2025年12月10日,来自华中师范大学仝晶晶教授团队与中国医学科学院王志华研究组的最新合作研究成果在线发表于《Science Translational Medicine》期刊。该研究论文题为《A hyperactive splice variant of STAT3 promotes colonic inflammation-associated tumorigenesis in mice》,首次揭示了信号转导与转录激活因子3(STAT3)隐蔽剪接位点在结肠炎相关肿瘤形成中的关键作用。

STAT3:连接炎症与肿瘤的核心信号因子
STAT3是细胞响应外界刺激的重要信号转导分子,过度活化的STAT3常被视为炎症和肿瘤发生的标志。然而,STAT3在正常生理状态与病理条件下的调控机制差异长期未被阐明。
研究团队发现,在STAT3基因中存在一个隐蔽性剪接位点,能生成两种仅相差一个氨基酸(Ser701)的剪接异构体——含S701型(wS701)与缺S701型(ΔS701)。其中,ΔS701亚型在结肠癌组织中更为富集,显示其可能与疾病进展密切相关。
分子机制:S701位点调控STAT3活性平衡实验结果表明,Ser701位点可被mTORC1与PP2A催化发生可逆性磷酸化。
在炎症刺激下,S701的磷酸化(p-S701)会抑制Janus激酶(JAK1/2)介导的Y705磷酸化(p-Y705),从而防止STAT3过度活化。然而,ΔS701亚型由于缺乏这一“自我制动”机制,会呈现出持续的高活性状态,导致信号放大并促进肿瘤形成。
在小鼠实验中,删除S701位点的小鼠对结肠炎和肿瘤的易感性明显升高。相反,通过抑制PP2A维持p-S701水平,可减轻野生型小鼠的肠道炎症反应,但对ΔS701型小鼠则无明显效果。
临床启示:STAT3异质性与结直肠癌风险
在对人类结直肠癌样本分析中,研究者发现ΔS701亚型表达显著上升,提示该变体可能是结肠炎向癌变转化的重要分子基础。
这项研究不仅揭示了STAT3在炎症与肿瘤之间的复杂调控逻辑,也为慢性炎症性肠病(IBD)和结直肠癌(CRC)提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点。
科学背景:隐蔽剪接拓展蛋白质功能多样性
蛋白质异质性通常来源于可变剪接事件。随着测序技术的进步,研究者发现大量隐蔽剪接位点能导致外显子长度变化,从而显著增加蛋白质复杂性。
其中,有些“隐性”剪接事件仅改变一个或几个氨基酸,却可能在疾病中产生深远影响。STAT3的S701变体正是这一现象的典型实例,为理解蛋白质微变异如何驱动疾病提供了新视角。
研究意义与展望
该研究首次明确了STAT3隐蔽剪接导致的功能获得性差异在肠道炎症与肿瘤形成中的关键作用,揭示了S701位点在维持STAT3信号平衡中的“刹车效应”。
研究团队认为,未来针对STAT3 S701磷酸化状态或剪接调控机制的药物,可能成为治疗炎症性肠病与结直肠癌的新方向。
总结
这项由华中师范大学与中国医学科学院联合完成的研究,深化了人们对STAT3功能调控的理解,揭示了隐蔽剪接如何精细调节炎症与肿瘤信号。该成果为开发新型抗炎与抗癌疗法提供了全新的分子基础与理论支撑。



