NSUN5

11月12日，安徽医科大学与南京医科大学研究人员合作共同在期刊《Advanced Science》上发表了题为“NSUN5 Facilitates Hepatocellular Carcinoma Progression by Increasing SMAD3 Expression”的研究论文，本研究中，临床病理分析在多个独立的HCC队列中进行，并在nsun5基因敲除小鼠中诱导肿瘤形成。结果显示，NSUN5在肿瘤组织中表达上调；相反，Nsun5的缺失会阻碍HCC的恶性进展，这表明Nsun5可能是HCC中一个重要的致癌基因。此外，NSUN5水平升高可增强HCC细胞内的EMT过程。在体内和体外条件下，NSUN5敲除细胞表现出侵袭和迁移能力降低，而过表达NSUN5则产生相反的效果。总之，本研究确定了NSUN5是HCC转移的新驱动因素，并为靶向这种恶性肿瘤的潜在治疗策略提供了理论基础。 11月12日，安徽医科大学与南京医科大学研究人员合作共同在期刊《Advanced Science》上发表了题为“NSUN5 Facilitates Hepatocellular Carcinoma Progression by Increasing SMAD3 Expression”的研究论文，本研究中，临床病理分析在多个独立的HCC队列中进行，并在nsun5基因敲除小鼠中诱导肿瘤形成。结果显示，NSUN5在肿瘤组织中表达上调；相反，Nsun5的缺失会阻碍HCC的恶性进展，这表明Nsun5可能是HCC中一个重要的致癌基因。此外，NSUN5水平升高可增强HCC细胞内的EMT过程。在体内和体外条件下，NSUN5敲除细胞表现出侵袭和迁移能力降低，而过表达NSUN5则产生相反的效果。 总之，本研究确定了NSUN5是HCC转移的新驱动因素，并为靶向这种恶性肿瘤的潜在治疗策略提供了理论基础。 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202404083 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202404083 背景介绍 背景介绍 01 01 肝细胞癌（HCC）是肝脏的原发性恶性肿瘤，是中国的主要癌症类型，全球发病率很高。最近，HCC的诊断和治疗方法有了很大的改进。然而，由于早期肝内转移，许多患者仍然错过了根治性手术的机会。因此，应进一步探讨促进转移的因素，以提高早期诊断率。 肝细胞癌（HCC）是肝脏的原发性恶性肿瘤，是中国的主要癌症类型，全球发病率很高。最近，HCC的诊断和治疗方法有了很大的改进。然而，由于早期肝内转移，许多患者仍然错过了根治性手术的机会。因此，应进一步探讨促进转移的因素，以提高早期诊断率。 上皮-间充质转化（epithelial - mesenchymal transition， EMT）是上皮细胞在特定因素的影响下失去基底膜极性、细胞间紧密连接和粘附的过程。这导致这些细胞转化为侵袭性和迁移性间充质细胞，有助于肿瘤耐药。通常，上皮细胞紧密相连，具有明显的极性，其表面具有结构和功能差异，一端面向身体或体腔的腔面。这种极性由细胞间连接（包括紧密连接、中间连接和间隙连接）以及桥粒维持。上皮细胞的细胞间连接损伤会破坏细胞极性。因此，E-cadherin表达减少，而N-cadherin和vimentin表达增加，促进肿瘤细胞的侵袭性。最近的研究强调了EMT在启动癌症转移中的关键作用。因此，确定HCC中EMT的驱动因素对于增强我们对HCC分子病理机制的理解以及改善肝癌远处转移的预防和治疗策略至关重要。 上皮-间充质转化（epithelial - mesenchymal transition， EMT）是上皮细胞在特定因素的影响下失去基底膜极性、细胞间紧密连接和粘附的过程。这导致这些细胞转化为侵袭性和迁移性间充质细胞，有助于肿瘤耐药。通常，上皮细胞紧密相连，具有明显的极性，其表面具有结构和功能差异，一端面向身体或体腔的腔面。这种极性由细胞间连接（包括紧密连接、中间连接和间隙连接）以及桥粒维持。上皮细胞的细胞间连接损伤会破坏细胞极性。因此，E-cadherin表达减少，而N-cadherin和vimentin表达增加，促进肿瘤细胞的侵袭性。最近的研究强调了EMT在启动癌症转移中的关键作用。因此，确定HCC中EMT的驱动因素对于增强我们对HCC分子病理机制的理解以及改善肝癌远处转移的预防和治疗策略至关重要。 EMT的生物学过程由多种转录因子直接调控，包括ZEB1/2、TWIST、Snail1/2等。这些转录因子受多种信号通路的调控。其中，TGFB/SMAD3通路是一个重要的细胞信号通路，调节包括EMT在内的许多生物过程。该信号通路的转导过程如下。首先，转化生长因子-β (TGFB)，一种细胞因子，与受体细胞膜上的受体结合，形成TGFB受体复合物。其次，与TGFB受体复合物一起，SMAD3被磷酸化并随后被激活，允许其转运到细胞核中参与转录调节。第三，在细胞核内，磷酸化激活的SMAD3与其他转录因子相互作用，调节EMT相关基因的表达。然而，这些关键分子和信号通路在HCC中的具体调控机制仍然知之甚少。因此，进一步探索HCC中TGFB/SMAD3信号通路的调控因子，为今后制定HCC的防治靶点奠定理论基础。 EMT的生物学过程由多种转录因子直接调控，包括ZEB1/2、TWIST、Snail1/2等。这些转录因子受多种信号通路的调控。其中，TGFB/SMAD3通路是一个重要的细胞信号通路，调节包括EMT在内的许多生物过程。该信号通路的转导过程如下。首先，转化生长因子-β (TGFB)，一种细胞因子，与受体细胞膜上的受体结合，形成TGFB受体复合物。其次，与TGFB受体复合物一起，SMAD3被磷酸化并随后被激活，允许其转运到细胞核中参与转录调节。第三，在细胞核内，磷酸化激活的SMAD3与其他转录因子相互作用，调节EMT相关基因的表达。然而，这些关键分子和信号通路在HCC中的具体调控机制仍然知之甚少。因此，进一步探索HCC中TGFB/SMAD3信号通路的调控因子，为今后制定HCC的防治靶点奠定理论基础。 体内过表达NSUN5促进HCC进展 体内过表达NSUN5促进HCC进展 02 02 如上所述，NSUN5在细胞水平上通过激活SMAD3信号通路加速HCC的恶性发展。为了进一步在体内证实这些发现，研究人员对野生型和Nsun5- ko小鼠诱导的肝癌标本进行了IHC染色，结果显示Nsun5−/−小鼠中Smad3含量显著降低，这与实验观察结果一致。此外，为了探索NSUN5/WDR5-SMAD3-EMT轴的临床相关性，研究人员使用组织微阵列进行了进一步验证。免疫组化染色证实，与邻近组织相比，HCC肿瘤组织中NSUN5表达升高，通常与患者预后差有关。另外，对相同组织微阵列的分析显示，NSUN5-high组p-SMAD3表达增加，与NSUN5表达水平相关，证实了NSUN5在激活SMAD3中的临床意义。而且，研究人员在体内研究了NSUN5在HCC恶性进展中的作用。首先，通过小鼠皮下肿瘤的形成，研究人员观察到NSUN5过表达会增加HCC的增殖，而降低HepG2-ov-NSUN5细胞中的WDR5水平会显著减弱这种作用。相应的免疫组化染色显示，过表达nsun5的肿瘤SMAD3蛋白表达升高，导致SMAD3信号通路活性（p-SMAD3）增强，从而促进HCC的EMT。这些作用在WDR5敲除后被逆转，强调了nsun5诱导的EMT对WDR5表达的依赖性。其次，在小鼠尾静脉转移模型中，大体标本检查和苏木精-伊红（H&E）染色证实，与阴性对照组相比，注射HepG2-ov-NSUN5细胞的小鼠出现了更多更大的肺转移灶。然而，通过IHC染色证实，在nsun5过表达的HCC细胞中，敲低WDR5可显著减少肺转移灶的数量和大小，并伴有肺转移瘤体积的减少。总之，这些体内和临床实验提供了令人信服的证据，支持NSUN5/WDR5-SMAD3-EMT轴在促进HCC恶性进展中的作用，强调了其重要的临床意义。 如上所述，NSUN5在细胞水平上通过激活SMAD3信号通路加速HCC的恶性发展。为了进一步在体内证实这些发现，研究人员对野生型和Nsun5- ko小鼠诱导的肝癌标本进行了IHC染色，结果显示Nsun5−/−小鼠中Smad3含量显著降低，这与实验观察结果一致。此外，为了探索NSUN5/WDR5-SMAD3-EMT轴的临床相关性，研究人员使用组织微阵列进行了进一步验证。免疫组化染色证实，与邻近组织相比，HCC肿瘤组织中NSUN5表达升高，通常与患者预后差有关。另外，对相同组织微阵列的分析显示，NSUN5-high组p-SMAD3表达增加，与NSUN5表达水平相关，证实了NSUN5在激活SMAD3中的临床意义。而且，研究人员在体内研究了NSUN5在HCC恶性进展中的作用。首先，通过小鼠皮下肿瘤的形成，研究人员观察到NSUN5过表达会增加HCC的增殖，而降低HepG2-ov-NSUN5细胞中的WDR5水平会显著减弱这种作用。相应的免疫组化染色显示，过表达nsun5的肿瘤SMAD3蛋白表达升高，导致SMAD3信号通路活性（p-SMAD3）增强，从而促进HCC的EMT。这些作用在WDR5敲除后被逆转，强调了nsun5诱导的EMT对WDR5表达的依赖性。其次，在小鼠尾静脉转移模型中，大体标本检查和苏木精-伊红（H&E）染色证实，与阴性对照组相比，注射HepG2-ov-NSUN5细胞的小鼠出现了更多更大的肺转移灶。然而，通过IHC染色证实，在nsun5过表达的HCC细胞中，敲低WDR5可显著减少肺转移灶的数量和大小，并伴有肺转移瘤体积的减少。总之，这些体内和临床实验提供了令人信服的证据，支持NSUN5/WDR5-SMAD3-EMT轴在促进HCC恶性进展中的作用，强调了其重要的临床意义。 NSUN5可作为HCC的潜在治疗靶点 NSUN5可作为HCC的潜在治疗靶点 03 03 如上所述，HCC中NSUN5表达升高通过增强EMT促进其恶性进展。一些研究强调了EMT在促进肿瘤耐药中的作用。基于这种关联，研究人员研究了靶向NSUN5在HCC治疗中的潜在治疗意义。体内实验结果表明，通过随后的免疫组化染色证实，索拉非尼与NSUN5 KO联合使用显著提高了索拉非尼的治疗效果。 如上所述，HCC中NSUN5表达升高通过增强EMT促进其恶性进展。一些研究强调了EMT在促进肿瘤耐药中的作用。基于这种关联，研究人员研究了靶向NSUN5在HCC治疗中的潜在治疗意义。体内实验结果表明，通过随后的免疫组化染色证实，索拉非尼与NSUN5 KO联合使用显著提高了索拉非尼的治疗效果。 NSUN5通过增加SMAD3表达促进HCC进展 NSUN5通过增加SMAD3表达促进HCC进展 结论 结论 04 04 总之，本研究发现NSUN5是治疗肝癌的有潜力的治疗靶点。研究人员证明，NSUN5在肝癌中高度表达，通过与WDR5相互作用，促进H3K4me3在SMAD3启动子区域的积累。这种相互作用增加了DNA的可及性，导致SMAD3表达增加，进而诱导上皮间质转化（EMT），从而促进肝癌的远处转移。这些发现加深了研究人员对肝癌分子病理学的理解，为识别其治疗潜在靶点奠定了基础。（转化医学网360zhyx.com） 总之，本研究发现NSUN5是治疗肝癌的有潜力的治疗靶点。研究人员证明，NSUN5在肝癌中高度表达，通过与WDR5相互作用，促进H3K4me3在SMAD3启动子区域的积累。这种相互作用增加了DNA的可及性，导致SMAD3表达增加，进而诱导上皮间质转化（EMT），从而促进肝癌的远处转移。这些发现加深了研究人员对肝癌分子病理学的理解，为识别其治疗潜在靶点奠定了基础。（转化医学网360zhyx.com） 【参考资料】 【参考资料】 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202404083 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202404083 【关于投稿】 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

作者：Shasha Bian（卞莎莎） 导读： 脑肿瘤一直是治疗上的难题。其中恶性胶质瘤（Malignant glioma）占所有原发性脑肿瘤的60%，其中位生存期仅约为14个月。 近日，复旦大学基础医学院药理学系、教育部/卫健委/医科院医学分子病毒学重点实验室、上海市病原微生物与感染前沿科学研究基地束敏峰团队在国际权威期刊 PNAS（美国科学院院刊） 上发表了题为“NSUN5/TET2-directed chromatin-associated RNA modification of 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine governs glioma immune evasion” 的研究论文。 该研究发现了NSUN5/TET2/RBFOX2轴调控染色质相关RNA代谢的普适规律，揭示了胶质瘤免疫逃逸的新机制，并提出靶向NSUN5是胶质瘤免疫治疗的潜在策略。在此基础上，进一步筛选到逆转胶质瘤免疫逃逸的小分子药物。 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38547058/ 研究背景 01 脑肿瘤一直是治疗上的难题。其中恶性胶质瘤（Malignant glioma）是成人中最常见和最恶性的原发性脑肿瘤，占所有原发性脑肿瘤的60%。手术难以完全切除，放疗可能会对患者的神经中枢造成损伤，导致放射性痴呆等后遗症。此外，98%的化疗药物和几乎所有蛋白类药物都未能显示出疗效。该病具有极易复发、极易耐药和预后极差等三大特点，严重威胁着人类的生命健康。 近年来，虽然肿瘤免疫治疗对多种类型的肿瘤显示出了令人期待的治疗效果，但胶质瘤对免疫治疗的应答率较低。其根本原因在于胶质瘤处于复杂的肿瘤免疫抑制微环境，即“冷”肿瘤。胶质瘤免疫微环境（TME）与其他实体瘤不同之处在于，其主要由髓系来源的免疫细胞构成，其中最具代表性的是肿瘤相关中性粒细胞（TANs）和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）。 束敏峰团队在前期研究中系统揭示了胶质瘤相关中性粒细胞炎性死亡（NETosis）促进胶质瘤免疫逃逸和导致溶瘤单纯疱疹病毒（oHSV-1）治疗耐药的机制 （详见Nature Communications，2024 Jan 2;15(1):131.）。在本项研究中，研究者将目光转向另一种髓系来源的免疫细胞TAMs。TAMs能够调控肿瘤生长、血管生成、免疫调节和化疗的耐药性，在胶质瘤的发生和发展中发挥关键作用。胶质瘤细胞容易发生免疫逃逸，其特征是肿瘤细胞表面高水平表达一种免疫抑制信号分子CD47。CD47与巨噬细胞表面信号调节蛋白α（SIRPα）结合，启动抑制性信号通路，导致胶质瘤细胞逃避巨噬细胞的吞噬作用。因此，针对CD47信号通路的治疗策略可以促进胶质瘤内巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬，从而限制肿瘤生长，为抗肿瘤治疗提供了可行的免疫靶点（Veillette & Chen, 2018）。 异柠檬酸脱氢酶（IDH）基因突变被认为是胶质瘤发病早期发生的重要事件，可用于判断胶质瘤手术切除范围和患者的预后。柠檬酸脱氢酶1（IDH1）突变常见于2级或3级胶质瘤和继发性胶质母细胞瘤中（Sesanto et al., 2021）。大多数IDH突变发生在IDH1精氨酸132（R132）残基或IDH2精氨酸172（R172）残基上。当IDH1和IDH2催化异柠檬酸盐氧化脱羧形成α-酮戊二酸（α-KG）时，IDH1和IDH2突变将α-KG转化为2-羟基戊二酸（2-HG）。肿瘤代谢产物2-HG的积累会引起表观遗传层面上的改变，导致基因组呈现高度甲基化水平，从而抑制α-KG依赖性酶的活性（Rahme et al., 2023）。IDH1突变的神经胶质瘤患者对免疫治疗表现出更高的抵抗力。因此，临床迫切需要一种针对IDH1突变的胶质瘤患者的靶向抑制剂，结合免疫治疗，以更有效地激活胶质瘤的“冷”微环境，从而发挥肿瘤杀伤作用。 研究进展 02 在这项研究中，研究人员首先利用单细胞测序数据分析发现，恶性肿瘤细胞中NSUN5的表达水平较低。为了进一步探究NSUN5对胶质瘤细胞生长的影响，研究人员建立了三种过表达NSUN5的胶质瘤细胞系与巨噬细胞的体外共培养模型，并通过体内外实验共同证实了TAMs在NSUN5介导的肿瘤生长调节中的作用（图1）。 图1：NSUN5促进了TAMs的吞噬作用 为了进一步探究NSUN5促进巨噬细胞吞噬的机制，研究人员进行了mRNA测序分析，并将目标基因锚定在Wnt信号通路的关键分子CTNNB1上。通过Aza-IP测序、RIP以及核质分离等一系列实验证明了NSUN5与CTNNB1新生的染色质相关RNA（caRNA）之间的直接相互作用。他们发现了NSUN5除了经典的28SrRNA甲基转移酶功能外的新功能，即在CTNNB1的caRNA上引入m5C修饰。进一步发现，NSUN5诱导TET2在染色质上的募集，将m5C转化为5hmc。综合质谱分析结果显示，RNA结合蛋白RBFOX2是5hmc的识别蛋白，它识别5hmc并介导其降解。作为CTNNB1的经典下游效应分子，CD47也被相应抑制，从而增强TAMs的吞噬作用，抑制胶质瘤的发展（图2）。 图2：m5c的动态修饰 针对IDH1突变胶质瘤治疗的挑战，研究人员采用CD47抑制剂RRx-001与IDH1-R132H靶向抑制剂Ivosidenib联合治疗。通过体外细胞水平和小鼠原位胶质瘤模型验证了其抗肿瘤效果。这两种药物的联合使用显示出协同增效的作用，为临床上治疗胶质瘤提供了新的思路（图3）。 图3：NSUN5在CTNNB1 caRNA降解和TAM介导的神经胶质瘤细胞吞噬作用中的作用模型。 研究结论 03 综上，这项研究揭示了RNA中m5c的动态修饰过程，发现了NSUN5蛋白的新功能，即在caRNA上进行m5c修饰，生成的m5c被TET2氧化为5hmc，随后被RBFOX2识别并降解。此外，以CTNNB1作为关键分子，提出通过调控NSUN5，减少CD47诱导的胶质瘤细胞免疫逃逸，促进巨噬细胞吞噬，重塑胶质瘤免疫微环境的新策略。 这为克服神经胶质瘤对免疫治疗的耐药性提供了新的方向。 参考资料： https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38547058/ 1. Veillette A & Chen J (2018) SIRPalpha-CD47 Immune Checkpoint Blockade in Anticancer Therapy. Trends Immunol39(3):173-184. 2. Sesanto R, Kuehn JF, Barber DL, & White KA (2021) Low pH Facilitates Heterodimerization of Mutant Isocitrate Dehydrogenase IDH1-R132H and Promotes Production of 2-Hydroxyglutarate. Biochemistry60(25):1983-1994 3. Rahme GJ, Javed NM, Puorro KL, Xin S, Hovestadt V, Johnstone SE, Bernstein BE. Modeling epigenetic lesions that cause gliomas. Cell. 2023 Aug 17;186(17) 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 上海｜06月14日-16日 ▶ 第六届上海国际癌症大会将于6月14-16日在上海举办，学科交叉，共同推进肿瘤研究与诊治多模态！ 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情

iMVP的开发为RNA编辑修饰研究带来了新的可能性，为科研人员提供了一个更全面、更有效的工具，有望有助于更深入地理解RNA编辑修饰的复杂性和功能。 近年来，在转录组中发现的各种RNA编辑修饰促进了表观转录组学领域的迅速发展。这些RNA编辑修饰位点在调控RNA代谢的各个层面发挥着关键作用，并广泛涉及到多种生物过程，具备重要的功能。例如，m5C修饰在胚胎发育、肿瘤发展和病毒调控中扮演着重要角色，而m6A修饰和A-to-I编辑酶在多种癌症中异常调节，被认为是有潜力的癌症治疗靶点。 与此同时，单碱基分辨率的测序技术在飞速发展。针对不同的RNA编辑修饰，研究人员发明了若干基于化学方法的检测手段，比如：Bisulfite sequencing (5-甲基胞嘧啶修饰, m5C) ；CMC-seq, BID-seq(假尿嘧啶修饰，ψ)；GLORI，eTAM-seq (6-甲基腺嘌呤修饰, m6A)。除了化学方法，使用纳米孔（Nanopore）直接进行RNA 编辑修饰测序的技术也方兴未艾。但是，这些检测手段往往伴随着假阳性信号，而往往没有很好的先验知识去评估信号的真实性。比如，在Bisulfite sequencing中，由于RNA二级结构会妨碍脱氨基反应的进行，Bisulfite sequencing中往往存在大量的位于高GC含量区域的假阳性信号；这些假阳性信号和真实的具有特定基序（motif）的m5C位点混合在一起而难以分辨。同时，针对不同的测序方法，除了使用统计学参数外，也很难直接对它们进行比较。因而，当前需要一个技术手段进行RNA编辑修饰序列特征的比较和分类。 传统的序列分析工具通常基于序列出现的频率进行统计，从而获得高频出现的序列特征（即motif）。这些分析工具（如MEME，HOMER）为发现转录因子结合位点（TFBS）而设计——对于RNA修饰的motif发现并没有进行优化。与TFBS的motif发现的情境不同，RNA修饰位点的序列是高度对齐的，且motif的长度往往很短。实际上，RNA编辑修饰motif的发现与单细胞测序中的可视化流程十分相似：RNA编辑修饰motif可以通过One Hot encoding转化成高维向量，而这些高维向量可以通过Manifold法进行分解，（如UMAP，t-SNE）投影在二维平面上——与motif这一概念一致，如存在反复出现的相似的序列，它们将在二维投影的某个区域形成富集（高密度区域）。若能使用某种手段对投影进行聚类，并提取这些富集区域，就能够以可视化的形式对给定序列进行分类以及motif的发掘。 基于以上原理，中山大学生命科学学院张锐课题组开发了一个基于非线性降维技术和密度聚类，称为交互式RNA修饰motif可视化和亚型分类（iMVP，interactive epitranscriptomic Motif Visualization and Subtype Partition）的计算框架。该开源框架iMVP（https://github.com/SYSU-zhanglab/iMVP）能够用于RNA修饰motif的去噪、亚型分类和可视化。与传统方法相比，它在各种高通量数据、人工模拟高噪声数据、超大数据集上都有出色表现。 图1. iMVP框架 研究团队运用iMVP工具对不同物种和发育时期的mRNA m5C图谱进行了全面分析。他们不仅确认了已知的m5C motif，更意外地发现了两种与酵母25S rRNA C2278和C2870 m5C位点相似的motif。这两个位点在酵母中分别由Rcm1(NSUN5)和Nop2酶甲基化，因此作者合理地推测这两种酶可能是m5C修饰的新writer。通过在HeLa 细胞中进行敲低实验，作者成功验证了这一假设，确定了NSUN5与Nop2是mRNA m5C修饰的两个新writer。这一新发现，凸显了 iMVP作为一种有效的工具，用于发现新的RNA修饰模式和识别新的修饰酶。这将有助于更深入地理解RNA修饰的复杂性和功能。 目前已经开发了多种生化方法，可以在单碱基分辨率绘制m6A/m6Am修饰在转录组中的分布。然而，不同方法之间的位点识别存在差异，因此需要对这些方法进行系统评估和比较。iMVP的出现填补了这一知识空白。研究团队汇总了来自CIMS，CITS，m6ACE-seq， m6A-label-seq， MAZTER-seq， m6A-REF-seq，xPore和DART-seq，总共8种不同m6A/m6Am测序方法的数据，发现尽管这些方法都使用相同的细胞类型，但只有少数m6A和m6Am位点在不同方法之间重叠。这表明每种方法可能只捕获了甲基化位点的部分子集。除外，该研究还评估了非抗体方法在m6A/m6Am测序中的可靠性。结果表明，m6A-label-seq和MAZTER-seq是目前最可靠的方法，为研究人员选择合适的非抗体方法提供了重要的参考。 Nanopore测序数据存在修饰信号相位错配的问题，限制了其在RNA编辑修饰位点的准确识别。为应对这一挑战，研究团队提出了相位匹配策略，成功解决了这一问题，使iMVP工具能够更精确地识别RNA修饰位点。此外，研究人员还分析了ModTect数据集，其中包含了从RNA-seq数据中推测的大量RNA修饰位点。鉴于这些位点的复杂性和噪声，需要一种可靠的筛选方法来鉴定真正的RNA修饰候选位点。为此，作者引入了"spiked iMVP"策略，通过将已知修饰信号的k-mers加入变异数据中，标记已知RNA修饰的模体偏好，并成功识别了高置信度的m1A、m1acp3Ψ和m22G位点。这些策略成功的扩展了iMVP工具的应用范围 传统的motifs 搜索工具通常仅适用于小规模数据集，而iMVP通过引入UMAP和HDBSCAN技术，并且通过使用GPU加速，成功应对了处理极大RNA修饰位点数据集的挑战。研究团队使用iMVP工具进行了对包含1500万个A-to-I RNA编辑位点进行分析。他们观察到不同类型的A-to- I RNA编辑位点在Alu、非Alu重复和非重复区域中呈现出截然不同的模式。进一步应用iMVP工具，他们获得了高分辨率的数据结果，成功识别出各类编辑位点的簇群。 图2. A-to- I RNA编辑位点在Alu、非Alu重复和非重复区域中呈现出截然不同的模体模式 总之，iMVP的开发为RNA编辑修饰研究带来了新的可能性，为科研人员提供了一个更全面、更有效的工具，有望有助于更深入地理解RNA编辑修饰的复杂性和功能。 该成果于近期以“Epitranscriptomic subtyping, visualization, and denoising by global motif visualization”为题发表在Nature Communications。中山大学生命科学学院张锐教授，博士生刘健恒（现为康奈尔大学博士后）为本文的共同通讯作者，刘健恒、黄涛、姚静为本文的并列第一作者，赵天璇、张钰森也对本工作做出重要贡献。中山大学生命科学学院为第一作者单位。