Kolorektaler Krebs: Ein Molekül, das die Krebszellen davon abhält, Krebszellen zu erkennen

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Forscher haben eine bisher unbekannte Rolle für ein etwas mysteriöses Molekül identifiziert. Es scheint Maschinen in Kolorektalzellen zu aktivieren, so dass sie nicht kanzerös werden.

Die Forscher fanden heraus, dass das Molekül in den frühen Stadien der Tumorbildung eingeschaltete Zellprozesse hemmt.

Das Molekül heißt NLRC3 und gehört zur großen Familie der "NOD-like receptor" (NLR) von "Sensorproteinen", die sich in Zellen befinden, wo sie Immun- und andere Funktionen kontrollieren. Bis jetzt wussten die Wissenschaftler jedoch nicht, dass NLRC3 Zellen auch vor Krebs schützen könnte.

Die neue Forschung unter der Leitung von Dr. Thirumala-Devi Kanneganti, Abteilung für Immunologie am St. Jude Kinderkrankenhaus in Memphis, TN, wird in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Krebs entsteht, wenn Zellen im Körper außer Kontrolle geraten. Dies kann in fast jedem Teil des Körpers beginnen und sich auf andere Bereiche ausbreiten. Kolorektaler Krebs beginnt in den Epithelzellen, die den Dickdarm und das Rektum auskleiden.

Abgesehen von Hautkrebs ist Darmkrebs die dritthäufigste Krebsart, die bei Männern und Frauen in den USA diagnostiziert wird.

Schätzungen der American Cancer Society deuten darauf hin, dass es in den USA im Jahr 2016 95.270 neue Fälle von Darmkrebs und 39.220 neue Fälle von Rektumkrebs geben wird.

Darmkrebs ist die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache in den USA. Es wird erwartet, dass es 2016 etwa 49.190 Todesfälle verursacht.

In ihrem Bericht stellen die Forscher fest, dass frühere Studien gezeigt haben, dass Tumorgewebe von Patienten mit kolorektalem Karzinom eine dramatisch reduzierte Expression des Gens, das für NLRC3 kodiert, zeigt. Dies war verantwortlich für die "Hervorhebung einer undefinierten potenziellen Funktion" für das Sensorprotein in der Entwicklung von Krebs.

In ihrer Untersuchung fanden Dr. Kanneganti und Kollegen heraus, dass NLRC3 einen wichtigen zellulären Prozess reguliert, den sogenannten PI3K-mTOR-Signalweg, der die Zellproliferation, Immunantwort, Entzündung und Krebs steuert.

NLRC3 ist ein wichtiger Inhibitor des abnormalen Zellwachstums

Für ihre Studie verwendete das Team Mäuse, die zur Entwicklung von Darmkrebs gezüchtet wurden. Sie fanden heraus, dass ihre Tumoren signifikant niedrigere Spiegel von NLRC3 aufwiesen, wie frühere Studien bei menschlichen Patienten gezeigt hatten.

Schnelle Fakten über Darmkrebs

  • In den USA liegt das lebenslange Risiko, an Darmkrebs zu erkranken, bei Männern bei 1 zu 21 und bei Frauen bei 1: 23
  • Die Todesrate bei Männern und Frauen ist seit mehreren Jahrzehnten rückläufig, was wahrscheinlich auf ein verbessertes Screening und eine bessere Behandlung zurückzuführen ist
  • Gegenwärtig gibt es in den USA mehr als 1 Million Überlebende von Dickdarmkrebs

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Sie zeigten auch, dass Mäuse, denen NLRC3 fehlt, viel anfälliger für Colitis und kolorektalen Krebs sind. Darüber hinaus zeigten Mäuse, die zur Entwicklung von Dickdarmpolypen konstruiert wurden, auch eine größere Tumorentwicklung, wenn ihnen NLRC3 fehlte.

In weiteren Studien mit Mäusen fand das Team heraus, dass NLRC3 vor allem in den Epithelzellen des Dickdarms eine aktive Rolle spielt und dabei hilft, Entzündungen und die Tumorentwicklung zu verhindern.

Die Forscher führten auch Experimente in menschlichen Dickdarmzellen durch. Dort fanden sie, dass die Überexpression des NLRC3-Gens die Zellproliferation stark reduzierte.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass NLRC3 die PI3K-mTOR-Signalwege hemmt. Das Team fand auch heraus, dass diese Signalwege früh während der Tumorbildung aktiviert werden.

Dr. Kanneganti sagt, dass die Ergebnisse insgesamt zeigen, dass NLRC3 eine wichtige Rolle beim Absetzen von abnormalem Zellwachstum spielt. Wenn es nicht vorhanden ist, entwickeln sich Tumoren.

Dies wirft die Frage auf, ob eine Erhöhung der NLRC3-Expression eine Möglichkeit sein könnte, die Zellprozesse zu blockieren, die zur Tumorbildung führen (Tumorgenese).

"Bei der Entwicklung von Medikamententherapien könnte es schwierig sein, den PI3K-mTOR-Signalweg selbst zu adressieren, da er ein zentraler Knoten in der Signalübertragung ist", erklärt Dr. Kanneganti. "Somit könnten wir NLRC3 selbst angreifen und die Tumorgenese frühzeitig blockieren."

Spekuliert man weiter, schlägt Dr. Kanneganti vor, dass NLRC3 wahrscheinlich an vielen anderen Zellprozessen neben der Tumorprävention beteiligt ist. "Wir wissen seine Rolle bei infektiösen und entzündlichen Erkrankungen nicht wirklich", fügt sie hinzu.

Zusätzliche Studien könnten sogar noch mehr wertvolle Hinweise auf die Rolle anderer Mitglieder der NLR-Familie liefern.

"NLRs haben mehrere Funktionen bei der Regulierung von Immunität und Entzündung und Blockierung der Tumorgenese. Keiner von uns dachte wirklich, dass NLRs am PI3K-mTOR-Signalweg beteiligt sein könnten. Diese Studie ist also wirklich faszinierend, weil sie unsere Fähigkeit eröffnet, tiefer zu denken die Funktion der NLRs und die unterschiedlichen Rollen, die sie spielen. "

Dr. Thirumala-Devi Kanneganti

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