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朋友们，今天要带大家探索一篇杂志《Theranostics》
期刊全称：Theranostics
期刊简称：Theranostics
发表年份：2026
影响因子（IF）：14.9
出版年份：2011
期刊ISSN：1838-7640
JCR 分区：Q1
一、 研究背景
神经侵犯（PNI）是胰腺癌的特征性生物学行为，指肿瘤细胞沿神经周围间隙蔓延，推动局部播散和远处转移。临床上 PNI 与肿瘤早期进展、术后复发相关，是独立的预后不良预测因子。胰腺导管腺癌（PDAC）中 PNI 发生率达 80% 至 100%，在癌前病变阶段已可见神经结构改变。本团队既往随机对照试验表明，标准 Whipple 手术联合改良腹膜后神经清扫，可延长胰头癌患者无病生存期并减轻术后背痛，提示以 PNI 为干预靶点具有实际意义，但迄今仍缺乏可推广的系统性干预手段。
RNA 甲基化是不改变基因序列的表观修饰，由写入酶、擦除酶和阅读器协同调控。5-甲基胞嘧啶（m5C）是广泛分布于真核生物 RNA 的修饰类型，通过影响 RNA 稳定性、核输出、翻译效率及加工过程参与细胞功能调控，其失调与肿瘤发生发展相关。本团队近期发现，癌症相关成纤维细胞经细胞外囊泡递送 lncRNA-PIAT，通过介导 m5C 修饰促进胰腺癌 PNI。但 m5C 修饰在乳酸代谢驱动的 PNI 中究竟起何作用，目前尚无明确结论。
乳酸是糖酵解产物，既可为肿瘤细胞供能，也能形成酸性微环境并削弱抗肿瘤免疫。除代谢作用外，乳酸还可作为底物生成赖氨酸乳酸化（lysine lactylation，Kla）这一翻译后修饰，该修饰同时出现于组蛋白和非组蛋白。PDAC 中已有研究证实，乳酸依赖的组蛋白乳酸化（以 H3K18la 为主）通过糖酵解正反馈环路推动肿瘤进展。但这种 Kla 修饰如何改变表观图谱、是否参与 PNI 调控，尚无人报道。本研究聚焦乳酸介导 PDAC 神经浸润的机制，拟阐明 NSUN2 乳酸化与 RNA m5C 修饰之间的因果联系，为靶向乳酸化或 m5C 修饰治疗 PDAC 提供依据。
二、 研究结果
1、 乳酸与乳酸化水平升高和 PDAC 不良预后及 PNI 相关
研究人员通过多重免疫荧光检测 PDAC 组织泛乳酸化（Pan-lac）水平，发现伴重度 PNI 患者乳酸化水平显著高于无 PNI 者，且高乳酸化患者 OS 与 DFS 更差；通过 Western blot 检测不同浓度 L-乳酸处理的 PANC-1 细胞，发现乳酸化水平呈浓度依赖升高并在 30 mM 达峰；进一步通过 Transwell、神经元突起生长及背根神经节（DRG）共培养实验，发现 30 mM L-乳酸显著增强细胞迁移侵袭能力、促进神经突生长并推动肿瘤细胞侵入 DRG；通过敲低 LDHA/LDHB 降低内源性乳酸，上述促 PNI 表型被抑制，而补充 L-乳酸可重新恢复。结论：乳酸及其驱动的乳酸化修饰是促进 PNI 的关键代谢因素，且与 PDAC 不良预后密切相关。
2、 乳酸上调 m5C 与 NSUN2 水平促进 PDAC 的 PNI
研究人员通过检测整体 m5C 水平，发现 L-乳酸处理显著提升 PANC-1 细胞 Total m5C 修饰；为锁定效应分子，检测多种 RNA 甲基转移酶表达，发现各酶 mRNA 水平均无明显改变，而 Western blot 显示乳酸选择性上调 NSUN2 蛋白丰度；通过免疫荧光检测患者样本，发现重度 PNI 肿瘤中 NSUN2 表达更高，且与乳酸化水平呈正相关，Kaplan-Meier 生存分析显示 NSUN2 高表达患者 OS 与 DFS 显著缩短；通过 Transwell、神经突生长及 DRG 共培养实验进行功能验证，发现过表达 NSUN2 显著增强细胞迁移、侵袭与致神经侵犯能力，而在 NSUN2 敲除细胞中，外源乳酸失去了挽救该表型的作用。结论：NSUN2 是乳酸经 m5C 途径驱动 PNI 的必需效应分子，其高表达提示预后不良。
3、 NSUN2 乳酸化抑制其泛素化降解
研究人员通过放线菌酮（CHX）追踪实验检测 NSUN2 蛋白半衰期，发现外源乳酸延长其半衰期，而敲低 LDHA/LDHB 降低内源乳酸则缩短半衰期；通过 MG132 抑制蛋白酶体与 NH4Cl、3-MA 抑制溶酶体途径对比，确认 NSUN2 主要经蛋白酶体降解；通过泛素化检测发现乳酸降低 NSUN2 多聚泛素化水平，敲低 LDHA/LDHB 则增加其泛素化；通过免疫沉淀检测到乳酸可诱导 NSUN2 发生强乳酸化修饰；为追溯上游机制，通过 Co-IP、GST pull-down 及免疫荧光共定位分析锁定 E3 泛素连接酶 STUB1，证实乳酸破坏 NSUN2 与 STUB1 的结合并干扰二者核内共定位。结论：乳酸诱导 NSUN2 乳酸化后阻断其与 STUB1 结合，从而逃逸泛素-蛋白酶体降解实现蛋白稳定。
4、 NSUN2 在 K692 位点发生功能性乳酸化
研究人员通过免疫沉淀联合 LC-MS/MS 检测 NSUN2 乳酸化位点，鉴定出 9 个赖氨酸修饰位点，其中 K441、K640、K692、K712 仅在乳酸处理后出现；通过构建 K→R 突变体并结合迁移、神经突生长与 DRG 共培养实验进行筛选，发现 K257、K441、K640、K712 突变影响甚微，唯有 K692R 显著削弱上述表型；通过将 K692 替换为不可乳酸化残基（K692R/A）或模拟乳酸化残基（K692E/Q），发现前者增强泛素化、降低蛋白丰度，后者抑制泛素化并稳定蛋白；通过 CRISPR/Cas9 构建内源 K692 突变细胞结合 Co-IP，发现 K692E 削弱 NSUN2 与 STUB1 结合而 K692R 增强结合；通过 GST pull-down 与分子对接进一步定位 STUB1 结合 NSUN2 的 C 端片段（aa 501-767），并提示 K692 乳酸化通过构象改变与静电作用产生空间位阻。结论：K692 是 NSUN2 关键功能性乳酸化位点，直接决定其逃逸 STUB1 识别与蛋白稳定性。
5、 NSUN2 以 m5C 依赖方式调控 CDCP1 与 STC1 表达
研究人员通过 mRNA 测序筛选乳酸处理的 PANC-1 细胞，鉴定出 4419 个差异表达基因，KEGG 富集于肿瘤侵袭转移相关通路；通过 RNA 免疫沉淀测序（RIP-seq）检测 NSUN2 结合转录本，发现结合位点主要富集于 CDS 区、其次为 3′UTR，且通路同样富集于侵袭与神经互作；通过整合 RNA-seq 与 RIP-seq 筛选出候选靶基因 STC1、CDCP1、FOSL1 与 Serpine1；通过 m5C-RIP 检测，发现乳酸显著提升 CDCP1 与 STC1 的 m5C 修饰，而 FOSL1、Serpine1 未见明显变化；通过放线菌素 D 追踪实验检测转录本稳定性，证实乳酸以 NSUN2 依赖方式延长 CDCP1 与 STC1 mRNA 半衰期。结论：NSUN2 通过 m5C 修饰选择性稳定 CDCP1 与 STC1 转录本。
6、 NSUN2 乳酸化在体内促进胰腺癌神经侵犯
研究人员通过小鼠坐骨神经侵袭模型（分别接种 NSUN2-WT 或 NSUN2-KO 的 PANC-1 细胞，并联合乳酸或 PBS 预处理）评价肢体功能，发现 NSUN2-WT 组小鼠出现进行性同侧后肢瘫痪、步距减小，NSUN2 缺失显著缓解上述表型，外源乳酸加重的功能丧失在 NSUN2 缺失背景下基本消失；通过组织学与多重免疫荧光检测证实 NSUN2 缺失降低肿瘤诱导的 PNI 程度；为进一步模拟内源性肿瘤-神经互作，利用 KPC 自发成瘤小鼠（LSL-KRASG12D/+、LSL-TP53R172H/+、PDX1-Cre+/+），通过原位 AAV 递送 shNSUN2 或 CRISPR/Cas9 胰腺特异敲除 NSUN2 联合全身乳酸给药，发现 NSUN2 敲低抑制 CDCP1 与 STC1 表达并降低瘤内神经密度，乳酸处理可部分恢复。结论：NSUN2 乳酸化在体内促进胰腺癌神经侵犯并驱动肿瘤-神经互作。
7、 NSUN2/CDCP1/STC1 与 PNI 及 PDAC 不良预后相关
研究人员通过对 142 例 PDAC 患者组织进行免疫组化（IHC）检测并采用 H-score 评分，发现 PNI(+) 患者 NSUN2 表达显著高于 PNI(-) 患者；通过 ROC 曲线分析证实 NSUN2 表达可较好判别 PNI 风险；通过对肿瘤组织进行 Co-IP 联合 Western blot 检测 NSUN2 乳酸化，发现 PNI(+) 患者 NSUN2 乳酸化水平明显更高，为二者的关联提供了直接临床证据；通过 Kaplan-Meier 生存分析与单因素、多因素 Cox 回归，发现 CDCP1 与 STC1 高表达患者 OS 与 DFS 更短，且 PNI 在校正 TNM 分期与肿瘤分化后仍是独立的预后因素。结论：NSUN2 乳酸化及 CDCP1/STC1 高表达与 PNI 和 PDAC 不良预后密切相关，具备作为生物标志物与治疗靶点的转化潜力。
三、 研究结论
1、 研究创新价值：
该研究首次定义了"乳酸-NSUN2-m5C-CDCP1/STC1"调控轴，将代谢应激诱导的赖氨酸乳酸化修饰与 mRNA 甲基化依赖的促侵袭转录本稳定化串联起来。不同于既往聚焦组蛋白乳酸化的研究，该工作揭示了一种非组蛋白乳酸化的全新模式——通过修饰单一赖氨酸位点阻断 E3 泛素连接酶识别，实现蛋白稳定性调控，拓展了对乳酸化功能维度的认识。临床上，142 例 PDAC 队列验证提示 NSUN2 乳酸化不仅可作为 PNI 风险的判别标志物，更为限制神经侵犯、改善患者预后提供了可干预的治疗靶点。
2、 结论：
PDAC 中乳酸蓄积诱导 RNA 甲基转移酶 NSUN2 在 K692 位点发生乳酸化，该修饰破坏 NSUN2 与 E3 泛素连接酶 STUB1 的结合，抑制其泛素-蛋白酶体途径降解从而稳定 NSUN2 蛋白；稳定积累的 NSUN2 以不依赖催化活性改变转录的方式，增强下游 CDCP1 与 STC1 mRNA 的 m5C 修饰并延长其半衰期，最终驱动胰腺癌神经侵犯。体内外实验与临床队列共同验证了这一机制，表明靶向乳酸化或 m5C 修饰有望成为抑制 PDAC 神经侵犯的治疗策略。
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