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综述:RNA m6 A修饰在正常与恶性进程中的关键调控作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Cell Investigation
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这篇综述系统阐述了RNA N6 -甲基腺苷(m6 A)修饰的动态调控机制及其在基因表达、干细胞命运、免疫应答和肿瘤发生中的核心作用。文章重点解析了m6 A"书写器"(writer)、"擦除器"(eraser)和"阅读器"(reader)蛋白的分子功能,并评述了单碱基分辨率检测技术进展与靶向治疗的临床潜力。
RNA m6
A修饰作为信使RNA(mRNA)最丰富的化学修饰,通过动态可逆的甲基化过程精细调控基因表达。甲基转移酶复合物(MTC)核心组分METTL3-METTL14作为"书写器"催化m6
A沉积,而FTO和ALKBH5作为"擦除器"介导去甲基化。YTHDF家族、IGF2BP等"阅读器"蛋白通过识别m6
A标记,决定mRNA的剪接、转运、稳定性和翻译命运。
染色质状态与转录调控
研究发现m6
A系统与组蛋白修饰存在交叉对话:METTL14通过识别H3K36me3标记招募RNA聚合酶II,而METTL3介导的染色体相关调控RNA(carRNA)甲基化可调控染色质开放状态。YTHDC1与组蛋白去甲基化酶KDM3B协同激活基因转录,形成表观遗传级联反应。
干细胞与发育编程
在胚胎干细胞中,m6
A缺失导致多能性维持异常,METTL3敲除通过稳定NANOG mRNA阻碍分化。造血干细胞中,YTHDF2通过降解Notch1a mRNA调控内皮-造血转化,而METTL16通过BCAT1/2轴维持白血病干细胞代谢重编程。
免疫调控的双刃剑作用
m6
A在天然免疫中呈现矛盾角色:METTL3缺失导致双链RNA积累激活MDA5/RIG-I通路,但病毒RNA的m6
A修饰又可逃逸宿主识别。在肿瘤微环境中,YTHDF1通过促进溶酶体蛋白酶翻译抑制抗原呈递,而ALKBH5缺失通过降低PD-L1表达增强T细胞杀伤。
肿瘤中的上下文依赖性
METTL3在AML中通过MYC/BCL2翻译促进白血病发生,但在胶质瘤中发挥抑癌作用。值得注意的是,METTL3和METTL16存在m6
A非依赖功能,如直接结合eIF3促进翻译起始。这种双重性提示组织特异性靶向策略的重要性。
临床转化前景
目前已有11种FTO抑制剂(如FB23-2)和3种METTL3抑制剂(STM2457)进入临床前研究。纳米孔测序和xPore算法实现了单细胞m6
A图谱分析,为个体化治疗提供新工具。然而,修饰酶的组织分布广谱性和底物重叠性仍是药物开发的重大挑战。
未解之谜与未来方向
领域内尚存核心争议:YTHDF蛋白功能冗余性是否由相分离(LLPS)决定?m6
A在不同RNA类型(如环状RNA)中的分布规律如何?这些问题的解答将推动RNA表观遗传学在精准医学中的应用突破。
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