美国St. Jude儿童研究医院的科学家们发现了一种免疫系统蛋白——AIM2（黑素瘤缺乏因子2）是如何在结肠癌的侵袭中发挥作用的。他们发现AIM2的缺乏导致肠细胞增殖失控。令人惊讶的是，他们还发现AIM2影响微生物群——肠道菌群，有利于 “好”的细菌的增值，并可以预防结肠癌。

St. Jude儿童研究医院免疫科的成员、Thirumala-Devi Kanneganti博士带领的团队在最近一期的Cell杂志上发表了他们的发现。她说，这一发现会对疾病的预防、预后和治疗起到重要影响。

“由于大肠癌患者的AIM2活性减弱与低质量的生存相关，因此这对从结肠镜下提取息肉来观察AIM2表达水平，并以此作为一种预后的生物标志物有重要作用。”Kanneganti说。

Kanneganti和她的团队认为通过治疗易感人群来预防疾病或减少其风险可能会增加AIM2活性以及给他们提供健康菌群。“在那些已患有大肠癌的人群中，促进AIM2表达的治疗，如干扰素可能会减缓肿瘤进展。同时，提供健康菌群或‘好’的细菌组给早期大肠癌患者可能会延长他们生存期。”Kanneganti说。

癌症研究人员表明AIM2突变频繁出现在大肠癌患者身上。其他研究人员的研究发现超过一半的小肠肿瘤存在AIM2突变。

然而，Kanneganti实验室的博士后研究员、这篇文章的第一作者Si Ming Man博士说， AIM2在细胞中具备功能而不是在癌症中。他还说，众所周知，AIM2在免疫系统中检测入侵的细菌和病毒，并帮助“警告”免疫系统对抗他们。

“当我们发现肠道有高水平表达的AIM2时，我们推测该基因可能也在调节肠道健康中发挥作用。”Man说，“这是我们如何对AIM2与结直肠癌感兴趣之处。”

在他们的小鼠实验中，科学家们用化学方法来触发模仿结直肠癌的发生发展过程。他们发现，小鼠表现出大幅度降低的AIM2功能，这在人类癌症中被证实这一发现。他们还发现，从基因学角度小鼠出现AIM2功能降低，当用化学品处理后，比正常小鼠具有更多的肿瘤。

科学家们的研究还表明，AIM2扮演了一个独立的免疫角色，抑制肠干细胞群的异常膨胀。相反，AIM2失常导致干细胞增殖异常释放。干细胞是未成熟的细胞，可分化为成熟细胞如肠道细胞。这些细胞不断增殖，取代旧的细胞，并死亡。

许多先前的研究已经表明，AIM2作为一种病原体的传感器，有利于免疫系统。”Man说。“然而，我们的工作是第一个明确了AIM2在肠道干细胞控制增殖中的作用。这项工作真正令我们兴奋的是因为我们发现AIM2在调控大肠癌中的一个新角色，它是抑制大肠干细胞过度增殖来调控的。”研究人员还指出了AIM2机械调节特异性细胞。

在Kanneganti和其他的实验室表明微生物传感器类似于AIM2有助于健康的肠道菌群的研究基础上，他们决定探索AIM2的保护角色是否可能涉及肠道细菌。事实上，比较正常小鼠和AIM2缺陷的小鼠的肠道菌群后，表明了两种类型的小鼠肠道菌群有着不同的“微生物景观”。

为了测试是否肠道细菌如何影响结肠癌的进展，研究人员安置的正常小鼠和目标，使肠道细菌的交换。科学家发现了一个惊人的减少结肠肿瘤在AIM2缺陷小鼠和正常小鼠肿瘤的增加。

“这可能暗示着从野生型小鼠中转移一些‘好’的微生物来代替AIM2缺陷小鼠的‘坏’肠道菌群可增加对结肠癌的对抗。”Man说，“我们相信，这一发现具有重要的临床意义，因为尤其是那些有AIM2基因突变的结肠癌患者，仅仅通过给他们‘好’的微生物，就有可能阻止或减缓其病情进展。”

“我们仅仅知道AIM2控制干细胞增殖以及维护健康肠道菌群功能的一小部分。”Kanneganti说，”AIM2如何精准地完成这些功能是一个令人兴奋的、让人追求的研究领域。”