Команда, возглавляемая доктором философии Тирумала-Деви Каннеганти, членом отделения иммунологии Св. Иуды, опубликовала свои выводы в недавнем выпуске журнала Cell. Она сказала, что результаты могут иметь важное применение для профилактики, прогноза и лечения.
«Поскольку снижение активности AIM2 у пациентов с колоректальным раком связано с плохой выживаемостью, было бы полезно определить уровень экспрессии AIM2 в полипах, взятых из колоноскопии, и использовать его в качестве одного из биомаркеров для прогноза», — сказал Каннеганти.Каннеганти и ее команда считают, что можно предотвратить болезнь или снизить ее риск, если лечить восприимчивых людей, повышать активность AIM2 и давать им здоровые донорские бактерии. «У людей, у которых уже есть колоректальный рак, методы лечения, повышающие экспрессию AIM2, такие как интерфероны, могут замедлить прогрессирование опухоли. Кроме того, передача здоровой микробиоты или группы «хороших» бактерий пациентам с колоректальным раком на ранней стадии заболевания может продлить выживаемость », — сказал Каннеганти.
Исследователи рака знали, что мутации в AIM2 часто обнаруживаются у пациентов с колоректальным раком. А исследование, проведенное другими исследователями, показало, что более половины опухолей тонкой кишки имеют мутации AIM2.Однако установленная функция AIM2 в клетке не связана с механизмом рака, сказал один из первых авторов статьи Си Мин Ман, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Каннеганти.
Скорее, он сказал, что AIM2, как известно, работает в иммунной системе, обнаруживая вторгшиеся бактерии и вирусы и помогая «предупредить» иммунную систему о борьбе с ними.«Когда мы обнаружили, что кишечник экспрессирует высокие уровни AIM2, мы предположили, что этот ген также может играть роль в регулировании здоровья кишечника», — сказал Ман. «Так мы заинтересовались AIM2 и колоректальным раком».В своих экспериментах на мышах ученые использовали химические вещества, чтобы запустить процесс, имитирующий развитие колоректального рака.
Они обнаружили, что у мышей резко снижена функция AIM2, что подтверждает находку у людей с раком. Они также обнаружили, что у мышей, генетически измененных для снижения функции AIM2, при обработке химическими веществами обнаруживалось значительно больше опухолей, чем у нормальных мышей.Исследования ученых также показали, что AIM2 играет роль, не зависящую от его иммунной роли, в подавлении аномального роста популяций стволовых клеток кишечника. Напротив, нарушение функции AIM2 вызывает аномальную пролиферацию стволовых клеток.
Стволовые клетки — это незрелые клетки, которые дифференцируются во взрослые клетки, такие как клетки кишечника. Эти клетки непрерывно размножаются, заменяя старые и умирающие клетки в кишечнике.«Многие предыдущие исследования показали, что AIM2 способствует иммунной системе, действуя как датчик патогенов», — сказал Мэн. «Тем не менее, наша работа — первая, которая определила роль AIM2 в контроле пролиферации стволовых клеток кишечника.
Эта работа действительно интересна для нас, потому что мы обнаружили новую роль AIM2 в регулировании колоректального рака, и это достигается путем подавления чрезмерной пролиферации стволовых клеток в толстой кишке ». Исследователи также определили конкретные клеточные механизмы, регулируемые AIM2.Они решили изучить, может ли защитная роль AIM2 включать кишечные бактерии, основываясь на исследованиях лаборатории Каннеганти и других ученых, показывающих, что микробные сенсоры, подобные AIM2, способствуют здоровой микробиоте кишечника. Действительно, сравнение кишечных бактерий у нормальных мышей и мышей с дефицитом AIM2 показало различный «микробный ландшафт» у двух типов мышей.
Чтобы проверить, могут ли кишечные бактерии влиять на прогрессирование рака толстой кишки, исследователи поместили нормальных мышей и мышей с дефицитом AIM2 вместе, чтобы обеспечить обмен кишечными бактериями. Ученые обнаружили поразительное сокращение опухолей толстой кишки у мышей с дефицитом AIM2 и увеличение опухолей у нормальных мышей.«Это может означать, что передача части« хорошей »микробиоты от мышей дикого типа для замены« плохой »микробиоты от мышей, лишенных AIM2, обеспечивает повышенную защиту от колоректального рака», — сказал Мэн. «Мы считаем, что это открытие имеет важное клиническое значение, потому что мы потенциально можем предотвратить или замедлить прогрессирование колоректального рака у людей, особенно у тех, у кого есть мутации в гене AIM2, просто дав им« хорошую »микробиоту».
«Мы только прикоснулись к роли AIM2 в контроле пролиферации стволовых клеток и поддержании здоровой микробиоты кишечника», — сказал Каннеганти. «Как именно AIM2 выполняет обе эти функции — интересная область исследования».