宋剛德，張蓓

(西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，陜西 西安 710000)

1 簡介

RNA是基因表達(dá)的核心元件，是遺傳信息(DNA)和蛋白質(zhì)之間的中介。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100多種RNA轉(zhuǎn)錄后修飾，包括mRNA、tRNA和非編碼RNA[1]。在這些修飾中N6-甲基腺苷(m6A)RNA甲基化是mRNA中含量最豐富的修飾之一，其在多種生物學(xué)過程的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[2]。參與m6A甲基化的因子主要與三種蛋白有關(guān)。甲基轉(zhuǎn)移酶是第一種類型，它們促進(jìn)RNA中m6A的甲基化，這種編碼基因被稱為“編寫者”；一些編寫者包括METTL3、METTL5、METTL14、METTL1、RBM15、WTAP、Virma和ZCCHC4[2]。

METTL3和METTL14最初被認(rèn)為是負(fù)責(zé)m6A修飾的甲基轉(zhuǎn)移酶[3]，m6A的甲基化進(jìn)而調(diào)節(jié)WTAP甲基轉(zhuǎn)移酶的活性。但現(xiàn)在認(rèn)為m6A的甲基化似乎與METTL3-METTL14復(fù)合物沒有產(chǎn)生相應(yīng)的作用，METTL3-METTL14復(fù)合物更多的起到了促進(jìn)m6A甲基化基團(tuán)加入RNA的作用[4]。m6A去甲基酶是第二種蛋白質(zhì)，它們移除RNA的m6A甲基化基團(tuán)，被稱為“橡皮擦”，包括FTO和ALKBH5[5]。FTO是第一個發(fā)現(xiàn)的與人體體重和肥胖相關(guān)的基因，在所有成人和胎兒組織中廣泛表達(dá)。據(jù)報道，F(xiàn)TO在白血病和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中起癌基因作用[6]。ALKBH5作為第二個被鑒定的m6A去甲基酶，在人體免疫應(yīng)答中起著關(guān)鍵作用。第三種是被稱為“閱讀器”的蛋白質(zhì)，這些閱讀器是與m6A甲基化位點結(jié)合的酶，在RNA穩(wěn)定性中發(fā)揮特定的作用。閱讀器包括YTHDCs、YTHDFs、IGF2BPs和eIF3[7]。含有YTH結(jié)構(gòu)域的蛋白有5種，分別是YTHDC1、YTHDC2、YTHDF1、YTHDF2和YTHDF3。其中，YTHDF2是第一個被發(fā)現(xiàn)的閱讀器蛋白，并且對其在m6A修飾中的功能研究最多[8]。本文主要就m6A在腫瘤發(fā)生進(jìn)展中的分子機(jī)制做一綜述，并討論了m6A其作為一種新的癌癥生物診斷標(biāo)志物和治療靶點的前景。

2 m6A調(diào)節(jié)劑在腫瘤發(fā)生和腫瘤進(jìn)展中的作用

2.1 m6A甲基轉(zhuǎn)移酶的作用

m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物由METTL3、METTL14、WTAP和KIAA1429組成[9]。根據(jù)已發(fā)表的文章，這些甲基轉(zhuǎn)移酶大多在癌細(xì)胞和組織中上調(diào)，在各種類型的癌癥中通過調(diào)控不同的信號通路發(fā)揮癌基因的作用。例如，肝癌作為惡性腫瘤，其死亡率位居第三[10]。作為甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體中的關(guān)鍵蛋白，METTL3在肝癌組織中表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)肝癌的發(fā)生和發(fā)展。機(jī)制上，METTL3通過m6A-YTHDF2介導(dǎo)的途徑，抑制SOCS2(細(xì)胞因子信號2)的表達(dá)，在METTL3基因敲除的細(xì)胞中，SOCS2顯著上調(diào)。另外，野生型METTL3基因敲除后SOCS2的表達(dá)增加，而突變型METTL3基因沒有發(fā)生突變。據(jù)報道，SOCS2可以抑制多種癌癥的細(xì)胞增殖、遷移和干細(xì)胞分化，如肝癌、白血病和口腔鱗癌[8]。

甲基轉(zhuǎn)移酶METTL14能與METTL3形成穩(wěn)定的異二聚體復(fù)合物，其中METTL3是催化活性亞基，而METTL14在m6A底物識別中起著關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)作用[11]。據(jù)報道，METTL3-METTL14復(fù)合物介導(dǎo)m6A參與調(diào)節(jié)mRNA的穩(wěn)定性和翻譯。大腸癌在男性癌癥發(fā)病率中排名第三，在女性癌癥中排名第二[12]。METTL3-METTL14復(fù)合體介導(dǎo)3’非翻譯區(qū)中廣泛周期素依賴激酶抑制劑p21的m6A修飾，導(dǎo)致p21表達(dá)增加。有趣的是，由METTL3-METTL14修飾的m6A增強了NSUN2介導(dǎo)的M5C甲基化，這兩種甲基化方式協(xié)同促進(jìn)了p21的表達(dá)，特別是在氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老中[13]。在HeLa細(xì)胞中，據(jù)報道，METTL14沉默比METTL3沉默能更顯著地降低m6A水平[14]。

急性髓系白血病(AML)是一種骨髓造血細(xì)胞異常增殖的血液系統(tǒng)惡性腫瘤，其生物學(xué)特征是分化慢、增殖高、凋亡抑制[15]。Wilms的腫瘤1基因在白血病中具有致癌性，其過度表達(dá)與預(yù)后不良有關(guān)[16]。WTAP(Wilms腫瘤1相關(guān)蛋白)最初被鑒定為一種與人類Wilms腫瘤1蛋白結(jié)合的剪接因子[17]。進(jìn)一步的研究表明，在依托泊苷治療后，WTAP的下調(diào)顯著增加了細(xì)胞的凋亡，而WTAP在AML中的過表達(dá)不僅促進(jìn)了細(xì)胞的增殖，而且還誘導(dǎo)了延遲分化。

KIAA1429作為m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體的重要組成部分，是參與m6A修飾的重要甲基轉(zhuǎn)移酶。在HCC中，KIAA1429在癌組織中表達(dá)上調(diào)，其高表達(dá)與HCC患者預(yù)后不良有關(guān)。從機(jī)制上講，KIAA1429通過誘導(dǎo)下游靶基因GATA3的3’非編碼區(qū)m6A甲基化，導(dǎo)致GATA3 Pre-mRNA降解，從而調(diào)控細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。LncRNA GATA3-AS作為GATA3基因的反義鏈，促進(jìn)KIAA1429對GATA3前mRNA的m6A修飾。這表明反義轉(zhuǎn)錄本衍生的lncRNA通過促進(jìn)m6A修飾和靶Pre-mRNA的降解而下調(diào)靶基因的表達(dá)[18]。在另一項研究中，KIAA1429也被報道在肝癌組織中高表達(dá)，并通過m6A修飾和ID2mRNA的降解促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移[19]。此外，據(jù)報道，KIAA1429通過以m6A非依賴性的方式調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶1(CDK1)來促進(jìn)乳腺癌的增殖和轉(zhuǎn)移[20]。提示KIAA1429可能通過不同的途徑調(diào)控癌細(xì)胞的增殖和遷移，包括m6A甲基化依賴或m6A甲基化非依賴性途徑。

2.2 m6A去甲基化酶的作用

與正常組織相比，腫瘤組織中m6A甲基化水平通常升高。與m6A甲基化酶不同，m6A去甲基化酶被認(rèn)為是m6A甲基化的負(fù)調(diào)節(jié)因子。目前越來越多的研究證據(jù)支持m6A去甲基酶在各種癌癥中起致癌作用。FTO作為第一個被發(fā)現(xiàn)的RNA去甲基化酶，與人類脂肪和肥胖密切相關(guān)。據(jù)報道，F(xiàn)TO可以調(diào)節(jié)許多癌癥的發(fā)展，F(xiàn)TO上調(diào)可預(yù)測預(yù)后不良，在肺鱗狀細(xì)胞癌中起癌基因的作用[21]。FTO基因敲除可促進(jìn)細(xì)胞凋亡，有效抑制細(xì)胞增殖和侵襲。機(jī)制上，F(xiàn)TO基因敲除顯著抑制MZF1 mRNA水平，MZF1基因沉默顯著抑制肺癌細(xì)胞活力和侵襲性。這些發(fā)現(xiàn)揭示了表觀遺傳學(xué)變化的關(guān)鍵機(jī)制，并為肺鱗狀細(xì)胞癌患者提供了潛在的治療靶點。

對于另一種脫甲基酶ALKBH5，缺乏會導(dǎo)致m6A修飾水平增加。ALKBH5及其去甲基化活性在mRNA輸出和RNA代謝中起重要作用[22]。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞(GSCs)中檢測到ALKBH5的高水平表達(dá)，ALKBH5抑制主要通過影響FOXM1的去甲基化活性來降低GSCs的增殖和腫瘤發(fā)生。FOXM1在調(diào)節(jié)GSC增殖和凋亡中起關(guān)鍵作用，F(xiàn)OXM1在GSC中的過表達(dá)提示GBM患者存活率較低。在未來，ALKBH5-FOXM1可能成為GBM癌癥患者的治療靶點，并為臨床治療提供強有力的支持。

2.3 m6A結(jié)合蛋白的作用

m6A結(jié)合蛋白通過調(diào)節(jié)靶RNA的翻譯、剪接、出核和衰變，在癌癥發(fā)生和癌癥進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。結(jié)合蛋白通常通過直接結(jié)合其特定的m6A位點來調(diào)節(jié)與癌癥相關(guān)的靶RNA的表達(dá)。它們通常在各種癌癥中表達(dá)增加，并能與甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基酶相互作用。例如，YTHDC1與絲氨酸/精氨酸蛋白家族的成員關(guān)系密切，并在pre-mRNA剪接中發(fā)揮不同的作用[23]。YTHDC1通過與SRSF3相互作用，結(jié)合靶mRNA并通過出核途徑轉(zhuǎn)運RNA，從而將RNA募集到剪接和調(diào)節(jié)蛋白中。SRSF3的過表達(dá)導(dǎo)致PolyA RNA的核染色減少和胞漿染色增強，而敲除SRSF3目標(biāo)基因可能導(dǎo)致相反的效果[24]。同時，相關(guān)研究表明，敲除YTHDC1會導(dǎo)致甲基化mRNA的核積聚，而結(jié)合YTHDC1則會促進(jìn)轉(zhuǎn)錄本重新分布到細(xì)胞質(zhì)[7]。宮頸癌是女性最常見的癌癥類型之一，尤其是在像中國這樣的發(fā)展中國家[25]，在敲除YTHDC1之后觀察到的選擇性剪接事件與METTL3基因敲除只顯示出微弱的負(fù)相關(guān)性。這表明YTHDC1確實影響選擇性剪接模式，但在宮頸癌細(xì)胞剪接位點的選擇上可能發(fā)揮有限的作用[24]。也有報道稱YTHDC1與前列腺癌有關(guān)[26]。同樣，YTHDC1 mRNA的低表達(dá)水平與子宮內(nèi)膜癌患者不良的臨床預(yù)后直接相關(guān)[27]。

在大腸癌中，YTHDF1高表達(dá)，且與大腸癌患者預(yù)后不良有關(guān)。YTHDF1基因敲除導(dǎo)致抑制大腸癌細(xì)胞增殖和耐藥。腫瘤基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫分析表明，YTHDF1與癌基因轉(zhuǎn)錄因子c-Myc在大腸癌中的表達(dá)有關(guān)。YTHDF1基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)可以被c-Myc激活，而c-Myc基因的敲除顯著抑制了YTHDF1基因在大腸癌細(xì)胞中的表達(dá)[28]。因此，m6A閱讀器YTHDF1在大腸癌的進(jìn)展中起著重要作用，并為藥物治療的未來發(fā)展指明了方向。

IGF2BPs還被報道以m6A依賴的方式增強Myc和其他目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)[29]。最近的研究表明，IGF2BP1對腫瘤細(xì)胞中的IGF2BP家族具有致癌作用[30]。通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)mRNA的穩(wěn)定性和翻譯，IGF2BP1的敲除顯著地抑制了細(xì)胞的增殖、侵襲，而IGF2BP1的過表達(dá)促進(jìn)了宮頸細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[30]。

3 m6A調(diào)節(jié)劑在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的分子機(jī)制

3.1 m6A調(diào)節(jié)劑在細(xì)胞增殖中的作用機(jī)制

研究表明，m6A調(diào)節(jié)劑可通過多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖，如mTOR/AKT、miR222PTEN、AFF4/NF-κB/myc、Wnt/β-catenin、miR-375/YAP1等。例如，在子宮內(nèi)膜癌中，通過突變METTL14或下調(diào)METTL3來降低m6A修飾mRNA水平，導(dǎo)致AKT表達(dá)上調(diào)來促進(jìn)細(xì)胞增殖。具體而言，METTL14突變和METTL3下調(diào)通過兩條途徑促進(jìn)AKT的活性。一方面，它們抑制YTHDF1介導(dǎo)的PHLPP2的m6A修飾，進(jìn)而抑制PHLPP2的表達(dá)。另一方面，它們抑制了編碼mTORC2亞單位的轉(zhuǎn)錄本(包括PRR5、PRR5L和mTOR)的m6A依賴性降解，并促進(jìn)了AKT的活性[31]。除mRNA外，非編碼miRNAs也可能是m6A調(diào)節(jié)劑的潛在靶點。METTL3是膀胱癌的癌基因，與膀胱癌患者預(yù)后不良有關(guān)。從機(jī)制上講，METTL3通過與微處理器蛋白DgCr8相互作用，通過m6A依賴的途徑正向調(diào)控pri-miR221/222的成熟，導(dǎo)致PTEN下調(diào)，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[32]。在另一項研究中，METTL3也在BCA中上調(diào)，并通過不同的途徑促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。在機(jī)制上，METTL3以m6A甲基化依賴的方式增加增殖相關(guān)基因的表達(dá)，如NF-κB途徑的兩個關(guān)鍵調(diào)控因子AF4/FMR2家族成員4(AFF4)和MYC。此外，NF-κB和AFF4都可以通過直接與其啟動子結(jié)合來促進(jìn)MYC的表達(dá)，這表明MYC是一個新的多因素調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。在大腸癌中，METTL14表達(dá)下調(diào)，并與總生存率顯著相關(guān)。METTL14基因敲除可通過miR-375/Yesated Protein 1(YAP1)途徑降低大腸癌細(xì)胞m6A水平，促進(jìn)細(xì)胞增殖。與Dgcr8在癌癥中與原始RNA接合需要METTL14類似，METTL14也被發(fā)現(xiàn)通過與Dgcr8相互作用促進(jìn)miR-375的成熟。MIR-375降低YAP1的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞增殖抑制[33]。

KIAA1429作為m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體中已知的最大組分，在肝癌組織中表達(dá)上調(diào)，與肝癌患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。KIAA1429通過GATA3 Pre-mRNA的m6A甲基化促進(jìn)細(xì)胞增殖，導(dǎo)致HUR的分離和GATA3 Pre-mRNA的降解。值得注意的是，從GATA3的反義鏈轉(zhuǎn)錄而來的lncRNA GATA3-AS與KIAA1429一起抑制了GATA3的表達(dá)[18]。也有報道KIAA1429通過上調(diào)ID2mRNA的m6A修飾來抑制ID2蛋白的表達(dá)，從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖[34]。一般來說，大多數(shù)甲基轉(zhuǎn)移酶在腫瘤組織中表達(dá)上調(diào)，并且與癌癥患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。此外，大多數(shù)甲基轉(zhuǎn)移酶，如METTL3和METTL14，抑制靶RNA的降解，而KIAA1429通過m6A甲基化促進(jìn)相關(guān)RNA的降解。綜上所述，這些研究表明，m6A調(diào)節(jié)劑可以通過不同的信號通路和靶向調(diào)節(jié)不同種類的RNA，包括mRNA、miRNA和lncRNA來調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的增殖。

3.2 m6A調(diào)節(jié)劑在細(xì)胞遷移和侵襲中的作用機(jī)制

在癌癥患者中，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移通常會導(dǎo)致較差的生存結(jié)局。因此，研究腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制對于腫瘤的生物治療至關(guān)重要。近年來，越來越多的證據(jù)表明m6A在細(xì)胞遷移中起重要作用。在腎癌中，ATP可能通過受體P2RX6增加癌細(xì)胞的遷移和侵襲。METTL14下調(diào)P2RX6蛋白的翻譯，通過調(diào)節(jié)Ca2+介導(dǎo)的p-ERK1/2/MMP9信號通路增加腎癌細(xì)胞的遷移和侵襲[35]。在HCC中，METTL14通過增強DgCr8對primiR126的識別和對成熟miRNA的處理而與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，從而抑制HCC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。在大腸癌中，METTL14還通過miR-375/SP1途徑抑制細(xì)胞遷移和侵襲[33]。這些研究表明，METTL14在不同類型的腫瘤中不僅可以促進(jìn)細(xì)胞的遷移和侵襲，而且可以通過多種信號通路抑制細(xì)胞的遷移和侵襲。

在肺癌腦轉(zhuǎn)移過程中，METTL3介導(dǎo)的m6A修飾促進(jìn)miR-143-3p的成熟。與原發(fā)性肺癌組織相比，MIR-143-3p在腦轉(zhuǎn)移組織中表達(dá)上調(diào)。它通過抑制靶基因Vasohibin-1的表達(dá)，誘導(dǎo)肺癌的侵襲能力和血管生成。Vasohibin-1可以促進(jìn)蛋白酶體介導(dǎo)的VEGFA的降解，并可以誘導(dǎo)微管蛋白解聚[36]。在胃癌中，METTL3在腫瘤組織中表達(dá)上調(diào)，其高表達(dá)與胃癌患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。在機(jī)制上，METTL3 m6A修飾其靶mRNA上的ZMYM1，并依賴于HUR增強其穩(wěn)定性。ZMYM1通過招募CtBP/LSD1/corest復(fù)合物與E-cadherin的啟動子結(jié)合并抑制其表達(dá)，從而促進(jìn)EMT途徑和轉(zhuǎn)移[37]。METTL3還通過抑制p-p38和p-ERK抑制大腸癌細(xì)胞的遷移和侵襲，但其具體機(jī)制尚不清楚。這些研究表明，在不同類型的癌癥中，METTL3可能在癌細(xì)胞遷移和侵襲過程中扮演相反的角色。m6A修飾及其調(diào)節(jié)劑的潛在生物功能有待進(jìn)一步深入研究。除了在細(xì)胞增殖中的作用外，KIAA1429還可以通過m6A甲基化介導(dǎo)的GATA3 pre-mRNA的降解促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致GATA3表達(dá)降低[18]。在HCC中，KIAA1429通過上調(diào)ID2mRNA的m6A修飾來抑制ID2，從而顯著增強遷移和侵襲[34]。

3.3 m6A調(diào)節(jié)劑在細(xì)胞周期中的作用機(jī)制

細(xì)胞周期通過調(diào)節(jié)癌細(xì)胞分裂在腫瘤進(jìn)展中起著重要作用。據(jù)報道，沉默METTL14或ALKBH5通過阻滯乳腺癌的G1-S期來抑制細(xì)胞周期。機(jī)制上，METTL14/ALKBH5激活HUR，這種反饋可以調(diào)節(jié)METTL14/ALKBH5以及細(xì)胞周期蛋白D1和細(xì)胞周期蛋白E1的轉(zhuǎn)錄本的穩(wěn)定性。ALKBH5和METTL14抑制YTHDF3的表達(dá)，YTHDF3反過來又阻斷RNA去甲基酶的活性，并促進(jìn)目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的降解。因此，METTL14/ALKBH5與HUR構(gòu)成正反饋環(huán)，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白D1和細(xì)胞周期蛋白E1的穩(wěn)定性[38]。在腎癌中，METTL3mRNA和蛋白在腎癌組織中的表達(dá)均低于相應(yīng)的癌旁組織。METTL3表達(dá)陰性與腫瘤體積較大、組織學(xué)分級較高、預(yù)后較差顯著相關(guān)。METTL3通過上調(diào)p21蛋白的表達(dá)誘導(dǎo)G1期阻滯，p21蛋白在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[39]。P21通常被認(rèn)為是G1/S轉(zhuǎn)換過程中的負(fù)調(diào)控因子，它通過抑制CDK1/2-cyclin E/A的活性來實現(xiàn)，CDK1/2-cyclin E/A是從G1期進(jìn)入S期所必需的[40]。據(jù)報道，在大腸癌中，METTL3和METTL14均通過METTL3/METTL14介導(dǎo)的m6A甲基化促進(jìn)p21蛋白的表達(dá)[13]。葡萄膜黑色素瘤(UM)是最常見的眼內(nèi)原發(fā)性腫瘤，其癌細(xì)胞和組織中m6A整體RNA甲基化水平和甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3的表達(dá)均顯著增高。m6A甲基化阻斷劑cycloleucine和METTL3的敲除都通過抑制細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)，如p-CDC2，Cdk2，cyclin D2，cyclin D3，E2 F1和p-Rb，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G1期[40]。到目前為止，METTL3已被報道為肝癌、膀胱癌和UM等多種腫瘤中的癌基因，而在大腸癌和腎癌中起著抑癌基因的作用。這些在不同癌癥中的不同作用可能歸因于癌癥的異質(zhì)性。METTL3在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞多種生物學(xué)過程中的具體作用和機(jī)制還需要更多的實驗來探討。

水合黃芩苷(BH)是從中藥中提取的天然化合物。在鼻咽癌中，BH顯著誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯于G2/M期。機(jī)制上，BH抑制FTO和ALKBH5的mRNA表達(dá)，促進(jìn)METTL3和METTL14的mRNA水平。BH提高SUV39H1的m6A RNA甲基化水平，并促進(jìn)其剪接[41]。

YTHDF2識別并降解MYC/CEBPA的甲基化mRNA，并顯著降低其表達(dá)。MYC信號通路通過CDK4和CDK6等關(guān)鍵靶點調(diào)節(jié)G0/G1細(xì)胞周期轉(zhuǎn)變[42]。在另一項研究中，YTHDF1在HCC組織中上調(diào)，根據(jù)對TCGA數(shù)據(jù)庫的分析，高表達(dá)與低表達(dá)相比顯著縮短了5年生存率。還通過對YTHDF1共表達(dá)基因的GO和KEGG通路分析，在調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞周期中發(fā)揮重要作用。同樣，另一項研究顯示，METTL3和YTHDF1在癌組織中均上調(diào)，并作為HCC患者的獨立預(yù)后不良因素。據(jù)報道，它們參與調(diào)節(jié)HCC的細(xì)胞周期[43]。上述研究表明，大多數(shù)m6A調(diào)節(jié)劑通過靶向調(diào)控不同的基因參與細(xì)胞周期的調(diào)控。它們大多通過細(xì)胞周期蛋白D1、細(xì)胞周期蛋白E1、p21、CDK1、CDK2、CDK4和CDK6等關(guān)鍵靶點調(diào)控G1/S期細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換。一些抗癌藥物，如BH和R-2HG，也通過直接調(diào)節(jié)關(guān)鍵的m6A調(diào)節(jié)劑的表達(dá)參與細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)。

3.4 m6A調(diào)節(jié)劑在細(xì)胞凋亡中的作用機(jī)制

細(xì)胞凋亡通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起著非常重要的作用，主要有內(nèi)源性途徑和外源性途徑。近年來，越來越多的證據(jù)表明，m6A調(diào)節(jié)劑通過內(nèi)源性線粒體途徑、內(nèi)源性ER途徑和外源性途徑誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。例如，METTL3在乳腺癌中上調(diào)。METTL3的敲除通過下調(diào)Bcl-2的m6A修飾水平及其表達(dá)而加速細(xì)胞凋亡[44]。同樣，METTL3沉默也通過減少胃癌細(xì)胞中的Bcl-2，增加Bax和激活caspase-3來激活凋亡途徑[45]。Bcl-2、Bax和活化的caspase-3被認(rèn)為是通過內(nèi)在線粒體途徑影響細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵調(diào)控因子。此外，METTL3通過誘導(dǎo)m6A甲基化，促進(jìn)IGF2結(jié)合蛋白1(IGF2BP1)對SEC62mRNA的穩(wěn)定作用，上調(diào)癌基因SEC62，使SEC62蛋白表達(dá)增加，從而抑制細(xì)胞凋亡。此外，miR-4429可以通過抑制METTL3/SEC62途徑促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡[46]。SEC62是調(diào)節(jié)哺乳動物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)膜蛋白輸入的轉(zhuǎn)位復(fù)合體的一個組成部分[47]。它是維持和恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)節(jié)因子，其失衡是通過內(nèi)源性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的潛在途徑。在鼻咽癌中，鋅指蛋白750被METTL3介導(dǎo)的m6A修飾下調(diào)，通過上調(diào)FGF14誘導(dǎo)凋亡來抑制細(xì)胞生長[48]。FGF14被認(rèn)為是電壓門控鈉通道和KCNQ2/3通道的調(diào)節(jié)者，在膜電位的調(diào)節(jié)中可以組織通道定位，協(xié)調(diào)KCNQ和VGSC的電導(dǎo)[49]，其失衡可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

據(jù)研究報道，前列腺癌細(xì)胞中METTL3的表達(dá)和m6A甲基化水平均升高。METTL3基因敲除通過減少m6A甲基化和GLI1表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Gli1作為Hedgehog途徑的重要組成部分，在細(xì)胞凋亡調(diào)控中發(fā)揮著重要作用[50]。此外，F(xiàn)TO作為一種關(guān)鍵的去甲基化酶，在乳腺癌中起癌基因的作用。FTO通過在BNIP3 mRNA的3’非編碼區(qū)去甲基化，誘導(dǎo)其降解，從而下調(diào)促凋亡基因BNIP3的表達(dá)。這一過程是通過YTHDF2非依賴的機(jī)制介導(dǎo)的，并導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的抑制[51]。這項研究表明，F(xiàn)TO可能是細(xì)胞凋亡的負(fù)性調(diào)節(jié)因子，其作用機(jī)制可能是通過增加癌基因表達(dá)或降低抑癌基因表達(dá)來實現(xiàn)m6A。YTHDF2在AML中過表達(dá)，降低了參與LSC功能整體完整性的各種m6A轉(zhuǎn)錄本的半衰期，包括腫瘤壞死因子受體Tnfrsf2，它的上調(diào)促進(jìn)細(xì)胞凋亡。綜上所述，大多數(shù)m6A調(diào)節(jié)劑通過調(diào)控靶基因如Bcl-2、Bax、活性caspase-3、SEC62、FGF14、GLI1和Tnfrsf2的表達(dá)參與癌細(xì)胞凋亡，而這些基因是信號通路的重要組成部分。

4 m6A調(diào)節(jié)劑作為癌癥患者的診斷生物標(biāo)志物或治療靶點

m6A調(diào)節(jié)劑，包括m6A甲基轉(zhuǎn)移酶、去甲基化酶和m6A結(jié)合蛋白，在癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲、細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡等過程中發(fā)揮重要作用。最近的實驗，如組織芯片、IHC染色和生存分析，已經(jīng)被用來評估m(xù)6A調(diào)節(jié)劑在癌癥中的潛在臨床功能。越來越多的文章報道，m6A調(diào)節(jié)劑與各種癌癥患者的臨床特征密切相關(guān)，可用作癌癥的診斷生物標(biāo)志物或潛在的治療靶點。大多數(shù)m6A調(diào)節(jié)劑，包括METTL3、METTL14、WTAP、KIAA1429、FTO、ALKBH5、YTHDF1、YTHDF2和IGF2BP1在癌癥患者中上調(diào)，并作為預(yù)后不良的診斷標(biāo)志物。值得注意的是，METTL3和METTL14表達(dá)下調(diào)，預(yù)測乳腺癌患者預(yù)后良好[52]。METTL3在胃癌患者中也表達(dá)下調(diào)，可以作為一個很好的診斷生物標(biāo)記物[53]。METTL14也被下調(diào)，是HCC患者無復(fù)發(fā)生存的良好預(yù)后因素，與腫瘤轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)。在肝內(nèi)膽管癌患者中，m6A去甲基化酶FTO的表達(dá)降低，預(yù)示著良好的預(yù)后[54]。同一個m6A調(diào)節(jié)劑預(yù)測不同癌癥不同預(yù)后的事實可能由于不同癌癥的多樣性。需要進(jìn)一步的研究來探索m6A調(diào)節(jié)劑作為癌癥患者治療靶點的作用。

5 結(jié)論及展望

綜上所述，我們總結(jié)了m6A調(diào)節(jié)劑在腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲、細(xì)胞周期和凋亡中的作用及其相應(yīng)的分子機(jī)制，特別是m6A的上下游靶基因之間的關(guān)系。根據(jù)以往的研究，m6A調(diào)節(jié)劑可以通過影響一些眾所周知的靶基因，如akt、mTORC2、myc、β-catenin和yap1來調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖。同時，m6A調(diào)節(jié)劑還可以調(diào)節(jié)非編碼RNA的表達(dá)，反之亦然。通過進(jìn)一步深入研究m6A調(diào)節(jié)劑的生物學(xué)功能，無疑將擴(kuò)大我們對m6A修飾及其在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的分子機(jī)制的理解。基于這些發(fā)現(xiàn)，一些m6A調(diào)節(jié)劑及其關(guān)鍵靶點可能為癌癥早期診斷提供新的可能性。此外，對其他已確定的m6A結(jié)合物的研究可能有助于解決這些問題，并為未來藥物治療的發(fā)展提供新的方案。