肿瘤内源性NAT10通过MYC/CDK2/DNMT1通路触发I型干扰素反应增强抗肿瘤免疫的机制研究

本研究针对肿瘤免疫微环境调控难题，揭示了RNA乙酰转移酶NAT10通过ac4C修饰稳定MYC mRNA，激活MYC/CDK2/DNMT1轴抑制dsRNA生成和I型干扰素反应的免疫逃逸机制。研究人员通过CRISPR/Cas9基因编辑、acRIP-seq和纳米递送技术，证实NAT10抑制剂Remodelin及siNAT10纳米颗粒可显著增强PD-1阻断疗效，为"冷肿瘤"免疫治疗提供新靶点。成果发表于《Nature Communications》。

　　

癌症免疫治疗面临的核心挑战是肿瘤微环境的免疫抑制状态，特别是"冷肿瘤"中T细胞浸润不足的问题。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)如PD-1/PD-L1阻断剂已取得突破，但多数患者响应率有限。近年研究发现，RNA表观遗传修饰在肿瘤免疫调控中起关键作用，但N4-乙酰胞苷(ac4C)修饰的生物学功能尚不明确。

山东大学齐鲁医院的研究团队发现，RNA乙酰转移酶NAT10在肿瘤组织中异常高表达，且与不良预后显著相关。通过多组学分析和体内外实验，揭示NAT10通过ac4C修饰稳定MYC mRNA，激活MYC/CDK2/DNMT1信号轴，抑制内源性双链RNA(dsRNA)积累和I型干扰素(IFN-I)反应，从而促进免疫逃逸。该研究不仅阐明了RNA修饰调控肿瘤免疫的新机制，还开发了靶向NAT10的PEI/PC7A/siNAT10纳米颗粒，显著增强PD-1阻断疗效。相关成果发表于《Nature Communications》。

关键技术包括：TCGA数据库生物信息学分析、CRISPR/Cas9基因敲除、乙酰化RNA免疫沉淀测序(acRIP-seq)、 ribosome profiling(Ribo-seq)、流式细胞术检测免疫细胞浸润、PEI/PC7A纳米颗粒递送系统构建等。研究使用37例临床肺癌样本和TC1/MCA205小鼠肿瘤模型。

主要研究结果

NAT10高表达与免疫细胞浸润减少相关
通过TCGA数据分析发现，NAT10在肺腺癌(LUAD)中高表达且与晚期分期和不良预后显著相关。免疫组化显示NAT10高表达样本中CD8⁺ T细胞浸润减少，CIBERSORT算法证实NAT10与免疫抑制微环境存在负相关。

NAT10缺失触发免疫依赖性肿瘤抑制
CRISPR构建的sgNAT10肿瘤细胞在免疫健全小鼠中完全消退，而在裸鼠中仅表现为生长减缓。免疫记忆实验证实sgNAT10细胞可诱导长期保护性免疫，该效应被CD8⁺ T细胞清除所逆转。

NAT10缺陷激活CD8⁺ T细胞免疫应答
RNA-seq显示sgNAT10肿瘤中IFN-γ信号通路显著激活，CXCL9/10/11等趋化因子上调。多色免疫荧光显示CD8⁺ T细胞和树突状细胞(DC)浸润增加，ELISpot检测到IFN-γ分泌增强。

MYC是NAT10的关键下游靶标
acRIP-seq联合蛋白质组学鉴定出7个候选基因，其中MYC的3'UTR区域存在典型GAGGAGA乙酰化motif。双荧光素酶报告基因和RIP-PCR证实NAT10通过ac4C修饰稳定MYC mRNA，其半衰期从16小时缩短至8小时。

dsRNA-RIG-I通路介导IFN-I应答
sgNAT10细胞中dsRNA积累增加，通过RIG-I信号激活IFN-β产生。机制上，NAT10-MYC轴下调CDK2表达，导致DNMT1减少和ERV去甲基化，从而促进dsRNA形成。

纳米颗粒协同PD-1阻断增强疗效
开发的PEI/PC7A/siNAT10纳米颗粒(160nm)显著抑制肿瘤生长，联合PD-1抗体使CD8⁺ T细胞浸润增加3倍，优于SM102载体和Remodelin单药。

结论与意义
该研究首次揭示NAT10-ac4C-MYC轴通过表观遗传-免疫双重调控促进肿瘤进展的机制：一方面通过CDK2/DNMT1维持细胞增殖，另一方面抑制dsRNA-RIG-I-IFN-I通路导致免疫逃逸。临床转化方面，开发的siRNA纳米颗粒突破Remodelin生物利用度限制，为联合免疫治疗提供新策略。研究创新性地将RNA修饰、表观遗传调控和肿瘤免疫三者联系起来，为"冷肿瘤"治疗提供理论依据和潜在靶点。