Układ endokannabinoidowy, w szczególności receptor kannabinoidowy 2 (CB2 u myszy i CNR2 u ludzi), ma kontrowersyjne implikacje patofizjologiczne w raku jelita grubego. Tutaj badamy rolę CB2 w potencjalizowaniu odpowiedzi immunologicznej w raku jelita grubego u myszy i określamy wpływ wariantów
CNR2 u ludzi. Porównując myszy dzikiego typu (WT) z myszami z wyłączonym genem CB2 (CB2
-/- ), przeprowadziliśmy badanie spontanicznego raka u starzejących się myszy, a następnie wykorzystaliśmy model AOM/DSS raka jelita grubego związanego z zapaleniem jelita grubego i model dziedzicznego raka jelita grubego (Apc
Min/+ ). Ponadto przeanalizowaliśmy dane genomiczne w dużej populacji ludzkiej, aby określić związek między wariantami
CNR2 a zapadalnością na raka jelita grubego. Starzejące się myszy CB2
-/- wykazywały wyższą częstość występowania spontanicznych zmian przedrakowych w jelicie grubym w porównaniu z kontrolami WT. U myszy CB2
-/- i Apc
Min/+ CB2
-/- leczonych AOM/DSS
wystąpiła zaostrzona tumorigeneza i zwiększone populacje śledziony immunosupresyjnych komórek supresorowych pochodzących z mieloidów wraz ze zmniejszonymi komórkami T CD8+ przeciwnowotworowymi. Co ważne, potwierdzające dane genomiczne ujawniają istotny związek między niesynonimicznymi wariantami
CNR2 a występowaniem raka jelita grubego u ludzi. Łącznie wyniki sugerują, że endogenna aktywacja CB2 tłumi tumorigenezę jelita grubego poprzez przesunięcie równowagi w kierunku komórek odpornościowych przeciwnowotworowych u myszy, a tym samym przedstawiają wartość prognostyczną wariantów
CNR2 dla pacjentów z rakiem jelita grubego.
Według Narodowego Instytutu Zdrowia, rak jest jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie, a liczba nowych przypadków raka rocznie ma wzrosnąć do 23,6 miliona do 2030 roku [ 1 ]. Konkretnie, rak jelita grubego jest jednym z najczęstszych nowotworów złośliwych obserwowanych w klinice i czwartą najczęstszą przyczyną zgonów związanych z guzem [ 2 ]. Przewlekły stan zapalny jest najważniejszym czynnikiem ryzyka ludzkiego raka jelita grubego (CRC). Pacjenci z chorobą zapalną jelit, chorobą Leśniowskiego-Crohna lub wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego są narażeni na wysokie ryzyko i mają wyższy wskaźnik śmiertelności niż inni pacjenci z CRC [ 3 ].
Model myszy z rakiem jelita grubego związanym z zapaleniem okrężnicy (CAC) wywołany azoksymetanem/siarczanem sodu dekstranu (AOM/DSS) jest jednym z najczęściej stosowanych chemicznie indukowanych modeli CRC ze względu na jego powtarzalność i skuteczność [ 4 ]. Badania oparte na tym modelu potwierdziły znaczenie stanu zapalnego w rozwoju CRC i rzuciły światło na niektóre mechanizmy karcynogenezy jelita grubego związanej ze stanem zapalnym. W szczególności wyniki te wskazały na funkcję cytokin pro- i przeciwzapalnych w patologii CRC i udział środowiska immunosupresyjnego, a także na role określonych podgrup komórek układu odpornościowego [ 5 , 6 , 7 ].
Opracowano już szereg transgenicznych modeli myszy w celu odtworzenia czynników dziedzicznych, o których wiadomo, że są związane z rakiem jelita grubego u ludzi. Dobrze ugruntowany genetyczny model Apc Min/+ spontanicznie rozwija wiele nowotworów jelitowych i odzwierciedla ludzką rodzinną polipowatość gruczolakowatą i nowotwory jelita grubego. Te myszy niosą mutację w homologu myszy genu Apc , który jest kluczowym genem supresorowym nowotworu należącym do kanonicznej ścieżki sygnałowej Wnt. Model ten był wcześniej używany do ustalenia roli komórek supresorowych pochodzących z mieloidów (MDSC) w promowaniu nowotworu [ 8 , 9 , 10 ].
Komórki MDSC u pacjentów z rakiem jelita grubego korelują ze zmniejszonym przeżyciem i stały się główną przeszkodą w immunoterapii nowotworów [ 2 ]. Ta heterogeniczna populacja gromadzi się w układzie krążenia i narządach limfatycznych, a w szczególności w szpiku kostnym i miejscach występowania guzów u pacjentów z guzami. Wykazano, że te komórki MDSC promują inwazję, angiogenezę i unikanie odpowiedzi immunologicznej guza, co prowadzi do trwałego postępu nowotworu w wielu eksperymentalnych zwierzęcych modelach raka.
Endokannabinoidy i receptory endokannabinoidowe składają się na układ endokannabinoidowy (ECS) i współpracują, aby pośredniczyć w różnych procesach biologicznych i behawioralnych [ 11 ]. Receptory endokannabinoidowe, które są receptorami sprzężonymi z białkiem G (GPCR), są różnicowo ekspresjonowane w różnych tkankach, gdzie spełniają różnorodne funkcje [ 12 ]. ECS składa się z dwóch głównych endogennych ligandów, mianowicie N-arachidonoylethanolamine (AEA lub anandamid) i 2-arachidonoylglycerol (2-AG), oraz receptorów kannabinoidowych CB1 i CB2 (CNR1 i CNR2 u ludzi) [ 13 ]. CB1 jest ekspresowany głównie w neuronach, podczas gdy CB2 jest ekspresowany głównie w komórkach odpornościowych i kostnych [ 14 ]. Ze względu na stosunkowo wysoką ekspresję CB2 w komórkach odpornościowych, zasugerowano, że receptor ten pośredniczy w immunomodulacyjnych efektach endokannabinoidów [ 15 ]. Konkretna rola CB2 w raku nie została dokładnie zbadana w modelach z nienaruszonym układem odpornościowym, a kwestia, czy CB2 chroni przed rakiem czy go promuje, pozostaje kontrowersyjna [ 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 ]. Ta nierozwiązana kwestia, w połączeniu z naszymi wstępnymi danymi, które sugerują, że CB2 odgrywa ochronną rolę w tumorigenezie, dostarczyła motywacji do określenia roli endogennej aktywacji CB2 w stymulowaniu odpowiedzi immunologicznej gospodarza przeciwko rozwojowi guza. Tutaj przetestowaliśmy hipotezę, że CB2 odgrywa ochronną rolę w hamowaniu tumorigenezy, wykorzystując systemowy model knockoutu CB2 (CB2 −/− ) i dobrze ugruntowane modele raka jelita grubego u myszy immunokompetentnych i zbadaliśmy związek między wariantami genu CNR2 a rakiem jelita grubego w populacji ludzkiej.
2.1. CB2 −/− wiąże się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia samoistnego raka
Myszki dzikiego typu (WT) hodowane w warunkach SPF zazwyczaj nie rozwijają raka w pierwszym roku życia. Aby zbadać, czy CB2 przyczynia się do naturalnej odporności na spontanicznego raka, przeprowadziliśmy badanie histopatologiczne 14-miesięcznych samców i samic myszy WT i CB2 −/− . Dokładna analiza tkanek pobranych z jelita grubego i narządów rozrodczych (macicy, jajników i jąder) wykazała występowanie zmian nowotworowych i przednowotworowych u myszy CB2 −/− w sposób preferowany pod względem tkanki i płci. U samic myszy CB2 −/− zaobserwowano znaczący wzrost częstości występowania zmian nowotworowych i przednowotworowych (prawidłowych w porównaniu z nieprawidłowymi, dokładny test Fishera) i ich nasilenia (test U Manna-Whitneya) w jelicie grubym i macicy ( ryc. 1 A). Natomiast nie stwierdzono występowania zmian przedrakowych w jelicie grubym u samców myszy WT ani CB2 −/−, chociaż częstość występowania zmian przedrakowych w jądrach u myszy CB2 −/− była trzykrotnie wyższa (choć nieistotna statystycznie) w porównaniu do myszy WT tej samej płci ( Rysunek 1A ). Obserwacje te wskazują, że CB2 pełni rolę ochronną przez całe życie przed nowotworzeniem w przypadku różnych typów nowotworów, zwłaszcza u samic.
źródło: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36835468/