【NAT CELL BIOL】：新发明！m6A调理AKT信号增进子宫内膜癌的致瘤性
最近种种宫廷攻略刷屏， ，今天出出戏， ，来相识一款 “网红”m6A。。。人们很早就发明mRNA保存着腺嘌呤上的甲基化修饰（m6A）。。。越来越多的证据批注高等生物mRNA和lncRNA上普遍保存m6A修饰， ，迩来发明mirRNA、cirRNA及rRNA都保存这种修饰。。。
N6-甲基腺嘌呤(N6-methyl-adenosine(m6A))是高等生物中含量最为富厚的一种RNA甲基化形式， ，平均每一条mRNA含有3-5个， ，保存于守旧序列RRACH（R=G ,A; H=A,C or U）的腺嘌呤上。。。其功效由“编码器”（Writer）、“读码器”（Reader）及“消码器”（Eraser）协同起作用。。。编码器（Writer）即甲基转移酶METTL3、METTL14等， ，消码器（Eraser）可逆转甲基化有FTO、ALKBH等， ，m6A由m6A连系卵白（读码器（Reader））识别， ，现在发明的有YTH等结构域卵白。。。
这种修饰是可逆的， ，通过甲基转移酶METTL3、METTL14， ，去甲基转移酶FTO和ALKBH5调控其生物学特征。。。m6A修饰在基因表达调控中起着主要作用， ，如转录水平上调控RNA稳固性、运输、剪切等1。。。研究批注m6A mRNA甲基化影响干细胞和癌细胞的生长和增殖2-4。。。然而， ，m6A甲基化怎样影响细胞生长以及哪些潜在途径和机制调理这些转变仍未获得充分剖析。。。
克日来自霍华德-休斯医学研究所和芝加哥大学的Chuan He和Ernst Lengyel在《自然细胞生物学》上揭晓了最新的研究效果。。。低水平的m6A mRNA甲基化通过影响AKT信号通路增进子宫内膜癌细胞的增殖和致瘤性。。。
效果
1.低水平m6A mRNA甲基化与子宫内膜癌的爆发亲近相关
研究发明肿瘤组织中m6A转移酶复合体焦点亚基METTL14的298位点频仍突变， ，导致甲基转移酶功效失活， ，抑制mRNA总的m6A甲基化水平。。。相关于正常组织， ，70%的肿瘤（包括METTL14野生型）都泛起总m6A mRNA甲基化水平下降。。。(Fig. 1a-e)。。。RT-qPCR检测发明与相邻的正常组织相比， ，癌组织中m6A甲基转移酶METTL3的表达显著下降(Fig. 1f)。。。METTL3的表达与肿瘤组织中m6A mRNA甲基化水平正相关。。。免疫组化在卵白水平上获得一致的效果(Fig. 1g)。。。同时研究职员发明肿瘤组织中METTL14突变与METTL3的表达镌汰是不共存的， ，METTL14突变METTL3的表达就是正常的。。。癌症基因组图谱TCGA数据剖析显示两者没有显着的相关性。。。效果批注大部分的子宫内膜癌都体现出由于METTL14突变或METTL3的表达镌汰而导致的低水平的m6A mRNA甲基化。。。
图1 METTL14突变及METTL3表达下降镌汰子宫内膜癌患者的m6A mRNA甲基化水平
2.异常m6A甲基化增进子宫内膜癌细胞的增殖
m6A甲基化的水平与细胞生物学特征相关， ，尤其是对要害转录因子甲基化的影响。。。为了研究METTL14功效缺失对肿瘤细胞系的影响。。。研究职员用CRISPR手艺敲除HEC-1-A（子宫内膜癌细胞系）中METTL14。。。卵白质印迹和测序剖析可知敲除细胞系都是杂合敲除。。。METTL14 /–敲除细胞系中m6A甲基化水平下降和肿瘤样本中视察到的效果一致(Fig. 2a)。。。同时发明增进细胞的增殖、克隆形成、细胞迁徙和浸润（Fig. 2b-e）。。。病毒介导的RNA滋扰敲低HEC-1-A细胞系中METTL3的表达与METTL14 /–获得的效果一致（Fig. 2f-j）。。。
为了验证体外细胞系视察到的表型， ，作者进一步研究了体内METTL14 /–和METTL3对肿瘤爆发的影响。。。将野生型HEC-1-A细胞系和METTL14 /–敲除HEC-1-A细胞系划分注射到裸鼠的腹腔膜， ，2-3周后视察肿瘤的巨细和数目。。。注射METTL14 /–敲除细胞的小鼠成瘤更大转移数目更多（Fig. 2k）。。。在注射野生型和突变METTL14上（Fig. 2l）以及敲低METTL3和比照细胞的裸鼠上视察到相似的趋势（Fig. 2m）。。。
图2 低水平m6A甲基化增进细胞的增殖、迁徙以及活体内肿瘤的生长
3.m6A-seq检测出子宫内膜肿瘤中甲基化改变的转录
研究职员对泉源于病人肿瘤组织和相邻正常组织做了m6A-seq检测剖析， ，发明m6A峰值在肿瘤组织中只有正常组织的一半（Fig. 3a）。。。m6A甲基化镌汰的转录本主要富集在与细胞迁徙、增殖、生长、粘赞许细胞殒命相关的基因本体（GO）位置。。。在敲低METTL3 和METTL14突变的的HEC-1-A细胞系也获得一致的效果。。。
图3 肿瘤组织m6A甲基化水平下降
4.m6A甲基化调控AKT信号通路的激活
AKT信号通路增进细胞的存活和生长， ，在子宫内膜癌和其他癌症通过致癌突变激活。。。研究发明与正常相近组织相比， ，肿瘤中加入AKT途径的许多基因显示出m6A甲基化镌汰（Fig. 3c,d）。。。研究发明METTL14功效缺失的hec-1-a细胞系与比照相比， ，AKT丝氨酸(S473)磷酸化水平显著提高(Fig. 4a)。。。苏氨酸和总AKT卵白表达水平没有改变。。。AKT磷酸化的这些转变刺激AKT信号， ，导致AKT下游效应因子的磷酸化的增添(Fig. 4b)。。。说明低水平的m6A甲基化通过磷酸化激活AKT信号通路。。。
图4 镌汰的m6A甲基化激活AKT
5.m6A甲基化控制AKT激活调控因子的表达
进一步研究PHLPP2（编码卵白磷酸酶， ，AKT去磷酸化失活）和mTORC2（一种磷酸化AKT的激酶）来确定低水平m6A甲基化作用下AKT激活的机制。。。编码PHLPP2和mTORC2复合体（PRR5、PRR5L和mTOR）的转录本在患者样本中也显示m6A甲基化的镌汰（Fig. 4c）。。。在这些细胞系中， ，视察到PHLPP2卵白的表达镌汰， ，而其mRNA水平没有显着改变；；；；； ；相反， ，p-mTOR（mTORC2的标记）除了卵白质水平增添， ，PRR5、PRR5L和mTOR的mRNA表达也增添（Fig. 4a,d）。。。免疫组化效果PHLPP2在肿瘤组织中确实下降（Fig. 4e,f）。。。
接下来研究m6A甲基化怎样调控PHLPP2和mTORC2的表达。。。病毒介导在HEC-1-A细胞系中敲低YTHDF1（阅读卵白的一种增进m6A的转录和翻译）简直镌汰了PHLPP2的表达(Fig. 5a)。。。PHLPP2表达的这些转变不是由于PHLPP2转录本数目转变， ，而是由于激活PHLPP2转录核糖体的转变（Fig. 5a,c）。。。而PRR5、PRR5L和mTOR的转录本是受YTHDF2（介导mRNA转录本降解）的影响（Fig. 5d,e）。。。滋扰效果证实镌汰的m6A甲基化削弱YTHDF1对PHLPP2（AKT负调控调）促翻译， ，镌汰YTHDF2对mTORC2（AKT正调控）转录本的降解。。。
图5 m6A连系卵白调控AKT通路相关基因表达
6.低m6A甲基化增添AKT信号增进细胞增殖
进一步研究证实子宫内膜癌细胞中镌汰的甲基化通过激活AKT来增进增殖。。。过表达PHLPP2和抑制mTORC2（敲低mTORC2的要害基因RICTOR）都镌汰了AKT磷酸化的水平， ，从而减缓了由于敲低METTL3， ，突变METTL14和METTL14 /-等引起子宫内膜癌细胞系HEC-1-A的增殖（Fig. 6）。。。
图6 低水平m6A调控AKT信号影响细胞增殖
N6-甲基腺苷(m6A)mRNA甲基化是一种影响癌症历程中细胞分解和增殖的基因调控机制。。。通过TCGA数据剖析、甲基化水平检测、基于病毒载体在细胞和动物模子上举行基因表达水平操作（敲除、RNA滋扰和过表达）， ，证实低水平m6A甲基化通过激活AKT信号途径导致子宫内膜癌细胞增殖和致瘤性。。。m6A可能是肿瘤治疗的一个潜在的靶点。。。
参考文献
1.Liu, N. et al. N6-methyladenosine-dependent RNA structural switches regulate RNA–protein interactions. Nature 518, 560–564 (2015).
2.Geula, S. et al. Stem cells. m6A mRNA methylation facilitates resolution of na?ve pluripotency toward differentiation. Science 347, 1002–1006 (2015).
3.Batista, P. J. et al. m6A RNA modification controls cell fate transition in mammalian embryonic stem cells. Cell Stem Cell 15, 707–719 (2014).
4.Zhao, B. S. et al. m6A-dependent maternal mRNA clearance facilitates zebrafish maternal-to-zygotic transition. Nature 542, 475–478 (2017).
扫一扫， ，反响目今页面
7*12在线客服， ，效劳咨询
倾耳聆听， ，一个事情日内实时处置惩罚
15800353038
UG环球生物
