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肝癌(HCC)死亡率高,术后易复发转移。研究人员探究 RNA m5C 甲基转移酶 NSUN2 在肝癌中的作用。结果发现 NSUN2 高表达与患者预后差相关,可促进肝癌进展,其通过稳定 PKM2 mRNA 推动糖酵解。该研究为肝癌治疗提供新靶点和预后指标。
肝癌,作为全球范围内常见且致命的恶性肿瘤,严重威胁着人类的生命健康。尽管手术治疗如肝切除术和肝移植在一定程度上为肝癌患者带来了生存希望,但术后的转移和复发问题却像高悬的达摩克利斯之剑,使得患者的 5 年生存率始终难以得到有效提升。目前,人们对肝癌复杂的分子发病机制了解还不够深入,这也导致在预防肝癌复发和转移方面困难重重,急需探索新的有效分子诊断方法和治疗靶点。
在这样的背景下,上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院、成都中医药大学、海军军医大学长征医院等多家机构的研究人员联合开展了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《Cell Death and Disease》上,为肝癌的研究和治疗开辟了新的方向。
研究人员为了深入探究 RNA m5C 甲基转移酶 NSUN2 在肝癌发生、发展中的作用,采用了多种关键技术方法。他们收集了 125 对肝癌(HCC)和相应的癌旁非癌肝组织(ANL)样本,运用 RNA 免疫沉淀测序(m5C-RIP-Seq)、mRNA 测序(mRNA-Seq)、蛋白质免疫印迹(Western blot)、实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)等技术,还进行了细胞增殖与迁移实验、动物模型实验等,从多个层面展开深入研究。
研究结果如下:
- NSUN2 表达与肝癌患者预后的关系:研究人员通过 RT-qPCR 和 Western blot 检测发现,NSUN2 在肝癌组织中的 mRNA 和蛋白质水平均显著上调。对 80 例肝癌患者进行免疫组化(IHC)分析,并结合临床病理特征和随访数据,发现 NSUN2 高表达与肿瘤的病理卫星灶、较大的肿瘤尺寸和微血管侵犯相关,且高表达 NSUN2 的肝癌患者总生存期(OS)和无复发生存期(RFS)更低。
- NSUN2 对肝癌生长和转移的影响:在体外实验中,通过慢病毒介导稳定过表达或沉默 NSUN2,运用细胞计数试剂盒 - 8(CCK - 8)和 Transwell 实验发现,过表达 NSUN2 能促进肝癌细胞的生长和转移,而沉默 NSUN2 则抑制其生长和转移。在体内实验中,构建裸鼠皮下异种移植瘤模型和肺转移模型,结果显示 NSUN2 过表达显著促进肿瘤生长和肺转移,沉默 NSUN2 则抑制这些过程。
- NSUN2 介导的 m5C 修饰与肝癌代谢的关系:通过 m5C 点杂交和 m5C-RIP-Seq 检测发现,肝癌组织中整体 mRNA m5C 水平高于癌旁组织,且 m5C 高甲基化与 mRNA 过表达呈正相关。KEGG 通路分析表明,m5C 修饰和表达均上调的 mRNA 主要富集在与代谢相关的通路中,提示 NSUN2 介导的 m5C 修饰可能通过调节代谢促进肝癌发展。
- NSUN2 的作用靶点及机制:研究人员通过对多种数据的综合分析,筛选出 PKM2 作为 NSUN2 的潜在关键靶点。进一步研究发现,NSUN2 能够通过增加 PKM2 mRNA 的 m5C 修饰水平,特别是位于 3′ - UTR 的 C773 位点,来稳定 PKM2 mRNA。双荧光素酶报告实验证实,NSUN2 对 PKM2 的调控依赖于该 m5C 位点。
- NSUN2 通过上调 PKM2 促进肝癌糖酵解和进展:检测发现,过表达 NSUN2 可显著增加肝癌细胞的葡萄糖摄取、乳酸生成、细胞外酸化率(ECAR)和糖酵解质子外排率(glycoPER),而沉默 NSUN2 则产生相反的效果。此外,通过敲低 PKM2 进行挽救实验,发现 NSUN2 对肝癌细胞糖代谢、增殖和侵袭的促进作用可被 PKM2 敲低所阻断,表明 NSUN2 通过上调 PKM2 促进肝癌糖酵解和进展。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:NSUN2 介导的 m5C 修饰在肝癌进展中起着关键作用,其通过稳定 PKM2 mRNA 促进糖酵解和肝癌进展。这一发现为肝癌患者提供了潜在的预后指标和治疗靶点,具有重要的临床意义。同时,该研究也为深入理解肝癌的分子发病机制提供了新的视角,为后续开发针对肝癌的精准治疗策略奠定了基础,有望在未来为肝癌患者带来新的希望,改善他们的预后和生存状况。