近日，來自美國St.Jude兒童醫院的科學家們發現一種表達於免疫係統的基因在決定結腸癌侵襲性方麵發揮著重要作用。他們發現這種叫作AIM2的基因發生缺失會導致小腸細胞增殖失控，同時，研究人員還發現AIM2能夠影響腸道菌群，在腸道中增加"好"細菌的數量可能對於預防結腸癌的發生具有重要意義。最近，這一研究的相關研究成果發表在國際學術期刊cell上，這些發現將在結腸癌的預防，診斷和治療方麵發揮重要作用。
許多研究已經證明AIM2基因突變在結腸癌病人中比較常見，但一直以來人們隻知道AIM2在免疫係統中具有重要作用，它能夠感知細菌和病毒入侵，幫助免疫係統對抗細菌和病毒感染，AIM2在腫瘤發生中的機製問題一直沒有得到很好的了解。
在該項研究中，研究人員利用化合物處理小鼠模擬結腸癌的發生，在這一過程中，他們發現AIM2功能活性明顯下降，這一點也得到了結腸癌病人結果的支持。他們還發現利用遺傳學方法降低AIM2功能，再結合化合物處理，會產生更多的腸道腫瘤。研究人員的研究結果還發現，AIM2除了發揮免疫學功能，還能夠抑製小腸幹細胞群的異常擴張，而當AIM2發生功能異常，其對小腸幹細胞異常增殖的抑製作用就會解除。
除此之外，之前一些研究發現與AIM2類似的具有病原感受器功能的分子對於促進健康腸道菌群的形成具有重要作用，AIM2是否也會腸道菌群具有類似的調節作用呢？針對這一問題，進行該項研究的研究人員就對正常小鼠和AIM2缺失小鼠的腸道菌群進行了對比，結果發現兩種小鼠在腸道菌群的組成上存在很大不同。
為驗證腸道菌群是否會影響結腸癌進展，研究人員將正常小鼠與AIM2缺失小鼠飼養在一起，保證兩種小鼠腸道菌群能夠進行一定程度的交換。結果表明AIM2缺失小鼠的腫瘤數量大大減少，而正常小鼠的腫瘤數量則增加。
綜上所述，這項研究發現參與免疫係統功能發揮的AIM2基因除在免疫係統中發揮重要作用，還對小腸幹細胞的增殖具有調控作用，AIM2的缺失會導致小腸幹細胞異常增殖，除此之外還會影響腸道菌群的組成，進而促進結腸癌的發生。調節AIM2的功能活性或許是結腸癌治療的一條重要潛在途徑。
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.06.001
Critical Role for the DNA Sensor AIM2 in Stem Cell Proliferation and Cancer
Si Ming Man9, Qifan Zhu9, Liqin Zhu9, Zhiping Liu9, Rajendra Karki, Ankit Malik, Deepika Sharma, Liyuan Li, R.K. Subbarao Malireddi, Prajwal Gurung, Geoffrey Neale, Scott R. Olsen, Robert A. Carter, Daniel J. McGoldrick, Gang Wu, David Finkelstein, Peter Vogel, Richard J. Gilbertson, Thirumala-Devi Kanneganti
Colorectal cancer is a leading cause of cancer-related deaths. Mutations in the innate immune sensor AIM2 are frequently identified in patients with colorectal cancer, but how AIM2 modulates colonic tumorigenesis is unknown. Here, we found that Aim2-deficient mice were hypersusceptible to colonic tumor development. Production of inflammasome-associated cytokines and other inflammatory mediators was largely intact in Aim2-deficient mice; however, intestinal stem cells were prone to uncontrolled proliferation. Aberrant Wnt signaling expanded a population of tumor-initiating stem cells in the absence of AIM2. Susceptibility of Aim2-deficient mice to colorectal tumorigenesis was enhanced by a dysbiotic gut microbiota, which was reduced by reciprocal exchange of gut microbiota with healthy wild-type mice. These findings uncover a synergy between a specific host genetic factor and gut microbiota in determining the susceptibility to colorectal cancer. Therapeutic modulation of AIM2 expression and microbiota has the potential to prevent colorectal cancer.
