Hur gör orala bakterier kolorektal cancer mer aggressiv?
Forskare har identifierat en molekylär mekanism genom vilken en oral bakterie accelererar kolorektal cancerväxt.
Tester har visat att ungefär en tredjedel av människor som utvecklar kolorektal cancer också har bakterien, som har namnet Fusobacterium nucleatum. Deras cancer tenderar också att vara mer aggressiv, men det var inte klart varför förrän den nyligen genomförda studien.
Ett papper som nu finns i tidskriften EMBO-rapporter avslöjar hur mikroorganismen främjar tillväxten av cancerceller men inte den hos icke-cancerösa celler.
Resultaten ska hjälpa till att klargöra varför vissa kolorektala cancerformer utvecklas mycket snabbare än andra, säger forskarna som kommer från Columbia University i New York City.
Teamet identifierade också ett protein som kunde ligga till grund för ett test för mer aggressiva cancerformer och kan leda till nya behandlingar för kolorektal och andra cancerformer.
Kolorektal cancer och dess utveckling
Enligt siffror från American Cancer Society kommer cirka 1 av 22 män och 1 av 24 kvinnor i USA att få diagnosen kolorektal cancer någon gång i livet.
I början av 2016 fanns det cirka 1,5 miljoner människor i USA med en historia av kolorektal cancer, varav några var cancerfria.
Kolorektal cancer utvecklas från okontrollerad tillväxt och överlevnad av onormala celler i tjocktarmen eller ändtarmen, som är de sista delarna av matsmältnings- eller mag-tarmkanalen.
Kolonet absorberar vatten och näringsämnen från det som finns kvar av maten efter att den har rest genom magen och tunntarmen. Det leder sedan det återstående avfallet till ändtarmen, som lagrar det klart för utvisning genom anus.
Det vanligaste precancerösa stadiet av kolorektal cancer är en polyp, som är en tillväxt som utvecklas i vävnaden som leder tjocktarmen och ändtarmen. Polyper växer mycket långsamt, ibland tar det 20 år att utvecklas.
De flesta polyper utvecklas från celler som utgör körtlarna som producerar ett smörjande slem i tjocktarmen och ändtarmen. Av denna anledning har de namnet adenomatösa polyper eller adenom.
Adenom är mycket vanliga och cirka 33–50 procent av människorna kommer att utveckla minst en. Men medan de alla kan bli cancer, blir mindre än 10 procent faktiskt invasiva.
Oral bakterie har roll i kolorektal cancer
Forskare har under en tid vetat att de onormala cellerna som leder till canceradenom i kolorektal cancer uppstår på grund av genetiska mutationer som byggs upp över tiden.
Men mer nyligen har de i allt högre grad observerat det F. nucleatum, som ofta förekommer vid tandförfall, spelar också en viktig roll.
"Mutationer", säger seniorstudieförfattaren Yiping W. Han, som är professor i mikrobiell vetenskap vid College of Dental Medicine, "är bara en del av berättelsen."
"Andra faktorer, inklusive mikrober, kan också spela en roll", tillägger hon.
I tidigare arbete fann Prof Han och hennes team det F. nucleatum producerar molekylen FadA-adhesin, som utlöser en serie molekylära händelser i kolonceller som forskare har kopplat till ett antal cancerformer.
Det arbetet avslöjade också att proteinet bara har denna effekt i cancerösa kolonceller - det utlöser inte dessa händelser i friska kolonceller.
Varför bakterien bara verkar på cancerceller
Prof. Han säger att målet med den nyare studien var att "ta reda på varför F. nucleatum verkade bara interagera med cancercellerna. ”
Forskarna startade det nya arbetet med att studera icke-cancerösa kolonceller i kultur. De såg att dessa inte gjorde proteinet Annexin A1, vilket främjar tillväxt i cancerceller.
Ytterligare tester i cellkulturer och möss avslöjade att blockeringen av proteinet slutade F. nucleatum från att kunna fästa vid cancerceller, vilket hindrade dem från att växa så snabbt.
En annan uppsättning tester avslöjade också att mikroben stimulerar cancerceller att göra mer Annexin A1, vilket i sin tur lockar mer F. nucleatum.
"Vi identifierade en positiv återkopplingsslinga som förvärrar cancerns progression", förklarar professor Han. Cancercellerna gör Annexin A1 som sedan lockar F. nucleatum, vars effekt är att få dem att producera mer av proteinet.
”Vi föreslår en två-hit-modell, där genetiska mutationer är den första hit. F. nucleatum fungerar som den andra träffen, vilket påskyndar cancersignalvägen och påskyndar tumörtillväxten. ”
Prof. Yiping W. Han
Forskargruppens sökning efter en nationell databas gav register över 466 personer med molekylär information om deras primära koloncancer. Forskarna fann att de med högre nivåer av Annexin A1 gick sämre, oavsett kön, ålder eller cancergrad och stadium.
Teamet avser att undersöka hur man använder Annexin A1 som en markör för att identifiera aggressiv kolorektal cancer. Det kan också finnas möjligheter för nya behandlingar för kolorektal och andra cancerformer som riktar sig mot proteinet.
