結(jié)腸癌（CRC）是世界范圍內(nèi)的嚴(yán)重健康問(wèn)題，每年約 70 萬(wàn)人因結(jié)腸癌死亡，我國(guó)開(kāi)國(guó)上將陳毅和彭德懷元帥，“兩彈”元?jiǎng)奏嚰谙鹊葌ト司腔冀Y(jié)腸癌而死，且從確診到之后死亡時(shí)間較長(zhǎng)僅間隔 19 個(gè)月。CRC 的死亡率主要?dú)w因于術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。盡管較近在治療方法上取得了進(jìn)步，但 CRC 的預(yù)后仍遠(yuǎn)未令人滿意。因此，了解 CRC 致癌機(jī)制對(duì)于 CRC 的診斷和治療至關(guān)重要。

m6A“寫入”蛋白（METTL3，METTL14）的失調(diào)已經(jīng)被報(bào)道與多種癌種失調(diào)有關(guān)，XIST（X inactivate-specific transcript）是一種新近鑒定出的 lncRNA，是多種腫瘤的癌基因。因此本文研究了 M6A“寫入”蛋白 METTL14 在 CRC 中的功能及其潛在作用機(jī)制，初次揭示了 METTL14 和 m6A 修飾在結(jié)直腸癌中的重要作用，對(duì)預(yù)測(cè) CRC 的預(yù)后具有重要參考價(jià)值。

主要結(jié)果

（1）METTL14 抑制 CRC 細(xì)胞的體外增殖和轉(zhuǎn)移

為了研究 m6A 在大腸癌中的作用，首先檢測(cè)了 37 例 CRC 患者腫瘤組織和正常組織中主要 m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶 METL3 和 METL14 的 mRNA 水平。與正常樣品相比，癌變組織中的 METTL14 顯著下調(diào)，而 METTL3 的表達(dá)水平?jīng)]有明顯變化。將 METTL14 表達(dá)水平與 CRC 患者的臨床病理特征進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，METTL14 含量與腫瘤大小，轉(zhuǎn)移和 TNM 期數(shù)呈負(fù)相關(guān)，表明 METTL14 可能在抑制 CRC 的增殖和侵襲中起重要作用。通過(guò)敲除 METTL14 基因，構(gòu)建體內(nèi)和體外腫瘤模型，發(fā)現(xiàn) METTL14 低表達(dá)后，CRC 細(xì)胞的增殖能力和細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力顯著增強(qiáng)。

（2）METTL14 通過(guò)下調(diào) lncRNA XIST 抑制 CRC 的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移

為研究 METTL14 抑制 CRC 細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的機(jī)制，對(duì)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果進(jìn)行了 GSEA 分析發(fā)現(xiàn) METTL14 與 ncRNA 代謝、ncRNA 加工、RNA 降解正相關(guān)，與生長(zhǎng)因子結(jié)合，膠原三聚體和膠原結(jié)合等信號(hào)通路呈負(fù)相關(guān)，因此，猜測(cè) METTL14 可能通過(guò)靶向下調(diào)這些途徑中的癌基因或致癌 lncRNA 發(fā)揮抗腫瘤活性。

取小鼠腫瘤組織進(jìn)行 RNA 測(cè)序發(fā)現(xiàn)，lncRNA XIST 在敲除 METTL14 的小鼠中含量顯著升高，且 METTL14 表達(dá)水平與 XIST 呈負(fù)相關(guān)。而抑制 XIST 表達(dá)，可以明顯抑制 CRC 細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。

（3）METTL14 通過(guò) m6A-YTHDF2 依賴性途徑下調(diào) XIST

為驗(yàn)證 METTL14 下調(diào) XIST 的功能是否直接取決于其 m6A 催化活性，本文構(gòu)建了 METTL14 過(guò)表達(dá)模型，發(fā)現(xiàn) METTL14 過(guò)表達(dá)時(shí) XIST 含量顯著降低，并抑制 CRC 細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲作用。而在 METTL14 過(guò)表達(dá)細(xì)胞中敲除 WTAP 以抑制 m6A 過(guò)程，結(jié)果顯示敲除 WTAP 可減輕 METTL14 過(guò)表達(dá)引起的 XIST 降低水平，恢復(fù) CRC 細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲。敲除 METTL14 或 WTAP 均導(dǎo)致 XIST m6 甲基化水平顯著降低，表明 METTL14 誘導(dǎo) XIST 下調(diào)取決于 m6A 復(fù)合物的形成和隨后的 m6A 甲基化過(guò)程。

m6A 甲基化是一種標(biāo)記程序，必須由 m6A 解讀蛋白識(shí)別才能進(jìn)一步處理靶 RNA。為了確定 XIST 與 CRC 細(xì)胞中 m6A 解讀蛋白之間的結(jié)合，本文通過(guò)免疫沉淀 YTH 家族蛋白后檢測(cè) XIST 含量發(fā)現(xiàn)，m6A 解讀蛋白 YTHDF2 免疫沉淀劑中 XIST 水平明顯高于對(duì)照組，而敲除 YTHDF2 導(dǎo)致 HCT116 和 HT29 細(xì)胞中 XIST 的表達(dá)顯著增加。在敲除 YTHDF2 的 CRC 細(xì)胞中 XIST 衰減速率顯示降低，表明 YTHDF2 介導(dǎo) lncRNA XIST 降解。

總結(jié)

本文 CRC 細(xì)胞中鑒定了一個(gè)“METTL14-YTHDF2-lncRNA XIST”調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì) m6A 在 CRC 中的功能和機(jī)制有了系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。通過(guò)明確 METTL14 的關(guān)鍵作用和預(yù)后價(jià)值，為開(kāi)發(fā)針對(duì) CRC 的新療法提供了新的可能。

伯豪生物服務(wù)產(chǎn)品助力國(guó)內(nèi)外臨床科研單位發(fā)表 SCI 論文 1900 余篇，雜志總影響因子超過(guò) 10000 分，其中 Nature、Science、Cell、Lancet Oncol 等高水平論文等高水平論文超過(guò) 50 篇。影響因子大于 5 分的文章 659 篇，影響因子大于 10 分的文章 255 篇，影響因子大于 20 分的文章 78 篇，文章領(lǐng)域涉及腫瘤、免疫、神經(jīng)、發(fā)育等多個(gè)領(lǐng)域。

更多伯豪生物人工服務(wù)：