针对骨髓增殖性肿瘤单核细胞过度炎症的Galectin-1靶向治疗潜力

要点

1. Galectin-1(Gal-1)在骨髓增殖性肿瘤(myeloproliferative neoplasms,MPNs)患者及相应小鼠模型的单核细胞中显著上调。
2. Gal-1 通过激活 Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)及其下游核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路,增强单核细胞介导的炎症性细胞因子产生。
3. 抑制或基因敲除 Gal-1 可缓解 MPN 的关键病理表现,包括白细胞增多、脾大和血栓形成。
4. 靶向 Gal-1 代表一种降低 MPN 单核细胞高炎症状态的新型治疗策略。

研究背景

骨髓增殖性肿瘤(myeloproliferative neoplasms,MPNs)是一组以髓系细胞克隆性增殖为特征的血液系统恶性肿瘤,常伴随全身炎症、细胞因子水平升高及血栓风险增加。尽管对 JAK2、MPL 和 CALR 等驱动突变的认识不断加深,但 MPN 中炎症和免疫失调的具体机制仍未完全阐明。近年来,单核细胞越来越被认为是 MPN 炎症反应的重要细胞介质,但调控其高炎症状态的分子驱动因素尚不明确。Galectin 属于一类 β-半乳糖苷结合蛋白,参与细胞间相互作用、免疫调节及肿瘤生物学。已有研究报道,多种恶性肿瘤中可见 Galectin 异常及蛋白糖基化紊乱;然而,其在 MPN 发病机制中的具体作用仍未被充分探索。本研究旨在探讨 Galectin-1(Gal-1)对 MPN 中单核细胞驱动炎症的贡献,并评估其治疗潜力。

研究设计

本研究采用多种实验方法系统考察 Gal-1 在 MPN 中的作用。研究者对人类 MPN 患者样本及小鼠 MPN 模型进行了单细胞 RNA 测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq),分析造血细胞群中的 galectin 基因表达谱,重点关注单核细胞。随后应用细胞—细胞通讯算法,预测以 galectin 为输入和输出信号的相关信号通路。通过质谱流式细胞术(mass cytometry)评估外周血单个核细胞暴露于重组 Gal-1(recombinant Gal-1,rGal-1)后的细胞因子反应。此外,机制研究结合三维蛋白建模和共免疫沉淀实验,以明确 Gal-1 与 Toll样受体4(TLR4)之间的相互作用;并通过 NF-κB 报告基因实验评估下游信号激活。Gal-1 的体内作用则在 MPLW515L 驱动的小鼠 MPN 模型中进行验证,并结合 Lgals1 基因敲除。另有体内实验利用角叉菜胶诱导模型评估 Gal-1 抑制对炎症和血栓形成的影响。

主要发现

MPN 单核细胞中 galectin 基因富集:单细胞转录组分析显示,galectin 家族基因,尤其是编码 Galectin-1 的 LGALS1,在 MPN 患者及 MPLW515L 小鼠的单核细胞中显著富集。这提示 Gal-1 在 MPN 炎症微环境中可能具有单核细胞特异性作用。

单核细胞是 galectin 信号的核心介质:计算细胞—细胞通讯分析提示,单核细胞是 galectin 介导的细胞间信号传递的重要枢纽;其中 Gal-1 在单核细胞群体内同时表现为激活分子和应答分子。

重组 Gal-1 可增强促炎性细胞因子分泌:将从 MPN 患者外周血中分离获得的原代人单核细胞暴露于重组 Gal-1 后,可明显上调多种炎症性细胞因子的转录与分泌,包括 TNF-α 和 IL-6。值得注意的是,该效应具有单核细胞选择性,对其他血细胞类型几乎不诱导细胞因子产生。

Gal-1 与 TLR4 之间存在机制性串扰:三维蛋白建模联合共免疫沉淀证实,Gal-1 可直接与单核细胞表面的 TLR4 相互作用。药理学抑制 TLR4 可消除 Gal-1 介导的细胞因子诱导作用,提示 TLR4 是介导 Gal-1 促炎信号的关键受体。

NF-κB 是下游效应分子:报告基因实验表明,Gal-1 结合可通过 TLR4 依赖性方式激活单核细胞中的 NF-κB 信号,从而解释炎症性细胞因子的转录上调。

在 MPN 小鼠模型中的体内相关性:在 MPLW515L 小鼠模型中敲除 Lgals1 可减轻 MPN 的典型特征,降低白细胞增多、脾大及全身炎症。药理学抑制 Gal-1 还可抑制角叉菜胶诱导的血栓形成和炎症,提示其具有更广泛的抗炎和抗血栓作用。

安全性与特异性:靶向 Gal-1 的治疗似乎能够选择性调控单核细胞驱动的炎症,而不会广泛损害其他免疫功能,提示其治疗窗可能较为理想。

专家点评

该项研究系统地将 Galectin-1 确立为 MPN 中单核细胞高炎症状态的核心驱动因素,其作用依赖于与 TLR4 和 NF-κB 的相互作用。对这一通路的明确描绘为靶向 Gal-1 提供了充分的生物学依据,因为在 MPN 中,炎症会促进疾病进展并增加血栓风险。尤为重要的是,Gal-1 对单核细胞的选择性作用有助于针对关键致病环节进行干预,同时避免非特异性免疫抑制所带来的感染风险升高。单细胞技术、功能实验以及严格的体内模型的应用,进一步增强了研究结果的可靠性和转化医学意义。

该研究的局限性在于,仍需更多临床研究验证 Gal-1 抑制剂在 MPN 患者中的疗效与安全性。未来研究还应探索将 Gal-1 阻断与 JAK 抑制剂等标准治疗联合使用是否具有协同获益。此外,galectin 在免疫稳态中的广泛作用提示,仍需谨慎监测潜在的脱靶效应。

结论

Galectin-1 在 MPN 单核细胞中显著上调,并通过激活 TLR4 及其下游 NF-κB 信号通路发挥关键促炎介导作用。其在驱动单核细胞高炎症状态中的作用,参与了 MPN 的发病机制及临床表现,包括白细胞增多、脾大和血栓形成。靶向 Gal-1 是一种有前景且具有创新性的治疗策略,有望减轻 MPN 患者的炎症负担和疾病负荷。这些发现为未来将 Gal-1 抑制剂发展为辅助治疗、从而改善 MPN 预后的临床转化奠定了基础。

资助与临床试验

原始研究发表于 Blood(2026),题为“Galectin-1 fuels monocyte hyperinflammation and is a novel therapeutic target in myeloproliferative neoplasms”(PMID: 42345360)。摘要中未明确提供资助来源及临床试验注册信息,但相关内容可能载于全文或附属数据库中。

参考文献

He F, Lin S, Kong T, et al. Galectin-1 fuels monocyte hyperinflammation and is a novel therapeutic target in myeloproliferative neoplasms. Blood. 2026 Sep 24;148(13):1708-1722. PMID: 42345360.
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Rabinovich GA, et al. Emerging roles for galectins in inflammation and immunity. Nat Rev Immunol. 2007;7(6):397-409.
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供临床参考,请结合专业判断使用。

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