(本文转自珠江肿瘤)
通过前两次图说的学习,我们已经深刻的学习了m6A的机制,以及其在RNA发挥功能中的作用,今天让我们来了解下目前已经发现m6A在恶性肿瘤中的作用,如下图所示:m6A对癌症的作用反映在对癌症相关基因表达的调节中,m6A通过增强或抑制癌基因和抑癌基因的表达来影响癌症的发生和发展,在不同的肿瘤,不同的通路中发挥着不同的作用。1.m6A促进肿瘤的发生发展
1.1m6A促进癌基因表达
卵巢癌(Ovariancancer)
在卵巢癌中,m6Areader(IGF2BP1)升高且预后不良。SRF是一类血清反应因子,有助于肿瘤细胞的增殖和转移以及癌基因(如:FOXK1、PDLIM7)的转录。IGF2BP1通过抑制miRNA介导的m6A依赖性降解来增强SRF的表达,从而导致SRF,FOXK1和PDLIM7的表达增加,从而促进卵巢肿瘤细胞的生长;同时m6Awriter(METTL3)刺激AXLmRNA翻译和上皮-间质转化,从而促进卵巢肿瘤细胞的侵袭。膀胱癌(Bladdercancer)
在膀胱癌中,METTL3和癌基因CDCP1明显上调,且与膀胱癌进展相关。METTL3升高了CDCP1的m6A水平,从而通过m6Areader(YTHDF1)促进了其翻译。同时,AF4/FMR2家族成员4(AFF4)是MYC的直接上游调节子,可以增强MYC的表达。METTL3可以直接促进MYC的表达或者通过促进AFF4的表达进而促进MYC的表达,进而促进膀胱肿瘤细胞的增殖,迁移,侵袭和存活。此外,在膀胱癌中,METTL3可以与微处理器蛋白质DGCR8相互作用,促进pri-miR/的成熟。肺癌(Lungcancer)
在肺腺癌中,METTL3的表达升高,可以通过与EIF3形成mRNA环来增强癌基因BRD4的翻译,从而通过促进核糖体再循环促进癌基因的翻译,从而促进肺癌细胞的侵袭和转移。皮肤鳞状细胞癌(cSCC)
在皮肤鳞状细胞癌(cSCC)中,上调的METTL3促进△Np63表达,从而增强cSCC细胞增殖和肿瘤生长。白血病(Leukemia)
在AML中,METTL3表达升高,通过缓解核糖体停滞促进了癌基因(如SP1:调节癌基因c-MYC的表达)的翻译。METTL3通过诱导m6A来增强癌基因(如c-MYC,BCL2和PTEN)的翻译,促进肿瘤的发生发展。m6A另一个writer(METTL14)在AML中也高度表达,通过增强翻译和抑制MYB和MYC的衰变来促进白血病干细胞/起始细胞的AML发育和维持以及自我更新。肠癌(colorectalcancer)
在CRC中,YTHDF1高度表达,YTHDF1可以通过促进Wnt/β-catenin途径活性来促进CRC细胞的致瘤性和结肠球形成能力,c-MYC可增强YTHDF1的表达。另,METTL3可通过IGF2BP2介导的RNA降解抑制来促进SRY(性别决定区Y)-box2(SOX2)的表达促进肠癌的发生。鼻咽癌(nasopharyngealcarcinoma)
在鼻咽癌(NPC)中,致癌lncRNAFAMA的m6A水平升高,导致FAMA的稳定性增强和表达更高。FAMA通过作为ceRNA发挥功能并促进miR--3p和miR-的表达,从而发挥促癌作用,从而导致ITGB3的更高表达和FAK/PI3K/Akt途径的激活,M6A调节NPC细胞的增殖。1.2m6A抑制肿瘤抑制基因的表达
胰腺癌(Pancreaticcancer)
在胰腺肿瘤和吸烟患者中,miR-25-3p的表达升高,且与预后不良有关。香烟烟雾冷凝物促进m6A,从而促进胰腺癌中癌基因miR-25-3p的成熟,miR-25-3p则抑制PHLPP2(抑癌基因),从而导致致癌性AKT-p70S6K信号转导,促进肿瘤的发生发展。透明细胞肾细胞癌(ccRCC)
在透明细胞肾细胞癌中,在透明细胞肾细胞癌(ccRCC)中,由于较少的FTO导致较高的m6A水平,进而通过降低PGC-1α的稳定性来抑制PGC-1α的表达。较高的m6A水平和较低的PGC-1α表达可促进肾肿瘤细胞的生长。2.m6A抑制肿瘤的发生发展
2.1m6A抑制癌基因表达
子宫内膜癌(Endometrialcancer)
在子宫内膜肿瘤中,m6A通过降解YTHDF2介导的正AKT调节剂mTORC2来抑制AKT途径的激活从而抑制肿瘤的发生发展。但大约70%的子宫内膜肿瘤中表现出m6A的降低,这可能是由于METTL14突变或METTL3的表达降低所致。所以减少的m6A,增加的mTORC2表达都可能是子宫内膜癌的致癌机制。宫颈癌(cervicalcancer)
在宫颈癌中,FTO抑制m6A甲基化,从而抑制β-catenin的表达及Wnt/β-catenin信号通路的激活,影响宫颈癌的发生发展。胶质母细胞瘤(Glioblastoma)
在胶质母细胞瘤中,胶质母细胞瘤干样细胞(GSCs)中高度表达m6A脱甲基酶ALKBH5,ALKBH5使FOXM1新生的转录本m6A,从而导致FOXM1表达增强。耗竭的ALKBH5和FOXM1-AS通过破坏FOXM1轴影响了GSC的肿瘤发生。乳腺癌(Breastcancer)
在乳腺癌中,低氧促进ALKBH5的表达,导致NANOGmRNAm6A水平降低以及增强mRNA稳定化。降低的NANOG可抑制乳腺癌干细胞(BCSC)的富集。肺癌(Lungcancer)
在肺鳞状细胞癌(LUSC)中,FTO的表达升高,FTO通过抑制m6A甲基化,抑制后的m6A可抑制癌基因MZF1的表达,从而抑制癌症形成。m6A的表达升高和MZF1的表达降低都会抑制肿瘤的发展。肝癌(Livecancer)
在HCC中,m6A通过结合YTHDF2介导的EGFR降解来充当肿瘤抑制因子,方法是结合该mRNA3UTR中的m6A位点。YTHDF2通过促使EGFRmRNA不稳定来抑制ERK/MAPK信号级联传导。2.2m6A促进肿瘤抑制基因的表达
子宫内膜癌(Endometrialcancer)
在子宫内膜肿瘤中,m6A通过促进YTHDF1介导的负AKT调节剂PHLPP2的翻译抑制AKT途径的激活。m6A减弱则会导致细胞增殖,集落形成,迁移和侵袭增强。乳腺癌(Breastcancer)
在乳腺癌中,FTO的表达较高,FTO通过减少BNIP3m6A甲基化以及促进BNIP3降解来促进乳腺癌细胞增殖,集落形成和转移。肝癌(Livecancer)
在HCC中,METTL14通过m6A修饰参与主要microRNA的加工。METTL14的过表达在体外抑制HepG2细胞的迁移和侵袭,并在体内抑制细胞增殖和转移。METTL14不仅增强了DGCR8与pri-mi的识别和结合,还加速了后续加工成成熟miRNA的过程。总结
越来越多的证据表明,m6A在肿瘤中起着双重角色的左右。一方面,m6A调节癌基因或抑癌基因的表达,从而发挥促癌或抑癌的作用。另一方面,可以通过调节m6A水平和m6A酶的表达和活性,从而影响m6A在癌症中的作用。如下图所示,综合以上所有肿瘤中的作用,m6A对癌症的总作用大致取决于三个要素:靶RNA是作为肿瘤启动子还是肿瘤抑制子发挥作用
肿瘤细胞中m6A水平的变化
对目标mRNA的甲基化后的调控
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