线粒体中的RNA修饰促进癌症的浸润性扩散

线粒体是细胞的动力来源，它们含有自身的遗传物质和RNA分子。来自德国癌症研究中心(Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ)的科学家们现在发现，线粒体RNA的某些修饰通过支持线粒体中的蛋白质合成来促进癌细胞的侵袭性扩散。他们已经确定了一种与高水平线粒体RNA修饰相关的特定基因表达特征与头颈癌患者的转移和不良预后有关。当研究人员阻断癌细胞中负责RNA修饰的酶时，癌细胞转移的数量就减少了。在实验室实验中，某些抑制线粒体蛋白质合成的抗生素也能阻止癌细胞的侵袭性扩散。研究结果已发表在该杂志上自然．

侵袭性肿瘤中的癌细胞侵入周围组织，试图在其他器官中形成新的肿瘤。在这一过程中，癌细胞必须在缺氧或缺乏营养等不利条件下生存。为了克服这些压力因素，癌细胞调整它们的能源生产相应的行动。的分子机制到目前为止，人们对允许这种灵活性知之甚少。“然而，我们怀疑这种代谢可塑性一定是癌细胞成功扩散的关键，”Michaela Frye说;德国癌症研究中心的细胞生物学家。

线粒体是一种被膜包裹的微小结构，是我们身体中每个细胞的动力源。为了产生能量，他们利用线粒体膜中所谓的呼吸链。因为线粒体含有它们自己的遗传物质，它们自己产生呼吸链的关键成分。

呼吸链的组成部分的产生受到线粒体中一种特殊机制的严格控制——这与癌细胞转移扩散有关，正如Michael Frye和她的团队现在发现并发表在杂志上的那样自然．tRNA分子是这一机制的一部分，负责在蛋白质组装过程中提供单个氨基酸构建模块。研究小组发现，线粒体trna上的分子修饰沉积是转移过程中支持蛋白质生成的控制机制。

RNA修饰调节线粒体功能并驱动转移

癌细胞入侵是一个非常消耗能量的过程。海德堡的研究小组发现，在线粒体tRNA中发现了一种被称为m5C(5-甲基胞嘧啶)的特殊化学修饰，这是转移发展所必需的。m5C的修饰加速了线粒体中的蛋白质合成。这增强了呼吸链的组成部分的生产。因此，细胞增加其能量池以满足燃料需求细胞过程如癌细胞从肿瘤扩散。

另一方面，缺乏m5C的癌细胞通过一种相对低效的机制——糖酵解来获取能量，并且转移性扩散的能力有限。研究人员用在小鼠体内生长的人类肿瘤证明了这一点。然而，原发肿瘤细胞的活力和生长不受m5C缺失的影响。

rna修饰酶作为转移性肿瘤的生物标志物

一种特殊的酶，甲基转移酶NSUN3，负责m5C RNA的修饰。当科学家关闭NSUN3时，线粒体tRNA的修饰减少，癌细胞的侵袭性扩散减少。

NSUN3能作为转移性癌症的生物标志物吗?基因表达特征表明高细胞NSUN3水平和升高的m5C水平确实可以预测淋巴结转移和更严重的疾病进展在头部和颈部癌症．

抗生素用于阻止线粒体蛋白质合成减缓转移

某些抗生素抑制线粒体蛋白质合成而不影响细胞血浆中的一般蛋白质合成。因此，研究人员假设这些制剂对癌细胞的影响应该与NSUN3的损失类似。事实上，使用抗生素治疗，如氯霉素或强力霉素，减少了侵入性传播癌症细胞．在小鼠模型中，抗生素的使用也减少了淋巴结转移的数量。

“线粒体RNA修饰的重要性之前在某些代谢性疾病中进行过研究。但我们现在首次表明，线粒体tRNA修饰和癌症侵袭性扩散之间存在直接联系。”抑制NSUN3是减缓转移的一种有前途的方法，因为这种酶只负责促进转移的m5C RNA标记。然而，阻断线粒体的潜在长期副作用蛋白质合成首先必须进一步探索。”

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