RNA甲基化专题|癌症研究文章
5438年6月+2020年10月，南京医科大学王秀星课题组，美国UCSD Jeremy Rich课题组发表了一篇题为《RNA m6A阅读器YTHDF2？维持一次表达并且是胶质母细胞瘤干细胞中的靶向依赖性”。这项研究为胶质母细胞瘤的靶向治疗提供了新的治疗机会。
研究背景
胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的原发性和内源性脑肿瘤，患者的平均生存期限于一年以上。鉴于胶质母细胞瘤干细胞(GSC)在治疗抵抗、血管生成、免疫逃逸和侵袭中的作用，临床和临床前观察表明，靶向GSC可以提高肿瘤预后和神经肿瘤学的精准医学研究。
研究方法
研究成果
1.GSC上调的癌基因转录物以RNA m6A修饰为标志。
MeRIP-seq检测GSC和神经干细胞(NSC)的m6A标记物。结果表明，GSC的m6A分布与其非肿瘤对应物相比发生了变化。对来自38个GSC和5个NSC的RNA-seq数据的GSEA分析显示，具有m6A峰的基因在GSC高度富集，并且在GSC获得的所有具有m6A峰的基因都上调。相反，与NSC和GSC相比，丢失m6A峰的基因通常在GSC下调。此外，在GSC，在与癌症干细胞相关的重要基因上获得了m6A峰，包括OLIG2？还有MYC。
2.？YTHDF2？在GSC，言论自由对于维护GSC至关重要。
作者研究了m6A YTHDF？胶质母细胞瘤中，用CRIPR技术检测YTHDF2的功能，与对照sgRNA相比，YTHDF2被敲除？将降低细胞活力并减少GSCs中细胞球的形成。为了研究YTHDF2？力竭会诱发GSC分化吗？正交实验发现shRNA介导的YTHDF2？击倒会降低GSC的活跃度，过度表达YTHDF2？能拯救GSC的活动结果表明YTHDF2？它是胶质母细胞瘤维持的特异性和有效的调节剂。
3.？YTHDF2？m6A RNA修饰支持GSCs基因表达
作者用RNA-seq检测YTHDF2？下游目标，打掉YTHDF2？能引起GSCs，MYC大范围的基因表达变化？靶标明显富集，GSCs中出现m6A峰的基因下调频率更高。YTHDF2也通过qPCR验证？打掉MYC和VEGFA？mRNA水平降低的影响。来预测YTHDF2？结合TCGA胶质母细胞瘤的GSCs表达数据，作者发现YTHDF2？相关基因MYC？而E2F呢？塔吉特和G2M呢。调节因子和氧化磷酸化介质高度富集。这些数据表明，YTHDF2？作为与m6A差异修饰相关的转录程序的调节剂。
4.？YTHDF2？通过保持？MYC？转录稳定性表现出GSC特异性依赖性。
来确定YTHDF2？通过介导MYC在GSCs中的特异性，作者比较了NSCs和GSCs之间的差异。缺席的影响。NSCs中的YTHDF2？敲除不影响MYC mRNA的水平，但降低了GSCs中MYC mRNA的水平。另外，YTHDF2？力竭降低GSC的活性，但不影响神经干细胞。所以，YTHDF2？代表一种GSC特有的依赖，通过MYC？该基因的特异性稳定性支持胶质母细胞瘤的存活。
5.？IGFBP3？是在GSCs里吗？YTHDF2-MYC？轴的下游目标
因为IGFBP3？是YTHDF2吗？力竭后下调最多的基因之一，作者研究了IGFBP3？YTHDF2-MYC是否受管制？轴下游的细胞活力。IGFBP3？GSC的缺失降低了GSC的活性和细胞球的形成。IGFBP3？过表达拯救了YTHDF2的GSCs？下调细胞死亡。最后作者用的是IGFBP3？在20例胶质母细胞瘤和20例非肿瘤脑组织中。证实了IGFBP3在GSC中的表达。MRNA表达增加。结果显示IGFBP3？GSCs中的Yhdf 2-myc？信号轴的关键下游效应器。
6.？YTHDF2-MYC-IGFBP3？Axis促进体内肿瘤生长
为了探索靶向体内YTHDF2？治疗的潜在益处，作者使用CRISPR基因敲除技术来检测具有原位异种移植物的小鼠。结果显示，与携带对照sgRNA的GSCs的小鼠相比，YTHDF2被敲除。肿瘤潜伏期延长，肿瘤体积缩小。IGFBP3过表达恢复YTHDF2？GSCs在体内缺乏致瘤能力。
研究结论
通过结合体外和体内GSCs研究，本研究阐明了m6A培养基在GSCs中的作用，并确定了YTHDF2？是GSCs特异性依赖，通过稳定MYC？转录物调节GSCs的葡萄糖代谢。这些发现为胶质母细胞瘤的靶向治疗提供了新的治疗机会。
2020年4月，上海交通大学医学院附属仁济医院洪杰团队在《分子癌症》上发表了题为《M6 a依赖性糖酵解促进有色癌症进展》的研究论文。研究表明靶向METTL3？其通路为高糖代谢的结直肠癌患者提供了另一个合理的治疗靶点。
研究背景
结直肠癌(CRC)是世界上第四大最常见的恶性肿瘤和第三大最常见的癌症死亡原因，而乳酸作为糖酵解的最终产物，被认为是一种很有前途的治疗癌症的方法。m6A调节基因的改变在许多人类疾病的发病中起重要作用，但m6A修饰是否在CRC的糖代谢中起作用尚不清楚。
研究方法
研究成果
1.？METTL3与大肠癌糖酵解密切相关。
为了探讨m6A修饰与结直肠癌糖酵解代谢的相关性，作者对47例结直肠癌患者进行了RT-PCR分析，发现FDG摄取和METTL3？表情之间有最显著的相关性。进一步分析发现，FDG摄取和METTL3？免疫组织化学染色显示显著的相关性。最后，作者通过RNA-seq比较了METTL3敲除和野生型(WT) HCT116 CRC细胞的基因表达谱，发现METTL3敲除细胞表现出较高的METTL 3表达。这些结果表明METTL3？它可能介导结直肠癌患者的糖酵解代谢和致癌作用。
2.METTL3？促进结肠直肠癌中的糖酵解代谢
去了解METTL3？变化是否直接影响糖酵解代谢，研究发现METTL3被敲除？HCT116和SW480细胞的胞外酸化率(ECAR)可显著降低，METTTL 3的过表达可显著提高DLD1细胞的乳酸产量、葡萄糖吸收和ECAR。水平。澄清Mettl3？CRC的诱导糖酵解是否依赖于其甲基转移酶功能，作者通过Mettl3 3？对野生型和突变体研究发现Mettl3？MTase域的删除阻断了Mettl3？诱导糖酵解过程。这些数据表明METTTL 3通过其甲基转移酶结构域调节结肠直肠癌的糖酵解代谢。
3.在结肠直肠癌中，METLC3？诱导增殖依赖于糖酵解的激活。
METLC3？敲除HCT116细胞消除了细胞增殖和集落形成，降低了HCT116肿瘤的生长和异种移植小鼠模型的肿瘤重量。在泛函分析中，METTL3？过度表达增加了细胞增殖、集落形成、肿瘤生长和肿瘤重量。用2-DG(糖酵解途径的抑制剂)治疗显著阻断METTL3？诱导细胞增殖和集落形成，这些结果表明METTTL 3通过调节结肠直肠癌中的葡萄糖代谢来促进CRC进展。
4.METTL3？结肠直肠癌的潜在靶点
为了确定mettl 3的潜在目标，笔者选择了mettl 3？对敲除和野生型HCT116细胞进行MeRIP-seq和RNA-seq。最常见的基序“GGAC”在m6a峰中显著富集，并且大多数是METTL3？结合位点位于高度富集于5’UTR和3’UTR的CDS区，m6A在转录水平上是整体低甲基化的。结合RNA-seq数据，鉴定出429个低甲基化m6A基因，其mRNA转录下调，而595个低甲基化m6A基因上调。基于甲基化水平和mRNA表达水平的降低，发现了与糖酵解密切相关的靶基因HK2。以及SLC2A1(GLUT1)。
6.？HK2？然后呢。SLC2A1？什么事？METTL3？大肠癌中重要的功能靶基因
笔者通过HCT116 WT和METTTL 3？用对照和HK2？还是SLC2A1？过表达实验发现HK2？还是SLC2A1？metll 3的异位表达部分恢复。细胞增殖、集落形成能力和肿瘤生长，还能恢复HCT 116 metlt 3？敲除细胞中乳酸产量的减少。同时，SLC2A1在体外和体内均过表达。显著恢复HCT 116 metl 3？敲除细胞葡萄糖摄取下降的趋势。所以，HK2？和SLC2A1介导METLL3在CRC细胞中的调节功能。
研究结论
METTL3？它是大肠癌的一种功能性和临床癌基因。METTL3？m6A- IGF2BP2/3—/3依赖机制稳定结直肠癌HK2？还有SLC2A1。瞄准METTL3？其通路为高糖代谢的结直肠癌患者提供了另一个合理的治疗靶点。
参考
[1]迪克西特D，普雷格B，吉普申R，等。RNA m6A阅读仪YTHDF2？维持癌基因表达，是胶质母细胞瘤干细胞的一种靶向依赖性[J]。癌症发现，2020年。
[2]沈C，宣B，严T，等. M6A依赖的糖酵解促进大肠癌进展[J].分子癌，2020，19(1)。