NSUN5通过m5C-EFNA3介导的糖酵解加速肝细胞癌进展的机制研究

本研究聚焦肝细胞癌(LIHC)中NSUN5介导的m5C甲基化对糖酵解通路的调控机制。研究人员通过TCGA数据库分析、细胞实验和动物模型，首次揭示NSUN5通过促进EFNA3 mRNA的m5C修饰（第92位点）增强其稳定性，进而激活HK2/PKM2介导的糖酵解过程，最终加速LIHC进展。该发现为靶向RNA表观遗传修饰的LIHC治疗提供了新策略。

　　

肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, LIHC）作为全球癌症相关死亡的主要原因之一，其五年生存率不足20%。尽管手术和靶向治疗取得进展，但晚期LIHC患者仍面临治疗抵抗和复发难题。近年来，肿瘤代谢重编程尤其是瓦博格效应（Warburg effect）——即癌细胞偏好糖酵解而非氧化磷酸化获取能量的现象，被认为是LIHC进展的关键驱动力。与此同时，RNA表观遗传修饰尤其是5-甲基胞嘧啶（m5C）在肿瘤发生中的作用逐渐被揭示，但m5C甲基转移酶NSUN家族在LIHC代谢调控中的具体机制仍是未解之谜。

浙江中医药大学附属杭州中医医院普通外科的研究团队在《BMC Cancer》发表重要成果，首次阐明NSUN5通过m5C依赖的EFNA3 mRNA稳定性调控，激活糖酵解通路从而驱动LIHC进展的分子机制。研究采用TCGA数据库生物信息学分析、体外细胞模型（SNU449/Huh7细胞系）、裸鼠移植瘤模型等关键技术，结合甲基化RNA免疫共沉淀（MeRIP）、双荧光素酶报告基因检测等表观遗传学研究方法。

NSUN5在LIHC中高表达且预后不良
TCGA数据分析显示NSUN5在LIHC组织显著高表达（p<0.01），且与肿瘤分期（Stage 3达峰值）和病理分级（Grade 3达峰值）正相关。生存分析提示高表达NSUN5患者中位生存期显著缩短（p=0.00012）。体外实验证实NSUN5在6种LIHC细胞系中普遍上调，其中SNU449和Huh7细胞表达量最高（较正常肝细胞THLE3增加3.2倍）。

NSUN5沉默抑制糖酵解表型
通过shRNA敲低NSUN5后，LIHC细胞葡萄糖摄取量下降42%，乳酸产量减少38%（p<0.01），细胞外酸化率（ECAR）显著降低。关键糖酵解酶HK2和PKM2的mRNA水平分别下调57%和63%（p<0.01），提示NSUN5是LIHC糖酵解的正向调控因子。

EFNA3作为NSUN5的下游效应分子
生物信息学筛选发现EFNA3与NSUN5表达呈最强正相关（r=0.82）。机制研究表明NSUN5通过催化EFNA3 mRNA第92位点的m5C修饰（MeRIP验证），使其半衰期延长2.3倍（p<0.01）。双荧光素酶报告系统证实该位点突变（C92A）可完全消除NSUN5对EFNA3的稳定作用。

EFNA3回补实验验证功能关联
过表达EFNA3可逆转NSUN5沉默导致的糖酵解抑制：在shNSUN5+oeEFNA3组中，葡萄糖摄取和ECAR恢复至对照组的85%-90%（p<0.01），HK2/PKM2蛋白表达量回升1.8-2.1倍。动物实验进一步证实AAV-shNSUN5处理使移植瘤体积缩小62%（p<0.01），且瘤内EFNA3和糖酵解酶表达同步下降。

该研究首次建立"NSUN5-m5C-EFNA3-糖酵解"调控轴，揭示RNA表观遗传修饰直接调控肿瘤代谢的新机制。特别值得注意的是，EFNA3第92位点特异性m5C修饰的发现为开发靶向该位点的小分子抑制剂提供了理论依据。从转化医学角度看，NSUN5的高表达与LIHC不良预后显著相关，使其成为潜在的疗效预测标志物和治疗靶点。未来研究可进一步探索NSUN5抑制剂与现有化疗/靶向药物的协同效应，为改善LIHC患者预后提供新思路。