在世界范围内,癌症是第二大死因——仅 2018 年,癌症就夺走了约 960 万人的生命,即六分之一的死亡。癌症的发展极其复杂,并受到多种因素相互作用的控制——直到最近,人们才清楚大多数人类癌症,如宫颈癌、胃肠道癌和乳腺癌等,起源于成体干细胞的失调。这些成体干细胞存在于我们的许多器官中,它们提供持续的细胞供应来替代老化和死亡的细胞。确定这些在发育过程中受到严格调控的干细胞如何摆脱其调控的机制是科学界(包括 IMBA 的 Knoblich 实验室)的一个重要课题。
肿瘤发生的一个关键步骤是驱动肿瘤细胞启动的机制,这触发了它们致瘤的命运。迄今为止,它们主要在基因调控水平上进行研究,通过研究抑癌基因MYC、p53或KRAS。肿瘤细胞内的代谢变化是一个众所周知的特征,但这些是肿瘤细胞永生化的结果还是原因仍然未知,因此这是 Knoblich 团队最新出版物的焦点。
研究人员选择果蝇果蝇作为肿瘤模型——这种已建立但有些非传统的模型生物在肿瘤研究方面拥有悠久的历史,其肿瘤抑制基因突变的发现可以追溯到 20 世纪 70 年代。从这个简单的模型生物体中学到的知识可以用作强大的工具,作为进一步研究人类基因的基础。在果蝇中,科学家们想象了肿瘤起始细胞永生的确切时间点,并通过基因操纵这一过程——由于哺乳动物肿瘤的高度复杂性,这一壮举在哺乳动物肿瘤中不容易实现。
“我们使用了果蝇神经干细胞(NSC)肿瘤模型,该模型是通过消除众所周知的肿瘤抑制因子 Brat 来诱导的。通过使用该模型,我们研究了代谢是否在 Brat 肿瘤细胞永生化中发挥着积极作用。我们在果蝇中的研究结果将用作后续人类细胞研究的基础,并为人类癌症的机制研究奠定基础,”IMBA 小组组长兼科学主任 Jürgen Knoblich 解释道。