糖类组学与脂质组学杂志
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国际标准期刊号: 2153-0637
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皮埃尔·范德布鲁根
我们描述了人类肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）功能障碍的新机制。TIL 在受到刺激时无法分泌细胞因子和裂解酶，尽管它们通常会被激活并能够在细胞内产生这些效应分子。令人惊讶的是，这些效应分子仍然被困在细胞内。这种缺陷与 TIL 表面存在 galectin-3 有关，并且可以通过将 galectin-3 从 TIL 表面分离的试剂来缓解。由于 LFA-1 移动性受损和分泌突触处的肌动蛋白重排，功能失调的 TIL 中的正常分泌过程被阻断。这是首次观察到 TIL 中细胞因子产生和细胞因子分泌之间的解偶联。
我们还假设悬挂在肿瘤微环境上的半乳糖凝集素晶格可能会捕获糖基化免疫因子，从而阻断其抗肿瘤功能。肿瘤微环境中半乳糖凝集素 3 的存在降低了 IFNγ 扩散和诱导吸引抗肿瘤 T 淋巴细胞所需的趋化因子梯度的能力。体外捕获的 Galectin-3 糖基化 IFNγ，并减少 IFNγ 通过胶原基质的扩散。体外 IFNγ 处理后，抑制半乳糖凝集素可增强人肿瘤细胞表达 CXCL9/10 的能力。在人源化小鼠模型中，人半乳糖凝集素 3 限制 IFNγ 的瘤内扩散。与单独注射 IFNγ 的肿瘤相比，联合注射 IFNγ 和半乳糖凝集素拮抗剂改善了静脉注射自体 CD8+ T 细胞的肿瘤浸润，并延迟了肿瘤生长。我们的结果有助于解释为什么某些人类肿瘤可以被认为是“冷”的，因为它们很难被抗肿瘤 T 淋巴细胞浸润。
肿瘤细胞和巨噬细胞释放的半乳糖凝集素可以与肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的表面糖蛋白结合，形成具有免疫抑制活性的糖蛋白-半乳糖凝集素晶格。具体来说，半乳糖凝集素3覆盖的TIL在刺激后无法分泌细胞因子。用半乳糖凝集素拮抗剂离体处理 TIL 几个小时可增强其功能。目前有几种半乳糖凝集素拮抗剂可用于临床试验。
肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL) 功能失调
许多癌症患者会产生自发的抗肿瘤 T 细胞反应。然而，越来越多的证据表明肿瘤微环境具有免疫抑制作用。
从各种人类肿瘤样本中新鲜分离的肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）通常被证明在裂解相关靶细胞和分泌干扰素-γ（IFNγ）方面存在缺陷。TIL 通常表达免疫检查点受体，例如细胞毒性 T 淋巴细胞相关蛋白 4 (CTLA4) 和程序性细胞死亡 1 (PDCD1，更广为人知的名称为 PD-1)，这是耗尽淋巴细胞的分子特征。研究表明，用抗体阻断这些受体可以延长 T 细胞的存活时间，并在体外激活后促进其增殖。此类抗体在晚期黑色素瘤患者的试验中显示出其功效。
半乳糖凝集素拮抗剂增强人类 TIL 功能
半乳糖凝集素是凝集素，因此识别糖部分。通过在 T 细胞表面寡聚和交联糖蛋白，半乳糖凝集素形成糖蛋白-半乳糖凝集素晶格，阻碍对 T 细胞功能重要的受体的运动。几年前我们提出细胞外半乳糖凝集素 3 是导致 TIL 功能缺陷的原因。Galectin-3由癌细胞、巨噬细胞和活化的T细胞分泌，并且可以在肿瘤微环境中积累。 用半乳糖凝集素拮抗剂或抗半乳糖凝集素-3抗体处理从实体瘤或癌腹水中新鲜分离的CD8 + 或CD4 + TIL，即使仅几个小时，也会显着增加其IFNγ分泌和细胞 毒性。
Galectin-1 和 Galectin-3 识别 N-乙酰基乳糖胺 (LacNAc) 基序。从细胞中分离半乳糖凝集素 1 和半乳糖凝集素 3 可以通过竞争性糖来实现，例如乳糖、LacNAc、由 Ulf Nilsson（隆德大学）设计并由 Galecto Biotech 开发的一些二硫二半乳糖苷，或由 Galecto Biotech 开发的名为 GCS-100 的临床级柑橘果胶。拉霍亚制药公司。抗体 B2C10 针对 galectin-3 N 端部分（位于碳水化合物识别域的相对位点），也可以将 galectin-3 从细胞中分离出来，最有可能是通过分解 galectin-3 寡聚物，从而使其保持在较低的水平。亲和力形式。我们最近描述了 Galectin Therapeutics 开发的另一种临床级产品 GM-CT-01，也能够通过破坏糖蛋白-半乳糖凝集素晶格来增强人类 TIL 功能，没有真正将半乳糖凝集素从细胞中分离出来。GM-CT-01 是一种约 50 kDa 的半乳甘露聚糖，通过水解从瓜尔豆中提取的瓜尔胶而获得。其半衰期为 食蟹 猴则在 12 至 18 小时之间。GM-CT-01 与 galectin-1 中的一个位点相互作用，该位点也存在于 galectin-3 中，与碳水化合物结合相反
域，充当变构拮抗剂。
TIL 免疫抑制是一个关于糖和半乳糖凝集素的故事吗？
我们报道了被半乳糖凝集素 3 大量覆盖的新鲜分离的 CD8 + TIL 是 含有富含乳糖胺基序的糖组的 CD8 + TIL，因此被番茄凝集 素 (LEL) 强烈染色。这些 TIL 在刺激后的 IFNγ 分泌被完全阻断。添加半乳糖凝集素拮抗剂可扰乱半乳糖素-糖蛋白晶格并恢复 LEL高 半乳糖凝集素-3高 CD8 +的能力 TILs 在刺激后分泌 IFNγ。这与我们的工作假设一致：高比例的 TIL 是活化的淋巴细胞，因此含有许多 LacNAc 基序（galectin-1 和 -3 的天然配体）。丰富的 LacNAc 基序和半乳糖凝集素有利于 TIL 表面半乳糖凝集素-糖蛋白晶格的形成，并导致参与 T 细胞功能的受体表面运动性降低。
半乳糖凝集素拮抗剂是临床试验的候选治疗方法吗？
值得注意的是，用半乳糖凝集素拮抗剂离体短暂处理人 TIL 足以强烈增加 IFNγ 分泌和细胞溶解能力，这种重新激活似乎是半乳糖凝集素拮抗剂所独有的。相比之下，其他研究小组用抑制性受体特异性抗体处理 T 细胞，例如前面提到的那些。这种治疗不会立即提供功能纠正，而是会增强 T 细胞的增殖，并在几天后产生更多数量的功能性 T 细胞。我们观察到两种临床级半乳糖凝集素拮抗剂 GCS-100 和 GM-CT-01 在体外刺激约 80% 的 CD8 + 和约 50% 的 CD4 +时可促进 IFNγ 分泌 患者 TIL 样本。这些 TIL 样本取自患有不同组织学来源肿瘤的患者，包括来自黑素细胞、胆道、前列腺、食道、肝脏、结肠、胰腺和卵巢的肿瘤。半乳糖凝集素拮抗剂对非癌症供体受刺激的血液 T 淋巴细胞的 IFNγ 分泌反应没有影响。这两种化合物已经被静脉注射到癌症患者体内，没有出现严重的副作用。
除了对 TIL 功能的直接影响外，抑制细胞外半乳糖凝集素还可能具有其他有益的抗肿瘤益处。半乳糖凝集素 3 表达和分泌上调是替代性巨噬细胞激活的一个特征。半乳糖凝集素拮抗剂可以中断半乳糖凝集素 3 反馈环路，从而增强替代性巨噬细胞极化和激活，抑制慢性炎症。此外，在小鼠模型中，细胞外半乳糖凝集素 3 似乎通过支持肿瘤细胞粘附而有利于乳腺和黑色素瘤转移 。 半乳糖凝集素 3 敲除小鼠对黑色素瘤转移的抵抗力也与
更高的 NK 细胞毒性
传
皮埃尔·范德布鲁根 (Pierre van der Bruggen) 拥有博士学位。在农艺科学中。1988 年，他加入路德维希癌症研究所，并于 1991 年鉴定出第一个人类基因 MAGE-1，编码可被溶细胞 T 淋巴细胞识别的肿瘤抗原。多年来，他发现了其他几种肿瘤抗原，并已用于临床试验。他的团队发现了一种新型的人类肿瘤浸润淋巴细胞无反应性，这是由于半乳糖凝集素-3（一种肿瘤中富含的凝集素）的存在所致。该小组正在进一步分析半乳糖凝集素拮抗剂逆转受损 T 细胞功能的机制。