由列日大学（University of Liège）研究人员领导的一项新研究揭示了Stard7在肠道癌症发展中的意外作用。长期以来，Stard7被视为将某些脂质转运至线粒体的载体，但如今它被发现是线粒体代谢和肠道肿瘤发展的关键角色。
结肠癌是全球最常见的癌症之一：它是第三大常见癌症，也是癌症相关死亡的第二大原因。尽管近年来取得了进展，但触发和推动这种疾病的机制仍未被完全理解。为了在这一研究领域取得进展，科学家需要能够准确复制人类生理的实验小鼠模型。这正是列日大学GIGA医学化学实验室（GIGA Medical Chemistry Laboratory）的研究人员所致力于实现的目标。
他们的研究重点是Stard7，一种迄今为止被认为作用相对次要的蛋白质：它负责将某些脂质转运至线粒体——这些存在于每个细胞中的微小结构通常被描述为“发电站”，因为它们产生细胞正常运作所需的能量。没有这种脂质供应，线粒体无法维持其结构，也无法正常发挥功能。
为了更详细地探索Stard7的作用，研究人员开发了模型，其中产生这种蛋白质的基因仅在构成我们肠道的细胞中被“关闭”，而不影响任何其他器官。这种精确的实验方法使他们能够探索肠道中Stard7缺乏的确切后果。Alain Chariot（阿兰·沙里奥）解释道：“当缺乏Stard7时，肠细胞会在多个方面同时挣扎。我们看到它们的线粒体运行速率降低，从而降低了产生能量的能力。作为回应，缺乏Stard7的细胞会产生更多不稳定的有毒分子——自由基——这些分子会损害DNA和其他细胞成分。”
面对这种压力，细胞会进行自我重组。它改变其脂肪组成，并激活由两个关键调节因子驱动的应急程序。第一个是mTORC1，它促进细胞生长，一旦被激活，就会促使细胞增殖。第二个是ATF4，它是一种在压力下触发的分子开关，能够重新编程缺乏Stard7的细胞，使其转向生产一种特定的氨基酸——丝氨酸。事实上，丝氨酸是癌细胞生长和抵抗攻击所偏好的“燃料”之一。所有这些变化共同创造了一个有利于肿瘤转化的细胞环境。
一个基因，两种效应
但这项研究最令人惊讶的发现在于其他方面。研究人员表示：“我们观察到Stard7对癌症的影响因情况而异。”在一个由慢性肠道炎症驱动的癌症模型中——这种情况类似于炎症性肠病患者可能出现的状况——Stard7缺乏减少了肿瘤的发展。在这种情况下，该蛋白质似乎充当了疾病的催化剂，而它的一种接近人类疾病的新动物模型
这种第二种配置产生了一种新颖的实验小鼠模型，该模型同时具有APC基因突变和肠道中Stard7的缺失。这些小鼠迅速在远端结肠（人类最常受影响的结肠部分）发展出大量肿瘤，使它们成为患者所患疾病的特别忠实的复制品。
这个模型还有另一个重要特征：其肠道微生物群组成与在结直肠癌患者中观察到的相似。这一细节意义重大，因为它将使研究人员能够探索微生物群失衡、线粒体功能障碍和癌症发展之间的联系——这三个现象之间的相互作用在很大程度上仍有待阐明。我们的研究结果表明，Stard7可以充当癌症的刹车，或者相反，充当加速器，具体取决于肿瘤的突变状态。这种双重性提醒我们，在考虑任何治疗之前，必须精确了解每个肿瘤的身份。
这项新研究说明了个性化医疗的主要挑战之一，即寻求根据每个患者和每个特定肿瘤来定制治疗，而不是针对一般的疾病。通过创建逼真的动物模型并破译所涉及的细胞机制，这项研究为更好地理解——并有希望某一天为更好的治疗以治愈我们这个时代最致命的癌症之一——奠定了具体的基础。
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