Den "serrated pathway" er en molekylær vej, der er postuleret for en delmængde af kolorektal cancer, der udvikler sig fra visse tandede adenomer/polypper-vækster, der har et savtandsudseende, når de ses under mikroskopet. Det adskiller sig fra den konventionelle adenom-carcinom (kræft) vej, hvilket involverer "flade" vækster. Hele 15 procent af alle tyktarmskræft starter fra tandede adenompolypper med dysplasi (celler, der ser markant unormale ud under mikroskopet). Serrated læsioner findes også hos patienter med irritabel tarmsygdom og colitis, bidrager ofte til tyktarmskræftudvikling i den befolkning. Serrated kræftlæsioner er ikke godt beskrevet, ikke reagerer godt på kemoterapi sammenlignet med andre tumorer, og er forbundet med dårligere prognoser.
"Tyktarmskræft kan starte fra forskellige adenomer og have forskellige mekanismer, derfor er det bydende nødvendigt at genkende disse variationer og anvende specifik forebyggende behandling, "sagde Zhou, som også er medlem af Case Comprehensive Cancer Center.
Under tilskuddet, Zhou og hendes samarbejdende team vil bruge en kombination af fremgangsmåder i musemodeller og humant væv til at studere den kræftfremkaldende transformation af tyktarmsepitel (væv, der linjer kroppens organer) karakteriseret ved tab af HES1, et vigtigt signalmolekyle, der regulerer cellehomeostase og differentiering af stamceller til specialiserede celler. Denne proces, kendt som Notch signalering, er afgørende for at opretholde balancen mellem celleproliferation, differentiering, og normal celledød.
Zhous fund fra musemodeller understøtter kraftigt en inflammations- og dysplasi-undertrykkende funktion af epithelial Notch/HES1-signalering. Men funktionsfejl kan føre til udvikling og/eller progression af kolorektal cancer. Efterforskerne sigter mod at bestemme, hvordan denne transformation sker, og hvordan den forstærkes af pro-inflammatorisk aktivitet i kroppen. Betændelse er en kendt risikofaktor for at udvikle mange sygdomme, herunder kolorektal kræft.
De fremgangsmåder, de vil trække på, omfatter brug af organoid kultur (3D -musecelleaggregater, der fungerer som organer); netværksbioinformatik analyse; vurdering af mikroorganismer såsom bakterier ved dyb gensekvensering (sekventering af et genomisk område op til tusinder af gange for at profilere det mikrobielle samfund).
Zhou rapporterede tidligere, at ekspression af HES1 går tabt i 92 procent af serrated læsninger før kræft (såvel som et fremtrædende træk ved irritabel tarmsygdom-associerede serrated læsioner), der henviser til, at dets ekspression i normalt tyktarmsvæv og i godartede polypper forbliver intakt. "Vores hypotese er, at HES1-tab forstyrrer epitel homeostase og forårsager øget betændelse, der fremmer transformation af tandrigt adenocarcinom, "sagde Zhou. Forskergruppen vil sigte mod at beskrive, hvordan denne proces fungerer enkeltvis og i interaktion med interleukin-1 beta, et protein, der starter og formerer betændelse. Blokering kan forhindre eller undertrykke tumorudvikling og progression.
"I slutningen af denne undersøgelse, vi vil få en dybere og bredere forståelse af den mekanisme, hvormed epithelial HES1-tab forstyrrer epitelial homeostase og orkestrerer et proinflammatorisk og pro-kræftfremkaldende mikromiljø, "sagde Zhou." Vi håber, at vores fund vil resultere i mere effektive og målrettede forebyggende behandlinger for en delmængde af tyktarmskræft. "
Blandt kræftformer, der rammer både mænd og kvinder, tyktarmskræft er den næststørste årsag til kræftrelaterede dødsfald i USA. Det er den tredje mest almindelige kræftsygdom hos både mænd og kvinder. Verdensomspændende for kolorektal cancer er ens. Kirurgi, kombineret med kemoterapi, er den konventionelle behandling, selvom resistens over for kemoterapi er almindelig i avancerede tilfælde.
"Den høje dødelighed for fremskreden kolorektal kræft skyldes begrænsede behandlingsmuligheder, "tilføjede Zhou." I søgen efter bedre terapeutiske muligheder, funktionsfejl i Notch/HES1 -signalering er dukket op som et potentielt mål og en potentiel kilde til håb for en undergruppe af patienter med denne frygtelige sygdom. "