NSUN2介导的hsa_circ_0004516 m5C超甲基化通过激活AKT信号通路促进乳腺癌脑转移

乳腺癌脑转移(BCBM)机制不明且预后极差。本研究通过MeRIP-seq首次绘制BCBM circRNA m5C甲基化图谱，发现NSUN2介导hsa_circ_0004516的m5C修饰增强其稳定性，通过激活AKT信号通路促进肿瘤转移，为BCBM诊疗提供新靶点。

　　

乳腺癌脑转移(BCBM)是晚期乳腺癌最致命的并发症，患者中位生存期仅15个月，但分子机制尚不明确。近年来，环状RNA(circRNA)因其闭环结构带来的高稳定性成为研究热点，而RNA甲基化修饰尤其是m⁵C(5-甲基胞嘧啶)在肿瘤中的作用逐渐被揭示。然而，circRNA的m⁵C修饰在BCBM中的全局特征和功能机制仍是空白，这正是Min Li团队在《Non-coding RNA Research》发表的研究试图解答的问题。

研究人员首先采用甲基化RNA免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)和RNA-seq技术，对来自Liaocheng People's Hospital的24对乳腺癌组织样本进行分析，结合TCGA数据库和细胞模型，通过MeRIP-qPCR、RNA稳定性实验、功能回复实验等技术，系统解析了m⁵C修饰的circRNA在BCBM中的调控网络。

3.1. BCBM中circRNA m5C甲基化特征

研究发现BCBM组存在7,465个特异性m⁵C峰，显著富集于1-3号染色体。48个高甲基化和128个低甲基化位点中，高甲基化circRNA主要参与ErbB/VEGF信号通路，暗示这些通路在转移中的关键作用。

3.2. 候选circRNA验证

通过MeRIP-qPCR验证了8个差异甲基化circRNA，其中hsa_circ_0004516在BCBM中呈现高甲基化和高表达特征，且与甲基转移酶NSUN2表达正相关。

3.6. NSUN2催化依赖性调控机制

TCGA数据显示NSUN2在乳腺癌中高表达。实验证实NSUN2通过其催化位点(C271/C321)介导hsa_circ_0004516的m⁵C修饰，使RNA半衰期延长2.3倍。读者蛋白YBX1被证实通过识别m⁵C位点稳定该circRNA。

3.7. 功能机制解析

敲低hsa_circ_0004516显著抑制细胞增殖、迁移和侵袭，并降低p-AKT(Ser⁴⁷³)水平。使用AKT激活剂SC79可逆转这些表型，证实其通过AKT通路发挥作用。双荧光素酶实验揭示hsa_circ_0004516作为miR-1301-3p"海绵"，解除其对AKT1的抑制作用。

这项研究首次绘制了BCBM circRNA m⁵C甲基化全景图谱，提出"NSUN2-m⁵C-hsa_circ_0004516-AKT"轴是BCBM的关键调控机制。不仅为BCBM提供了新型液体活检标志物，其揭示的m⁵C依赖性circRNA稳定化机制更为肿瘤表观遗传治疗提供了新思路。特别值得注意的是，NSUN2催化突变体(C271A/C321A)完全丧失调控功能，提示靶向NSUN2催化活性可能是突破血脑屏障的治疗策略。尽管需要更多临床验证，这项研究无疑为攻克乳腺癌脑转移这一临床难题开辟了新的研究方向。