背景介绍
结直肠癌（colorectalcancer,CRC）是全球第三大最常见癌症，也是导致癌症相关死亡的第二大原因。近年来，CRC的免疫治疗取得了较大的进展，靶向PD-1/PD-L1和靶向CTLA-4的免疫检查点阻断疗法已经被批准用于治疗微卫星高度不稳定性（MSI-H）或错配修复缺陷性（dMMR）CRC（~15%CRC），但免疫检查点阻断治疗法在微卫星低度不稳定性CRC和错配修复准确性CRC（~85%CRC）中的疗效不佳，推测可能是因为低肿瘤突变负荷和缺少免疫细胞浸润导致了CRC的免疫耐受。
半乳糖凝集素-1（Galectin-1,Gal-1）是糖结合蛋白家族的成员之一，能够促进致耐受性树突状细胞的分化、诱导效应T细胞的凋亡以及调节性T细胞（Treg）的增殖，在多种肿瘤中被证实能够诱导免疫耐受，促进肿瘤细胞对免疫应答的逃逸[1]。
在一项新的研究中，研究人员发现Gal-1缺失可降低CD8+CD+PD-1+Treg的数量及其免疫抑制功能，从而抑制CRC小鼠模型的肿瘤进展。相关结果于年5月发表在PNAS期刊上，论文标题为“Galectin-1fostersanimmunosuppressivemicroenvironmentincolorectalcancerbyreprogrammingCD8+regulatoryTcells[2]”
CRC模型小鼠Gal-1选择性调节CD8+CD+PD-1+Treg细胞，促进肿瘤生长
研究人员首先构建了野生型（WT）和Gal-1缺失型（Lgals1?/?）的AOM/DSS诱导结肠炎相关CRC（CACRC）模型。与WT模型小鼠相比，Lgals1?/?模型小鼠远端结肠处的肿瘤数量显著减少，表明Gal-1的缺失能够抑制肿瘤的发生。两种CACRC模型小鼠的肿瘤引流淋巴结（TDLN）和脾脏组织中不同Treg细胞群频率的分析结果显示，Lgals1?/?模型小鼠的CD4+CD25+Foxp3+、CD8+CD25+Foxp3+和CD8+CD28?Treg的频率与WT模型小鼠相比没有明显差异，而CD8+CD+Treg中的PD-1+细胞比例要明显低于WT模型小鼠；活化和记忆CD4+、CD8+T细胞的频率在WT和Lgals1?/?模型小鼠中也不存在明显差异，表明Gal-1可能是通过选择性调节CD8+CD+PD-1+Treg来促进CACRC肿瘤的发生。
正常小鼠Gal-1缺失降低CD8+CD+PD-1+Treg频率并损伤其免疫抑制作用
为了分析Gal-1对CD8+CD+PD-1+Treg的诱导是否为肿瘤依赖性，研究人员进一步对健康的WT和Lgals1?/?小鼠中CD8+Treg的频率和功能进行了分析，结果显示正常小鼠Gal-1缺失会导致腋窝和腹股沟淋巴结中CD8+CD+PD-1+Treg明显减少，但与CACRC模型小鼠不同，Gal-1缺失并不影响小鼠脾脏中CD8+CD+PD-1+Treg的频率。在与正常小鼠脾细胞共培养的体外淋巴细胞增殖试验中，WT小鼠来源的CD8+CD+PD-1+Treg对脾细胞中CD4+和CD8+效应T细胞的免疫抑制作用要明显高于Lgals1?/?小鼠来源的CD8+CD+PD-1+Treg；对免疫抑制干扰素(IFN)-γ分泌的促进和对IL-10分泌的抑制也明显高于Lgals1?/?小鼠来源的CD8+CD+PD-1+Treg。此外，Lgals1?/?小鼠脾脏来源的CD8+CD+PD-1+Treg在试验中也出现了免疫抑制作用降低的表现，说明虽然Gal-1缺失没有改变小鼠脾脏内CD8+CD+PD-1+Treg的频率，但还是降低了其免疫抑制作用。
肿瘤源性Gal-1在同源肿瘤移植CRC小鼠模型中选择性调节CD8+CD+PD-1+Treg细胞，促进肿瘤生长
研究人员利用同源肿瘤移植CT26CRC模型对肿瘤源性Gal-1的作用进行了探索。研究人员首先使用Gal-1特异性小发夹RNA（shRNA）（CT26Gal-1敲除，KD）或非特异性乱码序列（CT26Scr）稳定转染构建了CT26KD（Gal-1缺陷）和CT26Scr细胞系，和CT26WT细胞相比，CT26KD细胞中Gal-1蛋白表达大约降低了50%。随后研究人员使用构建好的CT26KD、Scr和WT细胞构建了相应的同源肿瘤移植CT26CRC模型。与CT26WT或Scr模型小鼠相比，CT26KD小鼠的肿瘤生长明显减慢，CT26KD模型小鼠的肿瘤浸润淋巴细胞、脾脏和DLN中CD8+CD+T细胞群中的PD-1+细胞比例也出现显著降低，CD8+CD28?、CD8+CD25+Foxp3+或CD4+CD25+Foxp3+Treg的频率则未检测到显著差异。正常小鼠脾细胞共培养的体外淋巴细胞增殖试验中结果显示，CT26KD模型小鼠来源的CD8+CD+PD-1+Treg与CT26WT模型小鼠来源的细胞相比，免疫抑制活性明显受损，共培养脾细胞的上清液中IL-10的分泌也显著下降。此外，与CT26WT模型小鼠相比，CT26KD模型小鼠中分离的CD4+T细胞显示出更强的增殖能力，CD8+T细胞的增殖和分裂率也显著增加。这些结果表明肿瘤来源的Gal-1能够增加CD8+CD+PD-1+Treg的频率，并在CRC小鼠模型中增强了CD8+CD+PD-1+Treg的免疫抑制能力。
基质来源Gal-1影响CD8+CD+PD-1+Treg频率和CD8+T细胞增殖，促进肿瘤生长
Gal-1不仅由肿瘤细胞产生，也能够由成纤维细胞、内皮细胞和免疫细胞等基质细胞产生。为了研究基质来源Gal-1的影响，研究人员使用健康WT小鼠和Lgals1?/?小鼠分别接受CT26KD细胞和CT26WT细胞接种，构建出了四种同源肿瘤移植CRC小鼠模型：WTCT26WT小鼠模型（无Gal-1缺失）、WTCT26KD小鼠模型（肿瘤源性Gal-1缺失）、Lgals1?/?CT26WT小鼠模型（基质性Gal-1缺失）和Lgals1?/?CT26KD小鼠模型（肿瘤性及基质性Gal-1缺失）。四种模型小鼠的肿瘤生长动力学分析显示，Lgals1?/?CT26KD模型小鼠的肿瘤生长速度最慢，WTCT26KD小鼠模型、Lgals1?/?CT26WT模型小鼠的肿瘤生长速度相近，而WTCT26WT模型小鼠的肿瘤生长速度明显高于其他模型，表明肿瘤性和基质性Gal-1都能够影响肿瘤的生长。Lgals1?/?CT26WT模型小鼠和WTCT26WT模型小鼠相比，脾脏中CD8+CD+PD-1+Treg比例明显降低，证实了基质来源的Gal-1对CD8++CD+PD-1+Treg的调节作用。四种模型小鼠的CD4+，CD8+T细胞增殖试验结果显示，无论基质性Gal-1是否缺失，肿瘤源性Gal-1缺失模型小鼠（WTCT26KD和Lgals1?/?CT26KD）的CD8+T细胞都表现出了更高的增殖能力，但肿瘤源性Gal-1缺失模型小鼠的CD4+T细胞只有在基质性Gal-1存在的情况下才表现出增强的增殖能力。这些结果初步表明肿瘤和基质来源的Gal-1均通过诱导CD8+CD+PD-1+Treg发挥免疫抑制功能，影响CD8+T细胞的速率和增殖能力，并影响肿瘤的生长。
Gal-1高表达及CD8+Treg增加和CRC的不良预后相关
小结
研究使用两种不同的CRC小鼠模型，AOMS/DSS化学诱导的结肠炎相关CRC模型和同源肿瘤移植CT26CRC模型，证实了Gal-1能够通过调节CD8+CD+PD-1+Treg的频率和免疫抑制能力，在CRC进展和免疫逃逸中发挥作用。研究发现肿瘤和基质来源的Gal-1均可通过诱导CD8+CD+PD-1+Treg发挥免疫抑制功能，加速肿瘤生长并促进免疫逃逸。并且在结直肠腺癌患者中，CD8+Treg增加的肿瘤样本中高表达Gal-1，而Gal-1高表达与更短的总生存期及疾病特异性生存期相关。因此，靶向Gal-1可能有助于克服CRC驱动的免疫抑制，提高CRC患者的临床预后，将Gal-1阻断与免疫治疗、化疗或抗血管生成治疗相结合的组合策略也可能有助于提高这些治疗的临床疗效。
编者：板栗
生物评价中心参考文献：
[1]Galectin-1:AJack-of-All-TradesintheResolutionofAcuteandChronicInflammation.JImmunol.;(11):-.
[2]Galectin-1fostersanimmunosuppressivemicroenvironmentincolorectalcancerbyreprogrammingCD8+regulatoryTcells.ProcNatlAcadSciUSA.;(21):e2102950.
原文
