Galectin-1 fosters an immunosuppressive microenvironment in colorectal cancer by reprogramming CD8+ regulatory T cells

Colorectal cancer (CRC) represents the third most common malignancy and the second leading cause of cancer-related deaths worldwide. Although immunotherapy has taken center stage in mainstream oncology, it has shown limited clinical efficacy in CRC, generating an urgent need for discovery of new biomarkers and potential therapeutic targets. Galectin-1 (Gal-1), an endogenous glycan-binding protein, induces tolerogenic programs and contributes to tumor cell evasion of immune responses. Here, we investigated the relevance of Gal-1 in CRC and explored its modulatory activity within the CD8+ regulatory T cell (Treg) compartment. Mice lacking Gal-1 (Lgals1−/−) developed a lower number of tumors and showed a decreased frequency of a particular population of CD8+CD122+PD-1+ Tregs in the azoxymethane-dextran sodium sulfate model of colitis-associated CRC. Moreover, silencing of tumor-derived Gal-1 in the syngeneic CT26 CRC model resulted in reduced number and attenuated immunosuppressive capacity of CD8+CD122+PD-1+ Tregs, leading to slower tumor growth. Moreover, stromal Gal-1 also influenced the fitness of CD8+ Tregs, highlighting the contribution of both tumor and stromal-derived Gal-1 to this immunoregulatory effect. Finally, bioinformatic analysis of a colorectal adenocarcinoma from The Cancer Genome Atlas dataset revealed a particular signature characterized by high CD8+ Treg score and elevated Gal-1 expression, which delineates poor prognosis in human CRC. Our findings identify CD8+CD122+PD-1+ Tregs as a target of the immunoregulatory activity of Gal-1, suggesting a potential immunotherapeutic strategy for the treatment of CRC.Fil: Cagnoni, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giribaldi, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Blidner, Ada Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Cutine, Anabela María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gatto, Sabrina Gisela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Morales, Rosa María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Salatino, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Abba, Martín Carlos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Croci Russo, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Mariño, Karina Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Galectin-1 fosters an immunosuppressive microenvironment in colorectal cancer by reprogramming CD8⁺ regulatory T cells

Colorectal cancer (CRC) represents the third most common malignancy and the second leading cause of cancer-related deaths worldwide. Although immunotherapy has taken center stage in mainstream oncology, it has shown limited clinical efficacy in CRC, generating an urgent need for discovery of new biomarkers and potential therapeutic targets. Galectin-1 (Gal-1), an endogenous glycan-binding protein, induces tolerogenic programs and contributes to tumor cell evasion of immune responses. Here, we investigated the relevance of Gal-1 in CRC and explored its modulatory activity within the CD8⁺ regulatory T cell (Treg) compartment. Mice lacking Gal-1 (Lgals1 -/- ) developed a lower number of tumors and showed a decreased frequency of a particular population of CD8⁺CD122⁺PD-1⁺ Tregs in the azoxymethane-dextran sodium sulfate model of colitis-associated CRC. Moreover, silencing of tumor-derived Gal-1 in the syngeneic CT26 CRC model resulted in reduced number and attenuated immunosuppressive capacity of CD8⁺CD122⁺PD-1⁺ Tregs, leading to slower tumor growth. Moreover, stromal Gal-1 also influenced the fitness of CD8⁺ Tregs, highlighting the contribution of both tumor and stromal-derived Gal-1 to this immunoregulatory effect. Finally, bioinformatic analysis of a colorectal adenocarcinoma from The Cancer Genome Atlas dataset revealed a particular signature characterized by high CD8⁺ Treg score and elevated Gal-1 expression, which delineates poor prognosis in human CRC. Our findings identify CD8⁺CD122⁺PD-1⁺ Tregs as a target of the immunoregulatory activity of Gal-1, suggesting a potential immunotherapeutic strategy for the treatment of CRC.Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicada

Glicômica da resposta imune: o universo de glicanos e lectinas em microambientes inflamatórios e neoplásicos

Las galectinas, una familia de lectinas que reconocen glico-conjugados específicos en la superficie celular y la matriz, participan en diversos procesos biológicos como reguladores de la ho-meostasis de la respuesta inmune y de la progresión tumoral. Considerando el papel inmunomodulador de Galectina-1 (Gal-1) en modelos de inflamación crónica y su contribución a la creación de microambientes tolerogénicos, durante los últimos años exploramos el impacto de esta proteína sobre el balance de células T y la funcionalidad de células dendríticas (CDs). Mientras las células Th1 y Th17 poseen el repertorio de glicanos necesarios para la unión de Gal-1, los linfocitos Th2 son resistentes a la unión de esta proteína, lo cual explicaría el incremento en la susceptibilidad de los linfocitos Th1 y Th17 a la apoptosis inducida por Gal-1 y la consecuente desviación en el balance de la respuesta inmune hacia un perfil Th2. Además, identificamos un circuito tolerogénico en el que Gal‐1 induce la diferenciación de CDs tolerogénicas productoras de IL‐27, la consecuente expansión de células T regulatorias productoras de IL‐10 y la supresión de la inflamación mediada por células Th1 y Th17. Postulamos un nuevo mecanismo de regulación homeostática de la respuesta inmune basado en la interacción entre Gal‐1 y sus gli-canos específicos, el cual permite anticipar nuevos horizontes terapéuticos, en los que la modulación de la expresión de Gal‐1 o sus glicanos nos permitiría regular la respuesta inmune.Galectins, a family of endogenous glycan-binding proteins able to recognize specific glycoconjugates on cell surface and extracellular matrix, control critical immunological processes involved in immune homeostasis and tumor progression. Given the immunosuppressive role of Galectin-1 (Gal-1) in different models of chronic inflammation and its contribution to the creation of tolerogenic microenvironments in cancer and pregnancy models, the impact of this protein on T helper cell balance and dendritic cells (DCs) functionality was explored. A novel mechanism, based on the differential glycosylation of T helper cell subsets, by which Gal-1 preferentially eliminates antigen-specific Th1 and Th17 cells, leading to a shift toward a Th2 profile was identified. While Th1- and Th-17-differentiated cells expressed the repertoire of cell surface glycans that are critical for Gal-1-induced cell death, Th2 cells are protected from Gal-1 through differential sialylation of cell surface glycoproteins. More recently, the ability of Gal-1 to trigger the differentiation of tolerogenic dendritic cells (DCs), which promote resolution of autoimmune inflammation, was demonstrated. A tolerogenic circuit linking Gal-1 signaling, IL-27-producing DCs and IL-10-secreting T cells was identified. It can be postulated that molecular interactions between endogenous galectins and specific glycans constitute a novel mechanism of homeostatic regulation of immune responses. Understanding the role of protein-glycan interactions in the establishment of tolerogenic or inflammatory programs will enable the design of more rational immunotherapeutic strategies with broad biomedical implications.As galectinas, uma família de lectinas que reconhecem gli-coconjugados específicos na superfície celular e a matriz, participam em diversos processos biológicos como reguladores da homeostase da resposta imune e da progressão tu-moral. Considerando o papel imunomodulador de Galec-tina-1 (Gal-1) em modelos de inflamação crônica e sua contribuição à criação de microambientes tolerogênicos, durante os últimos anos exploramos o impacto desta proteína sobre o balanço de células T e a funcionalidade de células dendríticas (CDs). Enquanto as células Th1 e Th17 possuem o repertório de glicanos necessários para a união de Gal-1, os linfócitos Th2 são resistentes à união desta proteína, o qual explicaria o incremento na suscetibilidade dos linfóci-tos Th1 e Th17 à apoptose induzida por Gal-1 e o conse-guinte desvio no balanço da resposta imune para um perfil Th2. Além disso, identificamos um circuito tolerogênico no qual Gal‐1 induz a diferenciação de CDs tolerogênicas pro-dutoras de IL‐27, a conseguinte expansão de células T re-gulatórias produtoras de IL‐10 e a supressão da inflamação mediada por células Th1 e Th17. Postulamos um novo mecanismo de regulação homeostática da resposta imune ba-seado na interação entre Gal‐1 e seus glicanos específicos, que permite antecipar novos horizontes terapêuticos, nos quais a modulação da expressão de Gal‐1 ou seus glicanos nos permitiria regular a resposta imune.Fil: Sundblad, Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Cerliani, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Compagno, Daniel Georges. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Croci Russo, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: D'alotto Moreno, Tomas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Dergan Dylon, Leonardo Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Di Lella, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Gatto, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular; ArgentinaFil: Gentilini, Lucas Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Giribaldi, María Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Cs.exactas y Naturales. Departamento de Quimica Biologica. Laboratorio de Analisis Biologicos E Inmunoquimica; ArgentinaFil: Guardia, Carlos Manuel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Ilarregui, Juan Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Laderach, Diego Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Martínez Allo, Verónica Candela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Mascanfroni, Ivan Darío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Mendez Huergo, Santiago Patricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Salatino, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Stupirski, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Toscano, Marta Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina; Argentin

Hexachlorobenzene Induces Deregulation of Cellular Growth in Rat Liver

Hexachlorobenzene (HCB) is an organochlorine pesticide widely distributed in the biosphere. The aim of the present study was to investigate the effect of HCB on the homeostasis of liver cell growth, analyzing parameters of cell proliferation and apoptosis, in HCB (0.1, 1, 10 and 100. mg/kg body weight)-treated rats, during 4 weeks. Cell proliferation and ERK1/2 phosphorylation, associated with survival mechanisms, were increased at HCB 100. mg/kg. The pesticide increased the number of apoptotic cells, and the activation of caspase-3, -9 and -8, in a dose-dependent manner, suggesting that HCB-induced apoptosis is mediated by caspases. Increased Fas and FasL protein levels indicate that the death receptor pathway is also involved. This process is associated with decreased Bid, and increased cytosolic cytochrome c protein levels. Transforming growth factor-beta1 (TGF-β1) intervenes in apoptotic and/or proliferative processes in hepatocytes. TGF-β1 cDNA and protein levels are dose-dependently increased, suggesting that this cytokine might be involved in HCB-induced dysregulation of cell proliferation and apoptosis. In conclusion, this study reports for the first time that HCB induces loss of the homeostatic balance between cell growth and cell death in rat liver. Induced apoptosis occurs by mechanisms involving signals emanating from death receptors, and the mitochondrial pathway.Fil: Giribaldi, María Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Chiappini, Florencia Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pontillo, Carolina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica; ArgentinaFil: Randi, Andrea Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica; ArgentinaFil: Kleiman, Diana Leonor. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alvarez, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica; Argentin

A Unique Galectin Signature in Human Prostate Cancer Progression Suggests Galectin-1 as a Key Target for Treatment of Advanced Disease

Galectins, a family of glycan-binding proteins, influence tumor progression by modulating interactions between tumor, endothelial, stromal, and immune cells. Despite considerable progress in identifying the roles of individual galectins in tumor biology, an integrated portrait of the galectin network in different tumor microenvironments is still missing. We undertook this study to analyze the "galectin signature" of the human prostate cancer microenvironment with the overarching goal of selecting novel-molecular targets for prognostic and therapeutic purposes. In examining androgen-responsive and castration-resistant prostate cancer cells and primary tumors representing different stages of the disease, we found that galectin-1 (Gal-1) was the most abundantly expressed galectin in prostate cancer tissue and was markedly upregulated during disease progression. In contrast, all other galectins were expressed at lower levels: Gal-3, -4, -9, and -12 were downregulated during disease evolution, whereas expression of Gal-8 was unchanged. Given the prominent regulation of Gal-1 during prostate cancer progression and its predominant localization at the tumor-vascular interface, we analyzed the potential role of this endogenous lectin in prostate cancer angiogenesis. In human prostate cancer tissue arrays, Gal-1 expression correlated with the presence of blood vessels, particularly in advanced stages of the disease. Silencing Gal-1 in prostate cancer cells reduced tumor vascularization without altering expression of other angiogenesis-related genes. Collectively, our findings identify a dynamically regulated "galectin-specific signature" that accompanies disease evolution in prostate cancer, and they highlight a major role for Gal-1 as a tractable target for antiangiogenic therapy in advanced stages of the disease.Fil: Laderach, Diego Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gentilini, Lucas Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Giribaldi, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cardenas Delgado, Victor Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Nugnes, Lorena Gisela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Croci Russo, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Al Nakouzi, Nader. Institut Gustave Roussy; FranciaFil: Sacca, Paula Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Casas, Gabriel. Hospital Alemán; ArgentinaFil: Mazza, Osvaldo Néstor. Hospital Alemán; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Shipp, Margaret A.. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Chauchereau, Anne. Institut Gustave Roussy; FranciaFil: Kutok, Jeffery L.. Brigham and Women; Estados UnidosFil: Rodig, Scott J.. Brigham and Women; Estados UnidosFil: Elola, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Compagno, Daniel Georges. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin