FTSJ3缺失通过调控R-loop稳态增强肺癌细胞化疗敏感性的机制研究

本研究针对R-loop积累导致DNA损伤的调控机制不明这一关键问题，揭示了RNA 2?-O-甲基转移酶FTSJ3通过结合RNA/DNA杂交体维持基因组稳定的新功能。研究人员发现FTSJ3在肺腺癌(LUAD)中高表达且与不良预后相关，其缺失可增加R-loop依赖性DNA损伤，显著增强肺癌细胞对顺铂的敏感性。该研究为肿瘤化疗耐药提供了新靶点，发表于《Cancer Letters》。

　　

在肿瘤治疗领域，DNA损伤诱导剂如顺铂的耐药性一直是临床难题。近年来，R-loop这种由RNA/DNA杂交体和单链DNA组成的三链核酸结构备受关注——它们既是基因调控的重要元件，又是基因组不稳定的"双刃剑"。当R-loop稳态失衡时，会引发转录-复制冲突，导致DNA双链断裂。尽管已知DHX9、TOP1等RNA结合蛋白(RBPs)参与调控，但科学家们仍在寻找新的R-loop调控因子以破解化疗耐药之谜。

中国医学科学院的研究团队通过免疫沉淀-质谱联用技术展开"捕猎"，意外捕获到一个熟悉又陌生的目标：FTSJ3。这个原本以核糖体RNA甲基化功能著称的分子，在多种癌症中异常高表达，但其促癌机制始终成谜。研究人员发现FTSJ3能特异性结合R-loop结构，就像"基因组卫士"般抑制过度R-loop形成。在肺腺癌患者中，FTSJ3高表达群体总生存期显著缩短，暗示其可能成为预后标志物。

关键技术方法包括：使用GFP-RNase H1^D210N
（失去切割活性的突变体）进行染色质免疫沉淀捕获R-loop结合蛋白；TCGA数据库分析FTSJ3在33种癌症中的表达谱；构建条件性敲除小鼠模型验证体内化疗增敏效应；通过γ-H2AX（DNA损伤标志物）免疫荧光和彗星实验检测R-loop依赖性DNA损伤。

【FTSJ3被招募至R-loop位点】
研究发现FTSJ3的WW结构域能直接结合RNA/DNA杂交体，这种结合具有高度特异性。当用RNase H1（专一降解RNA/DNA杂交体的酶）处理时，FTSJ3与染色质的结合显著减弱，证实其锚定依赖R-loop结构。

【FTSJ3缺失导致R-loop积累】
敲低FTSJ3后，S9.6抗体（特异性识别RNA/DNA杂交体）信号增强2.3倍，伴随γ-H2AX焦点数增加。有趣的是，这种DNA损伤可被RNase H1过表达挽救，证明损伤源自R-loop堆积而非其他途径。

【甲基转移酶活性非必需】
令人意外的是，FTSJ3的酶活性缺失突变体仍能部分回补DNA损伤表型，提示其发挥"分子支架"功能比催化作用更重要。这为开发非竞争性抑制剂提供了新思路。

【化疗增敏效应】
在A549移植瘤模型中，FTSJ3敲除使顺铂抑瘤率从38%提升至72%。机制上，FTSJ3缺失使癌细胞停滞在G2/M期（细胞周期检测点），并通过cGAS-STING通路（先天免疫信号通路）增强免疫原性死亡。

这项研究首次阐明FTSJ3通过物理性阻断R-loop过度形成来维持基因组稳定，其表达水平可预测肺癌化疗响应。相较于传统DNA损伤修复靶点，靶向FTSJ3可能避免造血系统毒性等副作用。更深远的意义在于，该发现将RNA修饰酶与R-loop生物学这两个看似不相关的领域巧妙连接，为表观遗传调控基因组稳定性提供了全新范式。未来或可开发FTSJ3抑制剂与铂类药物联用方案，特别是对FTSJ3高表达的难治性肺腺癌患者。