, подтверждают функциональную уникальность некоторых членов данного семейства.

Ввиду того, что при развитии различных типов злокачественных опухолей наблюдается изменение содержания как тканевых, так и растворимых форм галектинов, они в перспективе могут обладать терапевтическим потенциалом. Однако прежде чем терапевтические средства на основе галектинов будут экстраполированы в клиническую практику, необходимо более глубокое понимание механизмов их функционирования. Нерешенными остаются также вопросы функционирования данных белков в зависимости от их локализации, особенно в условиях in vivo. Ответы на эти вопросы позволят определить, как именно должны функционировать ингибиторы или активаторы данных белков. Анализ связи растворимых форм галектинов, исследованных в настоящей работе, позволил оценить их ассоциации с ключевыми клинико-морфологическими факторами ПКР для дальнейшего изучения их роли в прогнозе заболевания, а также выборе возможной целенаправленной терапии их ингибиторами.

Дополнительная информация

Финансирование

Работа проведена без привлечения дополнительного финансирования со стороны третьих лиц.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов

Н. Е. Кушлинский, В. Б. Матвеев, О. О. Янушевич, И. С. Стилиди – концепция и дизайн исследования, лечение пациентов, редактирование текста; О. В. Ковалева, А. Г. Басов, А. Н. Грачев и Н. Н. Зыбина – анализ полученных данных, статистический анализ, написание текста; С. Д. Бежанова – гистологическое исследование опухоли; Ю. Б. Кузьмин, А. А. Алферов, А. В. Колпащиков, И. А. Климанов – сбор материала, подготовка биологических образцов, анализ полученных данных. Все авторы прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.

About the authors

Nikolay E. Kushlinskii

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology; Russian University of Medicine

Email: biochimia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3898-4127

MD, PhD, Professor, Member of Russ. Acad. Sci., Scientific Director of Clinical Diagnostic Laboratory, Consultative and Diagnostic Center; Head of Chair of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522; ul. Delegatskaya 20/1, Moscow, 127473

Olga V. Kovaleva

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Author for correspondence.
Email: ovkovaleva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6132-9924

Doctor of Biol. Sci., Senior Research Fellow, Laboratory of Regulation
of Cellular and Viral Oncogenes

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

Arseniy G. Basov

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: arsbasovtmn@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-9351-880X

Deputy Chief Physician for Medical Affairs, Consultative and Diagnostic Center

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

Yurii B. Kuzmin

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology; Russian University of Medicine

Email: yriikuzmin@yandex.com
ORCID iD: 0000-0001-9684-2509

PhD (in Biol.), Medical Technologist, Clinical Diagnostic Laboratory, Consultative and Diagnostic Center; Senior Assistant, Chair of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522; ul. Delegatskaya 20/1, Moscow, 127473

Aleksandr A. Alferov

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology; Russian University of Medicine

Email: aleksandr.alferov@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0003-3585-5693

MD, PhD, Clinical Laboratory Diagnostics Doctor, Clinical Diagnostic Laboratory, Consultative and Diagnostic Center; Assistant Professor, Chair of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522; ul. Delegatskaya 20/1, Moscow, 127473

Svetlana D. Bezhanova

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: dmitrownaja@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7336-9210

Pathologist, Department of Morbid Anatomy

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

Aleksey V. Kolpashchikov

Russian University of Medicine

Email: kolpaschikov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-8784-3059

Clinical Laboratory Diagnostics Doctor, Chair of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Faculty of Additional Professional Education

Russian Federation, ul. Delegatskaya 20/1, Moscow, 127473

Igor A. Klimanov

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: igorklimanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8593-1098

MD, PhD, Head of Clinical Diagnostic Laboratory, Consultative and Diagnostic Center

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

Alexey N. Grachev

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: alexei.gratchev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2137-1866

Doctor of Biol. Sci., Professor, Head of Laboratory of Tumor Stromal Cell Biology

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

Natalia N. Zybina

The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine

Email: zybinan@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-5422-2878

Doctor of Biol. Sci., Professor., Head of Department of Laboratory Diagnostics

Russian Federation, ul. Akademika Lebedeva 4–2, Saint Petersburg, 194044

Vsevolod B. Matveev

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: v.matveev@ronc.ru
ORCID iD: 0000-0001-7748-9527

MD, PhD, Professor, Corr. Member of Russ. Acad. Sci., Head of Department of Oncourology

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

Oleg O. Yanushevich

Russian University of Medicine

Email: nauch.ot@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0059-4980

MD, PhD, Professor, Member of Russ. Acad. Sci., Rector

Russian Federation, ul. Delegatskaya 20/1, Moscow, 127473

Ivan S. Stilidi

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: info@ronc.ru
ORCID iD: 0000-0002-0493-1166

MD, PhD, Professor, Member of Russ. Acad. Sci., Director

Russian Federation, Kashirskoe shosse 24, Moscow, 115522

References

Supplementary files