《Pathology International》：TRMT112 Expression Is Associated With Poor Prognosis and Increased Invasive Potential in Oral Squamous Cell Carcinoma
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口腔鳞状细胞癌（OSCC）预后较差且常于晚期确诊，因此识别具有临床价值的肿瘤生物标志物是亟待满足的关键需求。tRNA甲基转移酶亚基11-2（TRMT112）与甲基转移酶样蛋白5（METTL5）形成复合物并参与RNA甲基化；然而，提示TRMT112作为肿瘤促进因
口腔鳞状细胞癌（OSCC）预后较差且常于晚期确诊，因此识别具有临床价值的肿瘤生物标志物是亟待满足的关键需求。tRNA甲基转移酶亚基11-2（TRMT112）与甲基转移酶样蛋白5（METTL5）形成复合物并参与RNA甲基化；然而，提示TRMT112作为肿瘤促进因子的证据有限。因此，TRMT112在包括OSCC在内的癌症中的生物学功能在很大程度上仍不清楚，本研究由此展开。对公共数据库的分析显示，TRMT112表达与头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）的不良预后相关，并与METTL5表达水平呈正相关。TRMT112亦与对奥希替尼（osimertinib）和来他替尼（lestaurtinib）敏感性的升高相关。此外，RNA聚合酶II亚基G（POLR2G）与干燥综合征/硬皮病自身抗原1（SSSCA1，又称ZNRD2）被鉴定为新发现的相关基因。免疫组织化学染色显示，TRMT112蛋白与侵袭性生长模式（p = 0.0234）及较差预后（p = 0.0205）相关。功能实验表明，TRMT112与OSCC细胞侵袭潜能增加及METTL5表达的调控相关。上述发现提示，TRMT112可能作为OSCC潜在的诊断与治疗靶点。
**一、研究背景与问题的提出**
头颈部癌是全球第六大常见恶性肿瘤，据估计2025年美国将新增59 660例病例并导致12 770例死亡。其中，口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）侵袭性强，常出现淋巴结转移且多在晚期确诊。尽管分子生物学与肿瘤学取得显著进展，近几十年来5年生存率仍基本未变。手术切除仍是主要治疗手段，但术后功能与外形损伤带来显著临床挑战。目前OSCC缺乏有效的诊断生物标志物，获批的分子靶向治疗亦有限，西妥昔单抗（cetuximab）与帕博利珠单抗（pembrolizumab）是主要选择。因此，开发可靠的分子诊断工具与治疗策略以满足OSCC早期检测和治疗的需求，仍是紧迫的未满足临床需求。
表观转录组（epitranscriptome）涵盖核糖体RNA、转运RNA（transfer RNA，tRNA）、信使RNA（messenger RNA，mRNA）及非编码RNA中的化学修饰，其中腺苷N6位甲基化（m6A修饰）尤为常见。m6A修饰中，甲基由"写入器"（writer）酶如甲基转移酶样蛋白3（methyltransferase-like protein 3，METTL3）和METTL14以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体引入，所得信息由RNA结合"阅读器"（reader）蛋白如含YT521-B同源结构域蛋白解读。值得注意的是，m6A修饰是可逆的，去甲基化酶包括肥胖相关蛋白（fat mass and obesity-associated protein，FTO）和α-酮戊二酸依赖性双加氧酶alkB同源物5（ALKBH5）作为"擦除器"（eraser）发挥作用。作者既往报道m6A修饰可通过vir样m6A甲基转移酶相关酶（VIRMA）的活性促进OSCC肿瘤发生。然而m6A亦具有抑癌作用，其在癌症中的许多功能方面仍不明确。近期研究提示，新发现的写入器METTL5通过引入真核18S核糖体亚基上的m6A1832标记促进RNA结合增加，并通过与稳定化辅因子tRNA甲基转移酶亚基11-2（TRMT112）形成复合物发挥作用。TRMT112在mRNA加工、翻译和RNA修饰中发挥核心作用。尽管METTL5在多种癌症中表现出促肿瘤活性，但鲜有研究探讨TRMT112在癌症中的作用。
RNA甲基化独立于遗传异常，可能参与癌变和癌症异质性，而这些无法由已知基因突变解释。该机制亦为开发减少脱靶效应和不良反应的靶向癌症治疗提供了可能。METTL家族成员可能是有前景的分子靶点，理解其稳定化辅因子TRMT112在癌症中的作用至关重要。因此，本研究旨在探讨TRMT112在OSCC中的表达及功能作用。
**二、主要关键技术方法**
研究人员采用公共数据库分析（TCGA数据集，结合TNMplot、UALCAN、cBioPortal、GEPIA2/3及Linkedomics分析，并通过STRING 12与蛋白质数据库日本（PDBj）进行蛋白互作与结构分析）；收集日本鹿儿岛大学医院口腔颌面外科2014—2016年治疗的69例OSCC患者福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）肿瘤标本进行免疫组织化学分析，其中40例可进行m6A水平定量，侵袭模式采用Yamamoto-Kohama（YK）分类评估；以Ca9-22和HSC3人OSCC细胞系开展siRNA敲低、定量逆转录聚合酶链反应、免疫印迹、免疫共沉淀（co-IP）以及增殖、迁移和侵袭实验。
**三、研究结果**
**3.1 TCGA数据库中HNSCC的TRMT112基因表达** 通过对TCGA数据库HNSCC数据集分析发现，519例HNSCC标本中TRMT112表达水平显著高于44例正常黏膜组织。TRMT112高表达患者的无病生存期（DFS，p = 0.0099）和总生存期（OS，p = 0.0013）显著缩短。药物遗传学分析显示，TRMT112高表达的HNSCC细胞对表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂奥希替尼和酪氨酸激酶抑制剂来他替尼高度敏感。
**3.2 蛋白–蛋白相互作用分析** STRING平台分析显示TRMT112与METTL5相互作用，且HNSCC标本中二者基因表达水平呈正相关（p < 0.0001）。蛋白晶体结构分析显示TRMT112与METTL5形成异二聚体（PDBj编号：6H2U）。此外，TRMT112与N-6腺嘌呤特异性DNA甲基转移酶1（N6AMT1）、BUD23 rRNA甲基转移酶及核糖体成熟因子BUD23（又称Williams–Beuren综合征染色体区域22蛋白，WBSCR22）直接互作。TRMT112基因表达与N6AMT1不相关，而与BUD23/WBSCR22呈正相关；BUD23/WBSCR22在HNSCC组织中的表达显著高于正常组织。
**3.3 HNSCC中TRMT112与POLR2G或SSSCA1/ZNRD2的共表达** 对TCGA HNSCC数据集中与TRMT112正相关的基因进行热图分析，发现许多基因参与RNA结合和线粒体功能。研究人员聚焦于在癌症中功能与意义鲜有报道的RNA聚合酶II亚基G（POLR2G）和干燥综合征/硬皮病自身抗原1（SSSCA1，又称含锌指带结构域2，ZNRD2）。二者在HNSCC中表达均高于正常组织。POLR2G高表达与DFS降低相关（p = 0.0018）而与OS无关（p = 0.1）；SSSCA1/ZNRD2高表达则与较差的DFS（p = 0.018）和OS（p = 0.0022）相关。
**3.4 OSCC标本中TRMT112的表达** 对63例OSCC患者行TRMT112免疫组化分析，显示癌组织表达高于正常口腔黏膜；69例中47例（68.1%）呈强表达。值得注意的是，呈YK-4C或YK-4D侵袭模式的病例中92.3%（12/13）观察到TRMT112过表达（p = 0.0487）。TRMT112表达与其他临床病理因素无显著相关。Kaplan–Meier分析显示TRMT112阳性病例DFS有降低趋势但差异无统计学意义（p = 0.1445），而OS显著降低（p = 0.0208）。Cox比例风险模型多因素分析（纳入T分期、临床分期、淋巴结转移、YK分类及TRMT112表达）显示，TRMT112表达是本队列中唯一独立的OS不良预测因子（p = 0.0380），与DFS无显著关联。
**3.5 OSCC细胞的体外分析** 两种细胞系间TRMT112表达差异不大，故对HSC3细胞行siRNA敲低。co-IP分析证实HSC3细胞中TRMT112与METTL5相互结合。抑制TRMT112表达不仅降低其自身表达，亦降低METTL5表达。TRMT112敲低未显著改变迁移或增殖能力，但侵袭性较对照组降低。在Ca9-22细胞中亦确认了基本相似的结果。
**四、讨论与结论**
讨论部分指出，本研究发现在OSCC中TRMT112通过增强癌细胞侵袭性促进高度恶性的侵袭表型，是显著的预后不良因素。日本特有的YK分类评估肿瘤–宿主界面的侵袭模式，与肿瘤进展、转移和不良预后强相关；既往报道YK-4肿瘤尤其YK-4D易发生淋巴结转移。本研究中TRMT112表达与侵袭模式相关，体外研究显示TRMT112不影响OSCC细胞的迁移或增殖能力，但调控其侵袭能力，进一步支持YK分类所定义的侵袭模式是肿瘤进展、淋巴结转移和不良预后的有用预测指标。YK-4C和4D病例中已有E-钙黏蛋白表达下降和肿瘤免疫破坏的报道，提示TRMT112可能参与诱导OSCC上皮–间充质转化及构建肿瘤微环境。目前侵袭模式评估依赖手术标本，术前识别侵袭模式具有重要价值，活检标本、血液或唾液中TRMT112的检测可能作为预测性生物标志物。
关于TRMT112在癌症中的研究较少，现有证据显示其在多种癌症中上调并与不良预后相关；反之，亦有报道提示TRMT112可能抑制胰腺癌的发生、增殖和侵袭，凸显其癌症中功能 largely 未知。近期报道提示TRMT112可能是人乳头瘤病毒（HPV）阳性HNSCC尤其口咽癌的驱动基因；尽管多数OSCC为HPV阴性，TRMT112在传统OSCC中可能具有类似功能。此外，TRMT112参与促进三阴性乳腺癌（TNBC）转移、重塑肿瘤基质和抑制免疫功能，TRMT112敲除小鼠肿瘤生长和转移潜能显著降低。
迄今为止仅有一项主要基于生物信息学分析的研究探讨了OSCC中的TRMT112；相比之下，本研究首次使用患者来源标本探讨TRMT112在OSCC中的表达与功能。TRMT112可能增加细胞对EGFR抑制剂奥希替尼和酪氨酸激酶抑制剂来他替尼的敏感性。研究人员还首次鉴定了两个与TRMT112相关的基因：POLR2G被报道在伴TP53突变的下咽癌中上调，其机制尚不清楚，亦无其他关于POLR2G癌症功能的报道；SSSCA1/ZNRD2的现有认识仅限于其与聚ADP核糖基转移酶直接结合及在SS患者中高表达。TRMT112已被证明与METTL5、N6AMT1、BUD23、ALKBH8、THUMP结构域2 tRNA与snRNA鸟苷甲基转移酶2（THUMPD2）、THUMPD3及TRMT11互作，本研究进一步提示TRMT112可能与TRMT9B和TRMT12互作。METTL5在OSCC中通过抑制肿瘤免疫及激活c-MYC促进增殖和侵袭；研究人员亦观察到METTL5通过促进血管内皮生长因子信号和抑制铁死亡参与OSCC进展和不良预后。本研究中METTL5是TCGA HNSCC数据集中唯一与TRMT112表达正相关且与不良预后相关的基因。METTL5与TRMT112形成异二聚体复合物以稳定细胞代谢，敲低TRMT112可降低OSCC细胞中TRMT112和METTL5的表达水平，co-IP亦证实二者互作，提示该复合物可能在OSCC中发挥促肿瘤作用。关于其他TRMT112互作复合物，胰腺癌中THUMPD3和TRMT112高表达与不良预后相关，敲低THUMPD3/TRMT112复合物可损害tRNA m2G修饰、扰乱转录因子翻译并抑制细胞生长和自噬；而同种癌症中TRMT112与BUD23据报道协同负调控干扰素刺激基因15（ISG15）下游转录，从而抑制肿瘤形成、增殖、侵袭和转移。本研究TCGA HNSCC数据分析中BUD23表达升高但与患者预后不相关，因此TRMT112复合物在癌症中的确切作用仍存许多疑问。
结论部分指出，本研究提示TRMT112与OSCC侵袭潜能和预后密切相关，并可能与METTL5形成功能性复合物。鉴于TRMT112是低分子量蛋白（约15 kDa），其亦可能作为血液或唾液中肿瘤标志物检测的靶点。总体而言，TRMT112–METTL5复合物是OSCC诊断和治疗应用的潜在候选。本研究的局限性在于对TRMT112与METTL5相互作用的验证尚不充分，亦需对TRMT112对奥希替尼和来他替尼敏感性的详细功能研究。此外，多因素分析将TRMT112表达确定为OSCC中强而独立的预后因素，而临床分期和淋巴结转移未被确定为预后因素。为将这些发现转化为临床应用，需要在体内外模型中进行更详细的研究，并开展更大样本量的大规模队列研究。
