Penyelidik telah menafikan teori lazim mengenai permulaan tumor kolorektal

Kajian yang diketuai oleh penyelidik di Kolej Perubatan Weill Cornell memberikan bukti baru bahawa kebanyakan kanser kolorektal bermula dengan kehilangan sel stem usus sebelum perubahan genetik yang menyebabkan kanser berlaku. Penemuan yang diterbitkan pada 29 Mei dalam jurnal Developmental Cell, mencabar teori sedia ada tentang bagaimana kanser kolorektal bermula dan menawarkan cara baru untuk mendiagnosis penyakit itu sebelum ia berlaku.

"Kanser kolorektal adalah sangat, sangat heterogen, yang telah menyukarkan selama bertahun-tahun untuk mengklasifikasikan tumor ini untuk rawatan, " kata pengarang kajian kanan Dr Jorge Moscat, Profesor Onkologi dalam Patologi Homer T. Hurst III dan naib pengerusi biologi sel dan tumor di Jabatan Patologi dan Perubatan Makmal di Kolej Perubatan Weill Cornell. Heterogenitas ini, ciri-ciri sel tumor yang berbeza-beza dari satu pesakit ke pesakit lain dan dalam tumor yang sama, menjadikan rawatan sangat mencabar.

Tumor kolorektal boleh timbul daripada dua jenis polip prakanser: adenoma konvensional dan adenoma bergerigi. Adenoma konvensional pernah dianggap berkembang daripada mutasi dalam sel stem biasa yang terdapat di bahagian bawah crypts, struktur seperti lubang dalam lapisan usus. Adenoma bergerigi, sebaliknya, dikaitkan dengan jenis sel stem yang berbeza dengan ciri-ciri janin yang secara misteri muncul di bahagian atas crypts. Para saintis menggambarkan proses tumorigenesis yang kononnya berbeza ini sebagai "bawah ke atas" dan "atas ke bawah."

"Kami mahu menentukan dengan tepat bagaimana kedua-dua laluan ini bermula dan berkembang untuk lebih memahami heterogeniti mereka semasa kanser berkembang, " kata pengarang ketua bersama kajian Dr Maria Diaz-Meco, Profesor Onkologi Homer T. Hurst dalam Patologi di Jabatan Patologi dan Perubatan Makmal di Kolej Perubatan Weill Cornell dan ahli Pusat Kanser Meyer di Kolej Perubatan Weill Cornell. Ini amat penting untuk tumor bergerigi, yang kadangkala diabaikan oleh doktor kerana bentuk awalnya rata dan yang boleh menjadi kanser yang agresif kemudian.

Penulis utama bersama kajian itu ialah Dr. Hiroto Kinoshita dan Dr. Anjo Martinez-Ordonez, felo pasca doktoral di Jabatan Patologi dan Perubatan Makmal di Kolej Perubatan Weill Cornell.

Membongkar Punca Kanser Kolorektal

Penyelidik sebelum ini mendapati bahawa banyak tumor kolorektal pada manusia kedua-dua jenis mempunyai tahap protein yang sangat rendah yang dipanggil atipikal protein kinase C (aPKC). Kajian baru mengkaji apa yang berlaku apabila gen aPKC dinyahaktifkan dalam model haiwan dan organoid usus berbudaya.

"Kami mendekati projek ini dengan teori bawah ke atas dan atas ke bawah, tetapi terkejut apabila mendapati kedua-dua jenis tumor menunjukkan kehilangan sel stem usus selepas penyahaktifan gen aPKC," kata Dr Moscat, yang juga ahli Pusat Kanser Sandra dan Edward Meyer di Kolej Perubatan Weill Cornell.

Ciri sel stem apikal dalam adenoma bergerigi hanya timbul selepas sel stem normal di bahagian bawah crypt mati, menyebabkan keseluruhan struktur crypt menjadi kucar-kacir. "Jadi kanser biasa tumbuh dari bawah ke atas, dan kanser bergerigi juga tumbuh dari bawah ke atas," kata Dr Moscat.

Penemuan mencadangkan model bersatu baru untuk permulaan kanser kolorektal, di mana kerosakan pada crypts usus menyebabkan penurunan dalam ekspresi protein aPKC, yang membawa kepada kehilangan sel stem normal di bahagian bawah crypt. Tanpa sel stem ini, crypt tidak dapat menjana semula. Untuk terus hidup, struktur boleh sama ada menjana populasi penggantian sel stem regeneratif di bahagian bawah atau lebih banyak sel stem seperti janin di hujungnya. Sel-sel pengganti ini kemudiannya boleh menyebabkan kanser.

"Jika kita dapat memahami dengan lebih baik bagaimana ekspresi protein aPKC dikawal, kita mungkin dapat mengawal dan mencegah perkembangan tumor, serta lebih memahami perkembangan tumor," kata Dr. Maria Diaz-Meco.

Pasukan itu kini sedang mengkaji corak ekspresi aPKC dalam tumor manusia pada peringkat yang berbeza dengan harapan untuk membangunkan ujian molekul yang boleh digunakan untuk pengesanan tumor awal, pengkategorian tumor dalam pesakit dan pembangunan rawatan yang lebih baik.