肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在肿瘤进展中起着至关重要的作用。然而,TAMs转录后调控的机制在很大程度上仍然未知。
2026年1月14日,上海交通大学李华兵、叶幼琼、胡伟国、浙江大学张进及复旦大学竺向佳在Cellular & Molecular Immunology 在线发表题为tRNA m1A modification orchestrates STING translation in macrophages to enhance antitumor immunity and CAR-macrophage immunotherapy的研究论文,该研究证明tRNA N1-甲基腺苷(m1A)修饰的“写入”酶Trmt61a在肿瘤微环境的促炎巨噬细胞中高表达。
该研究建立了Trmt61a的条件敲除(KO)小鼠,观察到巨噬细胞中Trmt61a的缺失显著促进了肿瘤的生长。在机制上,该研究发现m1A维持STING的翻译,增强巨噬细胞中STING-TBK1-IFN-β信号传导,从而抑制肿瘤细胞的生长。该研究进一步生成了过表达TRMT61A的人iPSC来源的CAR-巨噬细胞,并证明了人TRMT61A在体内有效促进抗肿瘤CAR-巨噬细胞治疗。
总之,该研究结果揭示了巨噬细胞中tRNA m1A修饰的一种新的调控机制,突出了靶向巨噬细胞中tRNA m1A修饰的抗肿瘤治疗潜力。
肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是浸润肿瘤微环境(TME)的主要免疫细胞群。临床前研究表明,通过消融或从肿瘤到抗肿瘤状态的重编程靶向TAMs在肿瘤免疫治疗中显示出前景。作为一个具有显著功能可塑性的异质群体,TAMs可以在TME刺激下改变其表型。内源性I型和II型干扰素(IFNs)在抗肿瘤免疫中的重要性已得到充分证实,干扰素信号在巨噬细胞的激活和极化中起着关键作用。
先前的研究报道,肿瘤细胞来源的DNA通过激活巨噬细胞和树突状细胞(DCs)中的cGAS/STING通路诱导干扰素-β (IFN-β)的产生,从而导致抗肿瘤免疫。尽管有这些发现,是否存在一种抗肿瘤巨噬细胞重编程的全局高效调控机制仍不清楚。
转运RNA (Transfer RNA, tRNA)解码在翻译调控中起着基础性作用,与tRNA的各种化学修饰密切相关。tRNA 58位高度保守的N1-甲基腺嘌呤(m1A) (tRNA m1A)对于维持tRNA稳定性和促进翻译起始和延伸至关重要。tRNA m1A修饰的安装是由表征良好的m1A甲基转移酶复合物进行的,该复合物由催化组分TRMT61A和RNA结合组分TRMT6组成。相反,去甲基化酶ALKBH1和ALKBH3可以去除m1A修饰。
示意图显示Trmt61a促进巨噬细胞中STING翻译,并通过STING-TBK1-IFN-β信号直接抑制肿瘤生长(图源自Cellular & Molecular Immunology )
在T细胞中的研究表明,TRMT61A介导的tRNA m1A安装增强了T细胞激活时早期应答基因对应的早期上调tRNA亚群的表达,从而通过高效的早期蛋白合成促进T细胞克隆扩增。此外,tRNA m1A修饰通过调节胆固醇生物合成增强CD8+ T细胞的肿瘤杀伤能力。
然而,tRNA m1A修饰的体内生物学功能仍未得到充分研究,tRNA m1A修饰,特别是在肿瘤免疫的背景下,在很大程度上仍然未知。
m1A甲基转移酶的异常表达在多发性恶性肿瘤中有报道。例如,Wang等人在肝细胞癌(HCC)患者肿瘤组织和肝癌干细胞(CSCs)中发现tRNA m1A修饰显著增加。他们报道tRNA m1A修饰通过调节PPARδ的翻译驱动肝脏肿瘤发生,从而触发胆固醇代谢。
最近,En-Wei等人报道了TRMT6在人类结直肠癌(CRC)组织中的高表达,并揭示了TRMT6介导的tRNA m1A修饰作为翻译检查点在CRC细胞中加速组蛋白合成中的致癌作用。与此一致,所有四种m1A甲基转移酶在结直肠癌中的上调。值得注意的是,这些m1A甲基转移酶的表达与免疫抑制细胞的浸润之间存在很强的相关性。这些发现提出了tRNA m1A是否调节肿瘤浸润免疫细胞,特别是巨噬细胞的生物学功能,以及tRNA m1A如何影响巨噬细胞表型和肿瘤免疫的问题。
该研究证明了tRNA m1A修饰的“写入”蛋白Trmt61a在TME的促炎巨噬细胞亚群中富集。巨噬细胞中Trmt61a的缺失会削弱其自身的抗肿瘤能力,从而促进体内肿瘤的发生。重要的是,TRMT61A过表达可有效增强人 iPSC来源的CAR-巨噬细胞的抗肿瘤能力。
从机制上讲,Trmt61a介导的tRNA m1A修饰对于巨噬细胞中有效的蛋白质翻译至关重要,特别是对于STING,这对于巨噬细胞在TME内感知和迅速反应的能力至关重要。总之,该研究结果揭示了Trmt61a介导的tRNA m1A修饰在巨噬细胞中的体内免疫功能,并通过RNA表观遗传修饰揭示了巨噬细胞新的翻译控制。(如侵权,请联系删除)