Особенности экспрессии галектинов 1 и 3 при раке толстого кишечника во взаимосвязи с клинико-морфологическими параметрами опухоли

Цель. Выявление особенностей экспрессии галектина-1 и галектина-3 в опухолевой ткани и содержания галектинов 1 и 3 в плазме периферической крови во взаимосвязи со степенью дифференцированности и распространения (инвазии) первичной опухоли, наличием метастазов у больных раком толстого кишечника.

Материал и методы. Обследован 81 пациент с диагнозом рак толстого кишечника. Материалом исследования служили образцы тканей толстого кишечника, полученные при операционном вмешательстве, и цельная периферическая кровь. Методом иммуногистохимии оценивали экспрессию опухолевыми клетками галектина-1 и галектина-3 на гистологических препаратах опухолевой ткани. Концентрацию галектинов 1 и 3 в плазме периферической крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. Описание анатомического распространения опухоли у пациентов с раком толстого кишечника проводили в соответствии с международной классификацией стадий злокачественных новообразований по системе TNM (7 Edition AJCC, 2009 г.), установление степени дифференцированности опухолевых клеток осуществляли согласно клиническим рекомендациям по диагностике и лечению опухолей (Ассоциация онкологов России, 2018). Полученные результаты анализировали статистическими методами.

Результаты. У больных раком толстого кишечника установлено увеличение внутриопухолевой экспрессии галектинов 1 и 3 (в сравнении с таковой у пациентов с аденомой толстого кишечника), и концентрации данных лектинов в периферической крови (относительно параметров у здоровых доноров). Высокое содержание галектина-1 (внутри опухоли и в крови) у больных колоректальным раком сопряжено с выраженной степенью распространения первичной опухоли (Т3, Т4) и наличием метастазов (регионарных и отдаленных). Гиперэкспрессия опухолевыми клетками галектина-3 обнаруживается при раке толстого кишечника с низкой степенью дифференцированности новообразования и присутствием лимфогенных метастазов.

Заключение. Связь высокой экспрессии галектинов 1 и 3 в опухолевой ткани и их плазменной концентрации с низкой дифференцированностью, высоким инвазивным и метастатическим потенциалом опухоли свидетельствует об участии лектинов в механизмах прогрессии рака толстого кишечника, и обосновывает возможность их использования в качестве предиктора неблагоприятного прогноза заболевания.

1. Marley AR, Nan H. Epidemiology of colorectal cancer. Int J Mol Epidemiol Genet. 2016;7(3):105-114.

2. Arnold M, Sierra MS, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F. Global patterns and trends in colorectal cancer incidence and mortality. Gut. 2017;66(4):683-691. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015-310912

3. Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA, Jemal A. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2018;68(6):394-424. https://doi.org/10.3322/caac.21492

4. Fung KY, Nice E, Priebe I, Belobrajdic D, Phatak A, Purins L, Tabor B, Pompeia C, Lockett T, Adams TE, Burgess A, Cosgrove L. Colorectal cancer biomarkers: to be or not to be? Cautionary tales from a road well travelled. World J Gastroenterol. 2014;20(4):888-98. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i4.888

5. Rabinovich GA, Conejo-García JR. Shaping the Immune Landscape in Cancer by Galectin-Driven Regulatory Pathways. J Mol Biol. 2016;428(16):3266-3281. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2016.03.021

6. Chou FC, Chen HY, Kuo CC, Sytwu HK. Role of Galectins in Tumors and in Clinical Immunotherapy. Int J Mol Sci. 2018;19(2):430. https://doi.org/10.3390/ijms19020430

7. Orozco CA, Martinez-Bosch N, Guerrero PE, Vinaixa J, Dalotto-Moreno T, Iglesias M, Moreno M, Djurec M, Poirier F, Gabius HJ, Fernandez-Zapico ME, Hwang RF, Guerra C, Rabinovich GA, Navarro P. Targeting galectin-1 inhibits pancreatic cancer progression by modulating tumor-stroma crosstalk. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018;115(16):E3769-E3778. https://doi.org/10.1073/pnas.1722434115

8. Dalotto-Moreno T, Croci DO, Cerliani JP, Martinez-Allo VC, Dergan-Dylon S, Méndez-Huergo SP, Stupirski JC, Mazal D, Osinaga E, Toscano MA, Sundblad V, Rabinovich GA, Salatino M. Targeting galectin-1 overcomes breast cancer-associated immunosuppression and prevents metastatic disease. Cancer Res. 2013;73(3):1107-17. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-12-2418

9. Méndez-Huergo SP, Blidner AG, Rabinovich GA. Galectins: emerging regulatory checkpoints linking tumor immunity and angiogenesis. Curr Opin Immunol. 2017;45:8-15. https://doi.org/10.1016/j.coi.2016.12.003

10. Ebrahim AH, Alalawi Z, Mirandola L, Rakhshanda R, Dahlbeck S, Nguyen D, Jenkins M, Grizzi F, Cobos E, Figueroa JA, Chiriva-Internati M. Galectins in cancer: carcinogenesis, diagnosis and therapy. Ann Transl Med. 2014;2(9):88. https://doi.org/10.3978/j.issn.2305-5839.2014.09.12

11. Zhao XY, Chen TT, Xia L, Guo M, Xu Y, Yue F, Jiang Y, Chen GQ, Zhao KW. Hypoxia inducible factor-1 mediates expression of galectin-1: the potential role in migration/invasion of colorectal cancer cells. Carcinogenesis. 2010;31(8):1367-75. https://doi.org/10.1093/carcin/bgq116

12. Tang D, Gao J, Wang S, Ye N, Chong Y, Huang Y, Wang J, Li B, Yin W, Wang D. Cancer-associated fibroblasts promote angiogenesis in gastric cancer through galectin-1 expression. Tumour Biol. 2016;37(2):1889-99. https://doi.org/10.1007/s13277-015-3942-9

13. Wu R, Wu T, Wang K, Luo S, Chen Z, Fan M, Xue D, Lu H, Zhuang Q, Xu X. Prognostic significance of galectin-1 expression in patients with cancer: a meta-analysis. Cancer Cell Int. 2018;18:108. https://doi.org/10.1186/s12935-018-0607-y

14. Barrow H, Guo X, Wandall HH, Pedersen JW, Fu B, Zhao Q, Chen C, Rhodes JM, Yu LG. Serum galectin-2, -4, and -8 are greatly increased in colon and breast cancer patients and promote cancer cell adhesion to blood vascular endothelium. Clin Cancer Res. 2011;17(22):7035-46. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-11-1462

15. Bacigalupo ML, Carabias P, Troncoso MF. Contribution of galectin-1, a glycan-binding protein, to gastrointestinal tumor progression. World J Gastroenterol. 2017;23(29):5266-5281. https://doi.org/10.3748/wjg.v23.i29.5266

16. Califice S, Castronovo V, Bracke M, van den Brûle F. Dual activities of galectin-3 in human prostate cancer: tumor suppression of nuclear galectin-3 vs tumor promotion of cytoplasmic galectin-3. Oncogene. 2004;23(45):7527-36. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1207997

17. Tsuboi K, Shimura T, Masuda N, Ide M, Tsutsumi S, Yamaguchi S, Asao T, Kuwano H. Galectin-3 expression in colorectal cancer: relation to invasion and metastasis. Anticancer Res. 2007;27(4B):2289-2296.

18. Endo K, Kohnoe S, Tsujita E, Watanabe A, Nakashima H, Baba H, Maehara Y. Galectin-3 expression is a potent prognostic marker in colorectal cancer. Anticancer Res. 2005;25(4):3117-3121.

19. Zhao Q, Barclay M, Hilkens J, Guo X, Barrow H, Rhodes JM, Yu LG. Interaction between circulating galectin-3 and cancer-associated MUC1 enhances tumour cell homotypic aggregation and prevents anoikis. Mol Cancer. 2010;9:154. https://doi.org/10.1186/1476-4598-9-154

20. Злокачественные образования ободочной кишки и ректосигмоидного отдела. Клинические рекомендации. 2020. Ссылка активна на 30.09.2021. http://www.oncology.ru/association/clinicalguidelines/2018/rak_obodochnoy_kishki_pr2018.pdf

21. Shimura T, Shibata M, Gonda K, Nakajima T, Chida S, Noda M, Suzuki S, Nakamura I, Ohki S, Takenoshita S. Association between circulating galectin-3 levels and the immunological, inflammatory and nutritional parameters in patients with colorectal cancer. Biomed Rep. 2016;5(2):203-207. https://doi.org/10.3892/br.2016.696

22. Horiguchi N, Arimoto K, Mizutani A, Endo-Ichikawa Y, Nakada H, Taketani S. Galectin-1 induces cell adhesion to the extracellular matrix and apoptosis of non-adherent human colon cancer Colo201 cells. J Biochem. 2003;134(6):869-874. https://doi.org/10.1093/jb/mvg213