Распространенный пищевой токсин ускоряет распространение рака толстой кишки

Результаты исследования, опубликованные 2 декабря в журнале Cell Host & Microbe, могут проложить путь к созданию новых инструментов для раннего выявления метастатического колоректального рака и в конечном итоге помочь выявить пациентов, которым требуется более агрессивное лечение.

«Эта работа вносит вклад в новое понимание того, как бактериальные токсины способствуют метастазированию колоректального рака, открывая новые подходы к скринингу для прогнозирования пациентов из группы риска», — сказал Кристиан Джобин, доктор философии, заслуженный профессор медицины Gatorade в Медицинском колледже Флоридского университета, который руководил новым исследованием, которое его бывший постдокторантура Чжэнь Хэ, доктор медицины, начал в лаборатории Джобина.

Микробиота кишечника — это совокупность микроорганизмов, которые живут в кишечнике. Известно, что эти микроорганизмы играют обширную роль в здоровье: от пищеварения до регуляции иммунной системы. Они также влияют на развитие и распространение нескольких видов рака, включая колоректальный. Campylobacter jejuni (C. jejuni) — это бактерия, которая ежегодно вызывает более 2 миллионов случаев заболеваний, связанных с диареей, в Соединенных Штатах. Некоторые виды C. jejuni обладают токсином, называемым цитолетальным растягивающим токсином, или CDT. Джобин, соруководитель исследовательской программы иммуноонкологии и микробиома Центра здравоохранения при Университете Флориды, и его лаборатория ранее показали, что этот токсин необходим для возникновения колоректального рака у мышей.

В новом исследовании команда решила выяснить, как бактерии влияют на распространение рака. Колоректальный рак является второй по значимости причиной смерти от рака в Соединенных Штатах, но если его обнаружить на ранней стадии, до того, как он распространился, пятилетняя относительная выживаемость составляет около 90%. Метастазы, или вторичные опухоли, образовавшиеся вдали от первоначального места локализации рака, являются основной причиной смерти от рака, и варианты лечения для этих пациентов остаются ограниченными.

Команда Джобина сначала сравнила наличие C. jejuni в тканях 34 пациентов с первичным колоректальным раком, у которых в конечном итоге развились метастазы, с 37 пациентами, у которых не развились метастазы в течение трехлетнего периода наблюдения. Они обнаружили значительное присутствие бактерий у пациентов с метастазами. Примечательно, что у пациентов с определяемыми уровнями бактерий прогноз был значительно хуже, чем у тех, у кого их не было. Команда подтвердила эти результаты в больших национальных наборах данных образцов опухолей.

«Эти результаты подтвердили, что CDT имеет важное значение для роли бактерий в содействии распространению рака», — сказал Джобин. «Когда бактерии, которые производят CDT, перемещаются в опухоли за пределами кишечника, это, по-видимому, ускоряет распространение этих опухолей».

Используя лабораторных мышей с метастатическими опухолями легких и печени, ткань колоректального рака человека и 3D-модели колоректального рака, сделанные из клеток пациентов, исследователи показали, как бактериальный токсин способствует распространению рака. Они обнаружили, что CDT приводит к повышенной экспрессии нескольких типов ферментов и активирует тип сигнализации в раковых клетках, связанный с метастазами.

Исследователи утверждают, что в ходе нескольких клинических испытаний тестируются препараты, направленные на вмешательство в этот сигнальный путь клеток, а значит, полученные результаты могут послужить руководством для разработки новых методов лечения.