胶质母细胞瘤DNA损伤应答的甲基化调控机制：NSUN5通过切换胞质DNA感知通路重塑肿瘤免疫微环境

本研究针对胶质瘤预后与免疫应答异质性问题，通过多组学分析揭示了DNA损伤应答（DDR）基因的全局甲基化特征。研究人员鉴定出5个关键CpG位点构建预后模型，并发现RNA甲基转移酶NSUN5通过调控cGAS-STING与DNA-PK-HSPA8通路切换，影响I型干扰素（IFN）应答和微胶质细胞M1极化。该研究为DNA感知通路靶向免疫治疗提供了新策略，发表于《Journal of Translational Medicine》。

　　

胶质母细胞瘤（GBM）作为最具侵袭性的脑肿瘤，其治疗长期面临两大困境：一是常规放化疗易诱发DNA损伤应答（DDR）通路激活导致治疗抵抗，二是免疫抑制微环境阻碍治疗响应。尽管DNA甲基化在GBM中广泛失调，但DDR相关基因的甲基化全景图谱及其免疫调控机制仍是未解之谜。空军军医大学西京医院整形外科联合法国雷恩遗传与发展研究所的团队通过整合TCGA、CGGA等9个队列的甲基化数据，首次绘制了GBM中DDR基因的甲基化-免疫调控网络。

研究采用多中心回顾性队列（86例原发胶质瘤+10例创伤脑组织），结合体外细胞模型（A172/U251/DBTRG-05MG细胞系），运用甲基化芯片分析、单细胞RNA测序、蛋白质翻译效率检测等技术。关键实验包括：基于190个高变异CpG的层次聚类分析、5-CpG风险评分模型构建、NSUN5基因的CRISPR敲除/过表达实验，以及微胶质细胞共培养体系的功能验证。

全局DDR甲基化特征定义新型预后亚型

通过190个高变异CpG的聚类分析，发现DDR甲基化模式可区分5种具有显著生存差异的GBM亚型（HR=2.34，P<0.001）。筛选出的5个核心CpG（如cg01251255）构建的风险评分模型，在非G-CIMP亚型中展现出独立预后价值（AUC=0.82）。

NSUN5的甲基化-功能悖论

NSUN5启动子区cg01251255甲基化与基因表达呈负相关（r=-0.68）。虽然临床数据显示高NSUN5预示不良预后（HR=1.91），但体外实验证实其具有抑制增殖、促进凋亡等抑癌功能。这种矛盾可能源于免疫微环境的调控差异。

胞质DNA感知通路的重编程机制

RNA-seq显示NSUN5敲除后219个差异基因富集于DNA感知通路。机制上，NSUN5缺失通过选择性增强HSPA8、XRCC5等STING非依赖通路组分的翻译效率（提升2.1-3.3倍），同时抑制cGAS蛋白合成（降低57%），导致DNA-PK-HSPA8通路主导的延迟性强IFN应答（峰值延迟至24-48小时）。

微胶质细胞免疫重编程

共培养实验表明，NSUN5缺陷的GBM细胞通过分泌IFN-γ（增加3.2倍）和抑制IL-10（降低61%），促进微胶质细胞向M1型极化（CD86⁺细胞占比提升42%）。单细胞测序证实临床样本中NSUN5^low肿瘤的M2标志物（CD163）表达降低2.4倍。

该研究突破性地揭示了DDR甲基化通过NSUN5-RNA甲基化-翻译重编程轴调控肿瘤免疫的双向作用：在细胞自主层面表现为抑癌效应，而在免疫微环境层面则通过切换DNA感知通路增强抗肿瘤免疫。特别值得注意的是，STING抑制剂H-151意外增强DNA-PK介导的免疫激活（IFN-β提升1.8倍），提示传统cGAS-STING靶向治疗需结合通路优势性评估。这些发现为GBM的甲基化分型提供了新工具，并为开发DNA-PK激动剂等组合免疫疗法奠定理论基础。