NSUN2/ALYREF 轴驱动 m5C 甲基化促进非小细胞肺癌免疫逃逸的新发现

为探究 m5C 甲基转移酶 NSUN2 对非小细胞肺癌（NSCLC）免疫逃逸的影响，研究发现 NSUN2/ALYREF/PD-L1 轴可促进 NSCLC 进展和免疫抑制，为免疫治疗提供新策略。

　　肺癌是全球范围内发病率和死亡率极高的恶性肿瘤，非小细胞肺癌（NSCLC）又是其中的主要类型。尽管手术和局部治疗取得了一定进展，但晚期 NSCLC 患者的预后仍然不容乐观。近年来，免疫治疗的出现为癌症患者带来了新的希望，尤其是针对程序性细胞死亡蛋白 1（PD-1）及其配体 PD-L1 的免疫检查点抑制剂（ICBs），在多种癌症治疗中展现出了良好的效果。然而，大多数 NSCLC 患者对 ICB 治疗并不敏感，这使得进一步探索 PD-L1 调控的分子机制变得极为迫切。

在这样的背景下，上海交通大学医学院附属上海胸科医院的研究人员开展了一项研究，旨在探索 m⁵C 甲基转移酶 NSUN2 在调节 NSCLC 中 PD-L1 表达和促进免疫逃逸方面的作用。该研究成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上。

研究人员为开展此项研究，运用了多种技术方法。首先，收集了 180 例 NSCLC 患者的临床样本，并构建了肿瘤微阵列用于后续研究。然后，对多种细胞系进行培养和处理，包括人 NSCLC 细胞系、人正常肺上皮细胞等。在实验技术上，采用 RNA m⁵C dot blot assay 检测 m⁵C 水平，RNA 提取和 RT-qPCR 测定相关基因表达水平，RNA 免疫沉淀（RIP）assay 探究蛋白与 RNA 的相互作用，RNA pull-down assay 验证蛋白与 RNA 的结合，以及构建动物模型进行体内实验等。

研究结果如下：

1. NSUN2 和 ALYREF 在 NSCLC 患者及细胞系中显著上调：通过对癌症基因组图谱（TCGA）数据的分析，发现 NSUN2 和 m⁵C 结合蛋白 ALYREF 在 NSCLC 肿瘤组织和细胞系中的表达明显高于相邻正常组织和正常细胞系。免疫组化染色和蛋白质免疫印迹实验也证实了这一结果，且 m⁵C 水平与 NSUN2 和 ALYREF 的表达呈正相关。
2. NSUN2 促进 NSCLC 细胞增殖和体内肿瘤生长：在体外实验中，敲低 NSUN2 后，H1299 和 A549 细胞系的增殖、三维（3D）球形成和集落形成能力均显著下降，细胞迁移和侵袭能力也受到抑制。在体内实验中，将敲低 NSUN2 的细胞接种到裸鼠体内，与对照组相比，肿瘤的大小和重量明显减小，表明 NSUN2 在促进 NSCLC 细胞增殖和转移方面发挥着重要作用。
3. ALYREF 与 NSUN2 表达正相关，且均为不良预后指标：ELISA 实验表明，NSUN2 和 ALYREF 的蛋白水平在 NSCLC 样本中显著高于相邻正常组织，且两者表达呈正相关。通过对多个数据库的分析以及生存曲线的绘制，发现 NSUN2 或 ALYREF 表达升高的患者总体生存期（OS）更短，疾病进展更快，提示它们可作为 NSCLC 患者的不良预后指标。
4. NSUN2 和 ALYREF 与免疫细胞浸润及 PD-L1 表达密切相关：利用 TCGA 数据库分析发现，NSUN2 和 ALYREF 与肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）中的 Th17 细胞、Th1 细胞、CD8⁺ T 细胞等的浸润存在关联，且与 CD8⁺ T 细胞浸润呈显著负相关。进一步研究发现，NSUN2 和 ALYREF 与免疫抑制检查点 PD-L1 的表达相关，高表达 NSUN2 或 ALYREF 的 NSCLC 肿瘤组织中 PD-L1 水平升高。
5. NSUN2 和 ALYREF 通过 m⁵C 依赖方式调节 PD-L1 表达和 mRNA 稳定性：敲低 NSUN2 可降低 PD-L1 的蛋白和 mRNA 水平，过表达 ALYREF 则会增加 PD-L1 的表达。通过生物信息学预测、RIP 实验和 RNA pull-down 实验等证实，NSUN2 通过 ALYREF 调节 PD-L1 mRNA 的 m⁵C 修饰，影响其稳定性。
6. NSUN2/ALYREF 轴下调 NSCLC 的抗肿瘤免疫：将 NSCLC 细胞与 CD8⁺ T 细胞共培养，发现敲低 NSUN2 或使用 PD-L1 抑制剂可增强 NSCLC 细胞对 T 细胞介导的细胞毒性的敏感性，促进 T 细胞分泌干扰素 -γ（IFN-γ）和肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）。在体内实验中，利用 Lewis 肺癌模型也证实了 NSUN2 和 ALYREF 通过上调 PD-L1 抑制 CD8⁺ T 细胞浸润，促进肿瘤免疫逃逸。此外，研究还评估了 NSUN2 抑制剂 MY-1B 的特异性和毒性，发现其对 NSCLC 细胞具有选择性细胞毒性，且与 PD-1 抑制剂联合使用具有协同抗肿瘤作用。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次揭示了 NSUN2/ALYREF 轴在 NSCLC 中通过 m⁵C 依赖方式上调 PD-L1 表达，促进免疫逃逸的机制。NSUN2 和 ALYREF 可作为 NSCLC 潜在的治疗靶点，针对 NSUN2 的抑制剂与 PD-1 抑制剂联合治疗可能为 NSCLC 患者带来更好的疗效。然而，目前的研究主要基于体外和体内实验，还需要更多的临床研究来验证其在 NSCLC 治疗中的可行性。同时，未来还应进一步探究 m⁵C 修饰在肿瘤微环境中的广泛影响，以及其作为免疫治疗预测生物标志物的潜力。这一研究为深入理解 NSCLC 免疫逃逸的分子机制提供了新的视角，也为开发更有效的免疫治疗策略奠定了基础。