Галектин-3 в сыворотке крови больных опухолями костей

Введение. Ввиду многогранности онкологических заболеваний функциональная роль галектина-3 достаточно противоречива, однако для многих типов новообразований маркер играет роль промотора опухолевого роста.

Цель исследования – сравнительный анализ уровней галектина-3 в сыворотке крови здоровых доноров, больных доброкачественными, пограничными и злокачественными новообразованиями костей в двух возрастных группах до и старше 18 лет с учетом основных клинико-морфологических характеристик заболевания и прогноза.

Материалы и методы. В исследование включен 201 пациент с доброкачественными, пограничными (гигантоклеточные опухоли, «локально агрессивные» опухоли), злокачественными новообразованиями костей и 31 здоровый донор. Концентрацию галектина-3 определяли в сыворотке крови до лечения наборами реактивов для прямого иммуноферментного анализа Human Galectin-3 (R&D, США).

Результаты. Показано, что содержание галектина-3 в сыворотке крови больных доброкачественными и злокачественными опухолями костей статистически значимо выше, чем в контрольной группе, как в возрасте до, так и старше 18 лет. У пациентов с пограничными опухолями костей отмечена тенденция к увеличению концентрации галектина-3 по сравнению с контролем. ROC-анализ для галектина-3 у больных саркомами костей показал, что площадь под ROC-кривой составила 0,795 (р < 0,0001) в группе пациентов в возрасте старше 18 лет и 0,868 (р = 0,0008) в группе пациентов в возрасте до 18 лет. Для злокачественных новообразований костей у больных в возрасте старше 18 лет чувствительность данного метода составила 71,3%, специфичность 71,43% (пороговый уровень 8,09 нг/мл; р < 0,0001), а у пациентов в возрасте младше 18 лет чувствительность этого метода составила 80%, специфичность 90% при пороговом уровне 5,49 нг/мл (р < 0,001). В обеих возрастных группах не найдено значимых ассоциаций содержания сывороточного галектина-3 с клинико-морфологическими характеристиками новообразований костей, однако следует отметить, что наибольшая концентрация маркера обнаружена при хордомах и на более ранних стадиях заболевания. У больных хондросаркомой и остеосаркомой старше 18 лет не выявлено связи маркера с прогнозом заболевания.

Заключение. Повышение содержания галектина-3 в сыворотке крови наблюдалось во всех возрастных группах пациентов как с доброкачественными, так и злокачественными новообразованиями костей, однако чувствительность и специфичность теста по данным ROC-анализа недостаточны для использования данного маркера для диагностики опухолей костей.

1. Dumic J., Dabelic S., Flögel M. Galectin-3: an open-ended story. Biochim. Biophys. Acta. 2006;1760(4):616–635. DOI: 10.1016/j.bbagen.2005.12.020.

2. Liu F.T., Hsu D.K. The role of galectin-3 in promotion of the inflammatory response. Drug News Perspect. 2007;20(7):455– 460. DOI: 10.1358/dnp.2007.20.7.1149628.

3. Clementy N., Garcia B., André C., Bisson A., Benhenda N., Pierre B. et al. Galectin-3 level predicts response to ablation and outcomes in patients with persistent atrial fibrillation and systolic heart failure. PLoS One. 2018;13(8):e0201517. DOI: 10.1371/journal.pone.0201517.

4. Asleh R., Enriquez-Sarano M., Jaffe A.S., Manemann S.M., Weston S.A., Jiang R. et al Galectin-3 Levels and Outcomes After Myocardial Infarction: A Population-Based Study. J. Am. Coll. Cardiol. 2019;73(18):2286–2295. DOI: 10.1016/j.jacc.2019.02.046.

5. Chen S.C., Kuo P.L. The role of galectin-3 in the kidneys. Int. J. Mol. Sci. 2016;17(4):565. DOI: 10.3390/ijms17040565.

6. Li Y., Li T., Zhou Z., Xiao Y. Emerging roles of galectin-3 in diabetes and diabetes complications: A snapshot. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2022;23(3):569–577. DOI: 10.1007/s11154-021-09704-7.

7. Wang W.H., Lin C.Y., Chang M.R., Urbina A.N., Assavalapsakul W., Thitithanyanont A. et al. The role of galectins in virus infection - A systemic literature review. J. Microbiol. Immunol. Infect. 2020;53(6):925–935. DOI: 10.1016/j.jmii.2019. 09.005.

8. De Oliveira F.L., Gatto M., Bassi N., Luisetto R., Ghirardello A., Punzi L. et al. Galectin-3 in autoimmunity and autoimmune diseases. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2015;240(8):1019– 1028. DOI: 10.1177/1535370215593826.

9. Ashraf G.M., Baeesa S.S. Investigation of gal-3 expression pattern in serum and cerebrospinal fluid of patients suffering from neurodegenerative disorders. Front. Neurosci. 2018;12:430. DOI: 10.3389/fnins.2018.00430.

10. Song L., Tang J.W., Owusu L., Sun M.Z., Wu J., Zhang J. Galectin-3 in cancer. Clin. Chim. Acta. 2014;431:185–191. DOI: 10.1016/j.cca.2014.01.019.

11. Xie L., Ni W.K., Chen X.D., Xiao M.B., Chen B.Y., He S. et al. The expressions and clinical significances of tissue and serum galectin-3 in pancreatic carcinoma. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2012;138(6):1035–1043. DOI: 10.1007/s00432-012-1178-2.

12. Matsuda Y., Yamagiwa Y., Fukushima K., Ueno Y., Shimosegawa T. Expression of galectin-3 involved in prognosis of patients with hepatocellular carcinoma. Hepatol. Res. 2008;38(11):1098–1111. DOI: 10.1111/j.1872-034X.2008.00387.x.

13. Kim S.J., Lee S.J., Sung H.J., Choi I.K., Choi C.W., Kim B.S. et al. Increased serum 90K and Galectin-3 expression are associated with advanced stage and a worse prognosis in diffuse large B-cell lymphomas. Acta Haematol. 2008;120(4):211– 216. DOI: 10.1159/000193223.

14. Acikalin M.F., Etiz D., Gurbuz M.K., Ozudogru E., Canaz F., Colak E. Prognostic significance of galectin-3 and cyclin D1 expression in undifferentiated nasopharyngeal carcinoma. Med. Oncol. 2012;29(2):742–749. DOI: 10.1007/s12032-011- 9971-3.

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

16. Zhang X.M., Yao G.Y., Zhang B.Y., Wang L.L., Zhao M. [Study on the expression and significance of Galectin-3 and CDC25B mRNA in human gastric carcinoma]. Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi. 2009;26(3):288–292. (In Chinese). DOI: 10.3760/cma.j.issn.1003-9406.2009.03.011.

17. Yang Z.M., Wu X.T., He T., Da M.X., Luo T., Qian K. [Expression of galectin-3 mRNA in gastric cancer with peritoneal metastasis]. Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2006;37(1):105–108. (In Chinese).

18. O’Driscoll L., Linehan R., Liang Y.H., Joyce H., Oglesby I., Clynes M. Galectin-3 expression alters adhesion, motility and invasion in a lung cell line (DLKP), in vitro. Anticancer Res. 2002;22(6A):3117–3125.

19. Castronovo V., Van Den Brûle F.A., Jackers P., Clausse N., Liu F.T., Gillet C. et al. Decreased expression of galectin-3 is associated with progression of human breast cancer. J. Pathol. 1996;179(1):43–48. DOI: 10.1002/(SICI)1096-9896(199605)179:13.0.CO;2-N.

20. Knapp J.S., Lokeshwar S.D., Vogel U., Hennenlotter J., Schwentner C., Kramer M.W. et al. Galectin-3 expression in prostate cancer and benign prostate tissues: correlation with biochemical recurrence. World J. Urol. 2013;31(2):351–358. DOI: 10.1007/s00345-012-0925-y.

21. Wang Y., Nangia-Makker P., Tait L., Balan V., Hogan V., Pienta K.J. et al. Regulation of prostate cancer progression by galectin-3. Am. J. Pathol. 2009;174(4):1515–1523. DOI: 10.2353/ajpath.2009.080816.

22. Zhou X., Jing J., Peng J., Mao W., Zheng Y., Wang D. et al. Expression and clinical significance of galectin-3 in osteosarcoma. Gene. 2014;546(2):403–407. DOI: 10.1016/j.gene.2014.04.066.

23. Park G.B., Kim D.J., Kim Y.S., Lee H.K., Kim C.W., Hur D.Y. Silencing of galectin-3 represses osteosarcoma cell migration and invasion through inhibition of FAK/Src/Lyn activation and β-catenin expression and increases susceptibility to chemotherapeutic agents. Int. J. Oncol. 2015;46(1):185– 194. DOI: 10.3892/ijo.2014.2721.

24. Dong R., Zhang M., Hu Q., Zheng S., Soh A., Zheng Y. et al. Galectin-3 as a novel biomarker for disease diagnosis and a target for therapy. Int. J. Mol. Med. 2018;41(2):599–614. DOI: 10.3892/ijmm.2017.3311.

25. Crompton B.D., Stewart C., Taylor-Weiner A., Alexe G., Kurek K.C., Calicchio M.L. et al. The genomic landscape of pediatric Ewing sarcoma. Cancer Discov. 2014;4(11):1326– 1341. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-13-1037.

26. Huang Z., Ai Z., Li N., Xi H., Gao X., Wang F. et al. Over expression of galectin-3 associates with short-term poor prognosis in stage II colon cancer. Cancer Biomark. 2016;17(4):445– 455. DOI: 10.3233/CBM-160661.

27. Okada K., Shimura T., Suehiro T., Mochiki E., Kuwano H. Reduced galectin-3 expression is an indicator of unfavorable prognosis in gastric cancer. Anticancer Res. 2006;26(2B):1369–1376.