丹皮酚通过抑制 NAT10 介导的 ac4C 修饰抑制口腔鳞状细胞癌糖酵解：潜在的抗癌新策略

为探究丹皮酚（Paeonol）在口腔鳞状细胞癌（OSCC）中的作用及机制，研究人员开展相关研究。结果表明，丹皮酚可抑制 OSCC 细胞活力、迁移和糖酵解，还能抑制 NAT10 介导的 ac4C 修饰。这为 OSCC 治疗提供了潜在策略。

　　在全球范围内，口腔鳞状细胞癌（OSCC）是口腔颌面区域最常见的恶性肿瘤，给患者带来了沉重的健康负担。尽管当前有多种治疗手段，像手术切除、放疗、化疗和靶向治疗等，但患者的五年生存率却一直难以显著提升，而且这些治疗还伴随着明显的副作用，严重影响患者的生活质量。与此同时，肿瘤细胞为了满足快速生长和增殖的需求，往往会发生代谢重编程，其中增强糖酵解（即 “Warburg 效应”）是一个关键特征。在糖酵解过程中，己糖激酶 2（HK2）起着关键作用，它催化葡萄糖磷酸化，是糖酵解起始步骤的关键酶，在癌细胞中常常高表达。此外，N4 - 乙酰胞苷（ac⁴C）修饰作为一种新兴的 RNA 表观遗传机制，在肿瘤发生发展中的作用逐渐受到关注，然而其在 OSCC 中的研究还比较有限。而丹皮酚（Paeonol）作为传统中药牡丹皮的主要活性成分，具有多种药理活性，在癌症治疗方面展现出一定潜力，不过其在 OSCC 中的具体作用机制尚不明确。基于这些背景，西安市中医医院的研究人员开展了此项研究，旨在揭示丹皮酚在 OSCC 中的作用及其潜在机制，为 OSCC 的治疗提供新的策略 。该研究成果发表在《BMC Cancer》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，运用细胞计数试剂盒 - 8（CCK-8）检测细胞活力，Transwell 实验评估细胞迁移能力；通过生化试剂盒检测葡萄糖消耗和乳酸生成，以此反映糖酵解水平；利用 RNA 免疫沉淀（RIP）和双荧光素酶报告基因实验探究 NAT10 与 HK2 的相互作用。在动物实验中，构建了荷瘤小鼠模型，用于评估丹皮酚对肿瘤生长的影响 。

下面来详细看看研究结果：

1. 丹皮酚降低 SCC9 和 HSC3 细胞活力：研究人员用不同浓度的丹皮酚处理 OSCC 细胞（SCC9 和 HSC3）和正常人类口腔角质形成细胞（HOK），发现 100、200 和 400 μg/mL 的丹皮酚能显著降低 SCC9 和 HSC3 细胞活力，且浓度越高抑制作用越明显。而 400 μg/mL 丹皮酚对 HOK 细胞活力也有影响，表明该浓度可能存在一定毒性。因此后续实验选用 200 μg/mL 丹皮酚。
2. 丹皮酚抑制 OSCC 细胞糖酵解和迁移：与对照组相比，丹皮酚处理后的 SCC9 和 HSC3 细胞葡萄糖消耗、乳酸生成和细胞外酸化率（ECAR）降低，而耗氧率（OCR）增加，同时细胞迁移能力显著下降。这表明丹皮酚有效抑制了 OSCC 细胞的糖酵解和迁移。
3. 丹皮酚调节 OSCC 中 NAT10 介导的 ac⁴C 修饰：经丹皮酚处理后，SCC9 和 HSC3 细胞的 ac⁴C 水平和 NAT10 mRNA 表达降低。分子对接分析显示丹皮酚与 NAT10 可通过氢键和疏水键结合，表面等离子共振（SPR）实验进一步证实了两者的结合，说明丹皮酚能调节 NAT10 介导的 ac⁴C 修饰。
4. NAT10 过表达上调 OSCC 细胞糖酵解和迁移：将 NAT10 过表达载体转染到 SCC9 和 HSC3 细胞后，NAT10 mRNA 水平升高。与载体组相比，NAT10 过表达组细胞活力、葡萄糖消耗、乳酸生成和 ECAR 增加，OCR 降低，细胞迁移能力增强，表明 NAT10 在 OSCC 细胞糖酵解和迁移中起促进作用。
5. NAT10 上调 SCC9 和 HSC3 细胞中 HK2 的 ac⁴C 水平：通过甲基化 RNA 免疫沉淀（MeRIP）实验发现，NAT10 过表达使 HK2 的 ac⁴C 水平升高，而对葡萄糖转运蛋白 1（GLUT1）和乳酸脱氢酶 B（LDHB）的 ac⁴C 水平无影响。RIP 分析证实 NAT10 与 HK2 mRNA 相互作用，双荧光素酶报告基因实验表明 NAT10 特异性结合 HK2 的 1# 位点（1153 - 1167）。此外，染色质免疫沉淀（ChIP） - qPCR 实验显示 NAT10 过表达增强了 HK2 启动子活性，RT - qPCR 结果表明 NAT10 过表达使 HK2 mRNA 水平升高。
6. 丹皮酚抑制 OSCC 肿瘤生长：在荷瘤小鼠模型中，丹皮酚处理组的肿瘤大小、重量和体积均小于对照组。免疫组织化学（IHC）结果显示，丹皮酚处理下调了肿瘤组织中 Ki67、NAT10 和 HK2 的表达，表明丹皮酚能抑制 OSCC 肿瘤生长。

综合研究结果和讨论部分，该研究首次揭示了丹皮酚通过抑制 NAT10 介导的 HK2 的 ac⁴C 修饰，进而抑制 OSCC 细胞的糖酵解和迁移，为 OSCC 的治疗提供了一种潜在的新策略。不过，该研究也存在一定局限性，如肿瘤体积评估仅采用卡尺测量，缺乏影像学技术；目前尚未有临床研究验证丹皮酚在人体中的疗效和安全性。未来需要开展更多研究，包括药代动力学研究、毒性评估和临床试验，以进一步验证丹皮酚在 OSCC 治疗中的价值，探索其与现有疗法联合使用的可能性，从而为 OSCC 患者带来新的希望。