Cell Death Differ：哈尔滨医科大学袁野/杨磊研究发现m5C在骨肉瘤耐药性中的作用

骨肉瘤是儿童和青少年中最常见的原发性恶性骨肿瘤，通常以化疗耐药为特征。尽管已知 RNA 5-甲基胞嘧啶（m5C）修饰有助于肿瘤进展，但其在骨肉瘤耐药中的确切作用仍知之甚少。

2025年7月19日，哈尔滨医科大学袁野、杨磊共同通讯在Cell Death & Differentiation上在线发表题为“MARCH8/NSUN6/ROS-mediated DNA damage positive feedback loop regulates cisplatin resistance in osteosarcoma”的研究论文。研究将NOP2/SunRNA甲基转移酶家族成员6（NSUN6）确定为与骨肉瘤进展呈正相关的m5C甲基转移酶。

机制上，E3泛素连接酶膜相关的RING-CH型手指8（MARCH8）在Lys271和Lys462处泛素化NSUN6，导致其蛋白酶体降解。NSUN6表达降低会降低过氧化物酶体生物发生因子1（PEX1）和过氧化物酶体生物发生因子3（PEX3）mRNA的m5C修饰，通过m5C阅读器YBX1失去结合来破坏它们的稳定性。进而，这会下调过氧化物酶体的合成和过氧化氢酶（CAT）蛋白的产生，导致细胞内活性氧（ROS）增加、DNA 损伤，以及骨肉瘤细胞对顺铂的敏感性提高。此外，活性氧水平升高会通过增强 NSUN6 与 MARCH8 的相互作用，进一步促进 NSUN6 的泛素化和降解，形成一个正反馈循环。总的来说，这些发现突出了复杂的NSUN6-m5C-YBX1-PEX信号轴，该轴控制骨肉瘤中过氧化物酶体生物发生、ROS积累和顺铂反应性。研究工作不仅阐明了m5C在骨肉瘤耐药性中的作用，而且还为靶向NSUN6及其过氧化物酶体调节网络以克服化疗耐药性提供了潜在的治疗角度。

骨肉瘤（OS）是儿童和青少年中最常见的原发性恶性骨肿瘤。由于微转移的扩散，单纯的根治性手术往往不足以治愈。目前，大多数临床的标准治疗方案是MAP方案，尽管有这些进展，骨肉瘤仍是一种众所周知的耐药肿瘤。即使是最初对治疗反应良好的患者，也常常需要大剂量的联合化疗，而最有效的 MAP 方案单独使用时，治愈率也仅为 30%-40%。近年来，肿瘤新分子特征的发现改变了人们对骨肉瘤的认识和治疗策略，为诊断和治疗带来了新的机遇与挑战。因此，深入研究影响骨肉瘤化疗敏感性和耐药性的潜在机制至关重要。确定调控骨肉瘤耐药性的关键基因，将为开发患者个性化治疗方案提供关键依据。

RNA的甲基化在调节基因表达中起着重要作用，并且包括许多修饰。对与癌症相关的甲基化组的研究表明，总体甲基化模式可能影响肿瘤对治疗的抗性。虽然骨肉瘤的表观遗传学是一个活跃的研究领域，但RNA甲基化在骨肉瘤进展中的特异性调控作用及其相关的耐药性仍然没有得到充分的了解。在研究小组先前进行的研究中，发现m6A去甲基化酶ALKBH5通过靶向YTHDF1/YAP，抑制YAP mRNA的稳定性和翻译，进而抑制骨肉瘤细胞的活性和发展。最近，研究阐明了m7G甲基化在骨肉瘤耐药中的调控作用，发现 METTL1 通过靶向铁蛋白重链（FTH 1）诱导细胞铁蛋白增多，从而增强骨肉瘤细胞对化疗的敏感性。然而，RNA甲基化及其相关调控基因在骨肉瘤发生和耐药中的全面调控作用尚未完全阐明，需要研究者进一步探索其复杂的分子调控网络。

近年来，由于RNA m5C位点检测方法的进步，m5C甲基化的修饰引起了人们的极大关注。甲基化过程在许多生理功能中是必不可少的，其通过调节RNA稳定性、翻译、转录、核输出、细胞分裂、细胞增殖、细胞凋亡等。NOL 1/NOP 2/sun（NSUN）家族，沿着DNA甲基转移酶2，有助于催化m5 C甲基化修饰。此外，m5 C甲基转移酶通过调节癌基因表达在各种肿瘤的起始、进展和耐药性中起重要作用。此外，NSUN 2已被鉴定为直接葡萄糖传感器，其在葡萄糖活化后，通过维持cGAS/STING失活的TREX 2的表达促进肿瘤发生和对免疫疗法的抗性。然而，m5 C甲基化修饰在骨肉瘤相关耐药机制中的确切作用尚未阐明。

研究证明骨肉瘤（OS）中异常的m5 C水平通过m5 C-YBX 1机制调节PEX 1和PEX 3的mRNA而赋予对顺铂的内在耐药性。过氧化物酶体是真核细胞中发现的亚细胞器，并参与关键的生物学过程。NSUN 6途径的沉默通过影响m5 C-YBX 1-PEX 1/PEX 3轴在遗传上导致过氧化物酶体合成的障碍。这种改变导致细胞中活性氧（ROS）水平增加和随后的细胞凋亡，其特征在于DNA损伤，另一方面，ROS水平的升高促进E3泛素连接酶MARCH 8和NSUN 6蛋白之间的蛋白质-蛋白质相互作用增强，导致NSUN 6的泛素化和随后的降解。因此，研究揭示了MARCH 8，NSUN 6和ROS驱动的DNA损伤信号通路在骨肉瘤的顺铂耐药性中发挥作用，从而突出了这种癌症类型靶向治疗的新靶点。

图1 研究摘要（摘自Cell Death & Differentiation）

参考消息：

https://doi.org/10.1038/s41418-025-01544-1