2020年9月m6A RNA甲基化文章集锦

发稿时间：2020-10-28来源：天昊生物

2020年9月份m6A RNA甲基化相关的IF > 7的文章数量有10篇，

现将这些文献的主要研究内容呈现给大家：

近日苏州大学基础医学与生物科学学院庄文卓教授及苏大附属第二医院血液科李炳宗教授合作在Blood上发文报道“piRNA-30473通过调控m6A RNA甲基化促进弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的肿瘤发生及不良预后”。

DLBCL的发生和发展受遗传和表观遗传变异的控制。m6A是真核生物mRNA中最丰富的修饰，已知其通过调控靶基因影响各种基础生物过程。然而，m6A修饰在DLBCL中的作用尚不清楚。Piwi蛋白相互作用的RNA(piRNAs)已被证明是癌症的表观遗传效应因子。本研究发现高表达piRNA-30473支持DLBCL的侵袭性表型，而减少piRNA-30473会降低DLBCL细胞的增殖并诱导细胞周期阻滞。在异种移植DLBCL模型中，piRNA-30473抑制能降低肿瘤的生长。此外，在单因素分析中，piRNA-30473与总生存(OS)显著相关；在多因素分析中，在调整了NCCN-IPI后具有统计学意义。另外的研究表明，piRNA-30473通过上调m6A mRNA甲基化酶WTAP来发挥其致癌作用，从而提高了m6A的整体水平。整合转录组和m6A-seq分析显示，WTAP通过提高HK2 m6A水平来提高其关键靶基因HK2的表达，从而促进DLBCL的发展。综上所述，piRNA-30473/WTAP/HK2轴通过调节DLBCL中m6A RNA的甲基化作用参与肿瘤的发生。此外，通过对临床数据和数据集的综合分析，作者发现m6A调控基因piRNA-30473和WTAP提高了DLBCL患者的生存预测。这项研究强调了m6A修饰在DLBCL中的功能重要性，并可能有助于开发预后分层和治疗方法。

这项研究揭示了一种之前未被认识的mRNA甲基化机制，该机制使pMMR-MSI-L结直肠癌对PD-1阻断敏感，从而为这一ICIs治疗难以治愈的恶性疾病提供了潜在的新的生物标志物和治疗途径。

使用程序性细胞死亡-1 (PD-1)检查点阻断免疫疗法治疗多种癌症的临床效果令人印象深刻。然而，大多数抗PD-1抗体治疗患者的有限反应仍是一个挑战，需要更好地了解限制免疫治疗的分子机制。在免疫治疗耐药的结直肠癌(CRC)中，错配修复能力正常或低微卫星不稳定性(pMMR-MSI-L)的肿瘤突变负荷低，约占患者85%。这项研究发现通过甲基转移酶Mettl3和Mettl14的缺失来抑制m6A mRNA修饰，可以增强pMMR-MSI-L CRC和黑色素瘤抗PD-1治疗的反应。Mettl3或Mettl14缺陷肿瘤增加了体内肿瘤微环境中细胞毒性肿瘤浸润CD8+ T细胞，增加IFN-γ、Cxcl9和Cxcl10的分泌。机制上，Mettl3或Mettl14的缺失通过Ythdf2稳定Stat1和Irf1 mRNA促进IFN-γ-Stat1-Irf1信号转导。最后，在59例pMMR-MSI-L CRC肿瘤患者中发现METTL3或METTL14与STAT1呈负相关。总之，这项研究揭示了RNA甲基化在适应性免疫中的作用，并提供了METTL3和METTL14作为抗癌免疫治疗的潜在治疗靶点。

m6A是真核生物mRNA上最丰富的可逆修饰，被一系列读蛋白所识别，包括YT521-B同源结构域家族(YTHDF)蛋白，它们偶联执行生理功能。这一研究报道了YTHDF2和YTHDF3，而不是YTHDF1，是体细胞重编程成诱导多能干细胞(iPSCs)所必需的。机制上，研究发现YTHDF3招募PAN2-PAN3脱腺苷酶复合物，并通过促进体细胞基因的mRNA清除，包括Tead2和Tgfb1，从而有助于重编程，这与YTHDF2-CCR4-NOT脱腺苷酶复合物的活性平行。Ythdf2/3缺陷抑制了间质向上皮细胞的转变(MET)和在包含TEAD基序位点的染色质沉默，导致重编程效率降低。此外，Tgfb1或Hippo信号效应子Yap1、Taz和Tead2的RNA干扰挽救了ythdf2 /3缺陷重编程。总的来说，YTHDF2/3结合了RNA的脱腺苷化和调控体细胞基因的清除，为iPSC在转录后水平上的重编程提供了思路。

血管生成拟态(VM)是由侵袭性肿瘤细胞形成的模拟血管生成网络，在肝细胞癌的恶性肿瘤中起重要作用。然而，VM的发病机制是复杂的，并没有完全明确。m6A是一种常见的mRNA修饰，具有多种生物学效应。然而，m6A与VM之间的关系尚不清楚。在本研究中，我们发现HCC组织中m6A甲基转移酶METTL3与VM呈正相关。经VEGFa处理的3D培养细胞中m6A mRNA水平显著升高，与VM的形成有关。Mettl3沉默的3D培养细胞的转录组测序分析显示Hippo通路参与了m6A介导的VM形成。进一步的机制研究表明，YAP1 mRNA的m6A修饰影响了YAP1 mRNA的翻译。综上所述，m6A甲基化在HCC VM的形成中起关键作用。METTL3和YAP1可能通过阻碍VM的形成成为抗转移的潜在治疗靶点。

m6A调节mRNA的衰变和剪接，在正常发育、分化和疾病进展中起着重要作用。这种修饰是由一组写入蛋白、擦除蛋白和识别蛋白调控的。蛋白的YTH结构域家族由三种同源蛋白Ythdf1、Ythdf2和Ythdf3组成，提示它们具有不同的细胞功能。然而，它们的序列相似性和结合相同目标的倾向表明它们可能有重叠的作用。研究人员系统地敲除(KO)了Mettl3写入蛋白、Ythdf的每个识别蛋白以及一起敲除三个识别蛋白(triple-KO)。然后，评估小鼠配子发生的体内效应，出生后的生存能力，以及小鼠胚胎干细胞(mESCs)的体外效应。在配子形成过程中，Mettl3-KO的严重程度随着缺失时间的提前而增加，而由于不同细胞类型读蛋白表达模式在数量和空间位置上的差异，Ythdf2起主导作用，而Ythdf1或Ythdf3无法补偿。同时敲除这3个读蛋白并系统检测存活的后代基因型，显示读蛋白在早期发育过程中的作用是冗余的，与Ythdf1/2/3基因剂量有关。最后，在mESCs中，三种Ythdf读蛋白之间存在补偿，因为对分化的抵抗和对mRNA衰变的显著影响只发生在triple-KO细胞中，而不在单个KOs细胞中。因此，这项研究提出了一个Ythdf读蛋白功能的新模型，在这个模型中，当所有三个阅读器在相同的细胞类型中同等地共同表达时，存在严重的剂量依赖性冗余。

背景：m6A修饰参与了结肠癌发展的多个过程。IGF2BP3是最新报道的m6A解读器，但其在结肠癌中的作用尚不清楚。
方法：分别采用Western Blotting分析和m6A RNA甲基化定量试剂盒检测m6A相关酶的表达和总m6A水平。用流式细胞仪分析细胞周期。通过RNA免疫沉淀(RIP)和m6A RNA免疫沉淀(MeRIP)分析IGF2BP3与相关靶点的相互作用。

结果：基于癌症基因组图谱(TCGA)数据库，作者研究了结肠癌中所有m6A调控酶，发现只有IGF2BP3过表达与癌症进展和生存相关。此外，还证明了IGF2BP3在细胞周期中与DNA复制相关。抑制IGF2BP3显著抑制细胞周期S期百分比和细胞增殖。进一步的研究发现IGF2BP3与Cyclin D1 (CCND1，细胞周期G1/S期检查点)的mRNA结合，并通过在CDS区域识别m6A修饰，降低了其mRNA的稳定性。下调IGF2BP3的细胞中过表达Cyclin D1，完全挽救了细胞周期中S期受到抑制的百分比，细胞增殖也得到了恢复。此外，研究还证明了IGF2BP3在VEGF中的类似作用。IGF2BP3与VEGF的mRNA结合，识别m6A修饰，从而调控VEGF mRNA的表达和稳定性。下调IGF2BP3可通过调节VEGF抑制结肠癌血管生成。

结论：IGF2BP3的下调分别通过识别m6A修饰的CCND1和VEGF，抑制了细胞周期S期的DNA复制和血管生成。IGF2BP3可能是结肠癌的预后标志物和潜在的治疗靶点。

m6A是一种重要的RNA化学标记，在各种生物过程中发挥重要作用。m6A的多重、合算和易于操作的位点特异性分析方法的发展，对于促进我们对该修饰作用的理解至关重要。何川教授团队报告了一种基于先前报道的SELECT方法原理（2018年开发的一种验证m6A的方法）的方法，该方法显著提高了其效率，并将其与下一代测序技术相结合，在选定位点对m6A修饰进行高通量验证和检测(LEAD-m6A-seq)。通过测序检测Bst DNA聚合酶介导的cDNA在靶细胞位点和近靶细胞位点的延伸，研究评估了这些位点的m6A修饰，并估计了高重复性的FTO体外去甲基化后甲基化水平的差异(0%-84%)。研究设想这一策略可以很容易地用于测试更大数量的动态范围的位点，并加以改进以研究其他RNA修饰。

m6A是mRNA中最丰富的内部修饰，这种甲基化修饰作用构成了mRNA稳定性和翻译效率的重要调控机制。本研究发现他莫昔芬耐药(TamR) MCF-7细胞中腺苷酸激酶4 (AK4)和m6A writer METTL3的蛋白水平明显高于亲代细胞。TamR MCF-7细胞在AK4 mRNA的5’-UTR的多个m6A共识基序位点也显示出甲基化增加，而在TamR MCF-7细胞中METTL3的遗传缺失导致AK4蛋白水平降低，并且减弱了对他莫昔芬抗性。此外，观察到TamR MCF-7细胞中活性氧(ROS)水平和p38活性增强，而AK4基因缺失后两者均减弱。相反，MCF-7细胞中过表达AK4刺激ROS和p38磷酸化水平，并抑制线粒体凋亡。而且，清除细胞内ROS导致p38活性降低，并使TamR MCF-7细胞对他莫西芬重新敏感。因此，这项结果揭示了一种新的m6A介导的调控AK4的表观转录组机制，阐明了AK4表达增加导致他莫西芬耐药的细胞途径，并揭示了AK4是克服他莫西芬耐药的潜在治疗靶点。

RNA的化学修饰是新近发现的细胞表观遗传调控机制，在多种生物过程中发挥着至关重要的作用。mRNA的m6A修饰是真核生物中最丰富的转录后RNA修饰形式。通过m6A RNA测序的发展，逐渐揭示了m6A修饰的相关分子机制。已经发现m6A修饰对RNA代谢的影响包括加工、核输出、翻译甚至衰变。胶质瘤(特别是胶质母细胞瘤)是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤，预后非常差，即使采用手术结合放化疗的高强度治疗措施，治疗效果也不理想。从肿瘤生物发生的角度探讨肿瘤细胞的起源和发展机制一直是胶质瘤研究领域的热点。新的证据表明，m6A修饰可通过多种机制在胶质瘤中发挥关键作用，为胶质瘤的早期诊断和靶向治疗提供了更多可能性。这篇综述的目的是关注关于m6A修饰与胶质瘤之间关系的研究进展。并根据现有文献为进一步探讨这一关联提供理论依据。本文的综述可能为胶质瘤的分子机制、早期诊断、组织学分级、靶向治疗和预后评估提供新的见解。

肥胖被定义为脂肪过度积累，与代谢性疾病和癌症密切相关，而且在全球范围内的发病率正在上升。因此，了解脂肪形成的分子机制具有重要的意义。表观遗传修饰在调节脂肪形成中起着重要作用。m6A是真核细胞中最普遍和最丰富的mRNA修饰，调控RNA代谢的多个方面，包括mRNA的稳定性、翻译、剪接和输出。最近的研究表明，m6A甲基化在多种生理过程和疾病中调控基因表达和信号通路中发挥着重要作用。值得注意的是，m6A在脂肪形成中的重要功能和调节机制正在显现。这篇综述总结了最近关于m6A修饰在调节脂肪形成和脂肪组织扩张中的重要作用的研究。此外，强调了m6A甲基化和脂肪形成的营养调节，这可能是对抗肥胖的一种新的治疗策略。

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天昊生物具有多年基因组、转录组和表观组等多组学检测与分析的经验，m6A RNA甲基化作为表观领域的一大热点，天昊生物自主设计了m6A调控因子（writers/erasers/readers）差异表达分析检测panel，还可以提供m6A修饰整体水平定量检测，并结合MeRIP-seq和RNA-seq挖掘受m6A调控因子影响的下游靶点，同时可对相关的靶点进行MeRIP-qPCR验证。生信团队亦可提供个性化的m6A数据库挖掘与生信分析内容。

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