01 研究背景

在侵袭性肿瘤中，癌细胞不断向周围组织侵袭，并试图在其他组织和器官中形成新的肿瘤。在这个过程中，癌细胞必须在氧气不足或营养不足等不利条件下生存。为了克服这些压力因素，癌细胞会相应地调整它们的能量产生方式。然而，到目前为止，人们对癌细胞的这种灵活调整能量产生方式的分子机制知之甚少。

02 研究结果

呼吸链成分的产生受到线粒体中特定机制的严格调控，而这对癌细胞的转移扩散有影响。在 mRNA 翻译合成蛋白质的过程中，tRNA 负责将对应的氨基酸转运至核糖体上合成多肽链。研究团队发现，在转移过程中，tRNA 修饰通过支持蛋白质的生产来调控转移，也就是是，tRNA 修饰是这种癌症转移调控机制的一部分。

线粒体 tRNA 的一种特定的甲基化修饰——m5C（5甲基胞嘧啶），是癌细胞的侵袭和转移过程中所必需的。m5C 修饰加速了线粒体中的蛋白质合成，增强了呼吸链成分的产生。从而帮助癌细胞产生更多的能力供给侵袭和转移过程中的消耗。

缺乏线粒体 tRNA 的 m5C 修饰的癌细胞，通过糖酵解的方式低效产生能量，转移能力有效。而原发性肿瘤中的癌细胞的活力和生长不受 m5C 修饰的影响，这进一步证实了线粒体 tRNA 的 m5C 修饰是作用于癌细胞的侵袭和转移。

甲基转移酶 NSUN3，负责 m5C RNA 修饰，研究团队发现，使用 RNAi（shRNA）抑制 NSUN3 酶表达时，线粒体 tRNA 的 m5C 修饰显著降低，且癌细胞的侵袭和转移减少。

癌细胞的转移需要线粒体 tRNA 的 m5C 修饰

NSUN3 酶的高表达和 m5C 修饰的升高，可以预测头颈癌患者的淋巴结转移和更严重的疾病进展。这提示了我们，NSUN3 酶具有作为转移性癌症的生物标志物的潜力。

有些抗生素（例如氯霉素、强力霉素）能够特异性抑制线粒体蛋白的产生，而不影响细胞质中的蛋白质。研究团队发现，使用氯霉素或强力霉素治疗，可以减少癌细胞的侵袭和转移，还减少了小鼠模型中淋巴结转移的数量。

使用抗生素抑制线粒体蛋白质合成，可抑制细胞转移

03 讨论与结论

甲基转移酶 NSUN3介导的线粒体 tRNA 的 m5C 修饰，能够通过促进线粒体呼吸链的蛋白质合成来增强能量供应，从而促进癌细胞的侵袭和扩散转移。当阻断 NSUN3 酶，或使用抗生素抑制线粒体蛋白质合成，癌细胞的侵袭和转移能力显著下降。