ADAT2 因此具备作为预后标志物与干预靶点的潜力,也为"RNA 修饰—翻译调控—肿瘤可塑性"这一方向提供了新的观察窗口。 《Nature Cancer》(IF: 33.9),2026 年 3 月
期刊与年份:《Nature Cancer》(IF: 33.9),2026 年 3 月
研究团队:香港中文大学于君、黄子隽团队
主要结论:研究把 tRNA A-to-I 编辑与结直肠癌的发生发展和化疗耐药串成一条完整链路:ADAT2 通过修饰特定 tRNA 改变 HDAC7 等基因的翻译效率,激活 WNT/β-catenin,推动肿瘤干性与耐药。
该成果于 2026 年 3 月发表在《Nature Cancer》(IF: 33.9),研究中的 tRNA-seq 由数谱生物提供技术服务。
研究背景
结直肠癌(CRC)的发病率居全球第三、死亡率居第二。遗传与表观遗传层面的异常已被反复研究,而表观转录组在肿瘤中的作用是近年才被关注的方向。tRNA 是蛋白质合成中的"搬运工",其上的化学修饰会影响折叠、稳定性与解码准确性,进而改变翻译效率;但 tRNA 修饰在结直肠肿瘤发生中究竟扮演什么角色,此前没有系统答案。

研究设计与方法
香港中文大学于君、黄子隽团队围绕 tRNA 的 A-to-I 修饰展开研究:先在临床组织与细胞中检测修饰水平和修饰酶 ADAT2 的表达,再用敲除/过表达细胞、患者来源类器官与肠道特异性条件性敲除小鼠观察恶性表型;随后把 tRNA-seq、RNA-seq、Ribo-seq 结合起来寻找翻译层面的靶点,并用 RNC-qPCR、荧光素酶报告基因与密码子同义突变体逐一验证。该成果于 2026 年 3 月发表在《Nature Cancer》(IF: 33.9),研究中的 tRNA-seq 由数谱生物提供技术服务。
主要发现
一、修饰与修饰酶在肿瘤中同步升高。LC-MS 检测显示,CRC 肿瘤中肌苷(I)明显增加(图1A)。A-to-I 脱氨发生在第 34、37、57 位,其中第 34 位最常见:I34 让反密码子的摆动配对更灵活,使 tRNA 可以识别以 A、C 或 U 结尾的同义密码子,而 ADAT2 正是把 A34 转成 I34 的酶。临床样本中 ADAT2 显著上调(图1B),高表达者的总生存期更短(图1C)。

图1. A. A-to-I tRNA修饰在CRC中上调。B. ADAT2在CRC中上调。C. ADAT2高表达与预后差密切相关。
二、ADAT2 直接驱动肿瘤进展。在 ADAT2 高表达的 HCT116、LOVO 细胞中敲除该酶后,细胞生长受抑、凋亡增加并出现周期阻滞(图2A);在 DLD1、SW480 中过表达野生型 ADAT2 则得到相反结果(图2B),而脱氨酶活性位点突变的 ADAT2 没有同样效果,说明催化活性是必需的。动物层面,敲除 ADAT2 使皮下瘤体积与重量下降,原代类器官(PDO-74)生长受抑(图2C),肠道特异性敲除小鼠的肿瘤数量与负荷也减少(图2E);过表达则促进类器官(PDO-828)与 DLD1 移植瘤生长(图2D、2F)。

图2. AB. ADAT2敲除/过表达影响CRC细胞增殖和凋亡;CD. ADAT2敲除/过表达影响CRC类器官生长;EF. ADAT2敲除/过表达影响CRC小鼠模型肿瘤生长。
三、HDAC7 是翻译层面的关键靶点。三组学交集先筛出 28 个候选基因,叠加密码子使用偏好与 CRC 表达特征后收敛到 7 个,其中 HDAC7 受 ADAT2 影响最大(图6F、6G),RNC-qPCR 验证趋势一致(图6H)。LC-MS 证实 ADAT2 过表达或敲除会改变 I/A 比值(图6A),多聚核糖体实验显示其正向调控蛋白质翻译;Ribo-seq 富集分析把 WNT 信号与多能性干细胞通路排在首位(图6C);tRNA-seq 则确认 ADAT2 影响人类 tRNA 上 8 个反密码子的 A-to-I 转换,以 AGA(Ser)、AAG(Leu)、ACG(Arg)最为明显(图6D),提示它优先影响使用 TCC、CTC、CGC 这批密码子的基因(图6E)。荧光素酶报告实验显示,过表达 ADAT2 增强 HDAC7 报告基因活性,催化失活突变体或把 A-to-I 密码子同义替换后这一效应消失(图6J、6K)。
四、机制与转化提示。在 ADAT2 过表达的细胞中敲除 HDAC7,ADAT2 诱导的增殖随之消失;在 ADAT2 敲除的细胞中回补 HDAC7 则能挽救生长。co-IP-WB 证实 HDAC7 与 β-catenin 结合,ADAT2 的过表达或敲除会改变两者的相互作用以及 WNT/β-catenin 通路的激活状态(图4A、4B)。由于该通路是 CRC 干性的关键驱动因素,研究进一步在细胞、类器官与小鼠模型中验证了化疗敏感性:ADAT2 过表达诱发对 5-FU 与奥沙利铂的耐药,敲除则提高敏感性;包裹 ADAT2 siRNA 的 VNP 与化疗联用可抑制肿瘤生长(图4C),安全性评估显示耐受性良好。

图3. A.LC-MS证明ADAT2影响I-to-A比例;B. tRNA-seq证明ADAT2敲除/过表达影响A-to-I修饰tRNA表达;CD. Ribo-seq证明ADAT2敲除/过表达影响Wnt信号通路及HDAC7基因翻译;E. RNC-qPCR验证ADAT2敲除/过表达影响HDAC7翻译。

图4. A. co-IP-WB证明HDAC7结合β-catenin;B. WB证明ADAT2影响HDAC7-WNT/β-catenin信号通路激活;C. VNP-siADAT2联合化疗抑制肿瘤生长。
这项工作的意义
研究把 tRNA A-to-I 编辑与结直肠癌的发生发展和化疗耐药串成一条完整链路:ADAT2 通过修饰特定 tRNA 改变 HDAC7 等基因的翻译效率,激活 WNT/β-catenin,推动肿瘤干性与耐药。ADAT2 因此具备作为预后标志物与干预靶点的潜力,也为"RNA 修饰—翻译调控—肿瘤可塑性"这一方向提供了新的观察窗口。
