综述：m6A修饰在癌症中的作用、意义及其治疗潜力

　　本综述系统探讨了RNA表观遗传修饰N6-甲基腺苷（m6A）在癌症中的核心作用，重点分析了其通过动态调控（writers/erasers/readers）影响癌基因/抑癌基因表达、肿瘤干细胞特性及肿瘤微环境重塑的机制。文章深入阐述了m6A在癌症诊断标志物、治疗抵抗及靶向治疗（如METTL3抑制剂STM2457、FTO抑制剂FB23-2）中的转化潜力，为开发表观转录组学精准疗法提供了重要理论依据。

　　

理解m⁶A修饰

N⁶-甲基腺苷（m⁶A）是真核生物mRNA中最主要的表观转录组标记，通过调节mRNA结构完整性、翻译效率和剪接过程，在癌细胞基因表达模式中发挥关键调控作用。这种可逆的动态修饰由三类酶协同调控：甲基转移酶（writers）如METTL3/METTL14复合物催化m⁶A形成，去甲基化酶（erasers）如FTO/ALKBH5负责去除甲基，而识别蛋白（readers）包括YTHDF家族和IGF2BP家族则介导下游生物学功能。m⁶A主要发生在RRACH motif（R=A/G, H=A/C/U）附近，集中于终止密码子和3'非翻译区，通过增强π轨道堆积相互作用改变RNA构象灵活性。

关键酶的功能特性

甲基转移酶复合物（MTC）以METTL3为核心催化单元，METTL14提供结构支持，WTAP作为衔接蛋白招募靶标，而KIAA1429被鉴定为复合物中最大蛋白组分。去甲基化酶FTO是首个发现的真核m⁶A去甲基酶，其过表达通过氧化去甲基化活性降低m⁶A丰度；ALKBH5则通过多模式调节转录输出，在癌变中呈现环境依赖性功能。识别蛋白中YTHDF1增强m⁶A修饰mRNA的翻译效率，YTHDF2加速转录本周转，IGF2BP则通过结合m⁶A位点增强mRNA稳定性。

m⁶A修饰的生物学功能

m⁶A修饰通过甲基化-去甲基化平衡的双功能调控机制，在多种肿瘤类型中发挥关键作用。METTL3/METTL14复合物作为主要甲基转移酶，在癌基因或抑癌基因mRNA上安装m⁶A标记，这些表观遗传标记被识别蛋白特异性识别后触发下游分子级联反应。当癌基因mRNA被靶向时，去甲基化酶活性消除m⁶A信号以防止异常识别蛋白招募和后续癌基因激活；相反，同样的去甲基化酶可通过去除保护性m⁶A标记作用于抑癌转录本，破坏正常mRNA周转机制导致抑癌蛋白异常积累。

m⁶A修饰在癌症中的作用

癌症相关分子网络调控

m⁶A修饰通过调控关键信号通路深刻影响癌症生物学。典型受调控通路包括NF-κB、PI3K/AKT、MAPK、Wnt和mTOR通路。METTL3介导的m⁶A甲基化通过TRAF6/NF-κB/FGF18通路促进胃癌细胞增殖；在膀胱癌中通过AFF4/NF-κB信号网络驱动进展。METTL14抑制通过损害YTHDF1介导的翻译效率减弱GLS2表达，同时通过MyD88/NF-κB信号激活S100A4巨噬细胞，最终驱动肝细胞癌进展。

癌基因与抑癌基因调控

m⁶A甲基化对抑癌基因和癌基因产生双重调控效应。典型抑癌基因如TP53、PTEN、CDKN2A受m⁶A调控——YTHDF2与TP53 mRNA上两个相邻m⁶A修饰位点结合调节其稳定性；METTL14过表达增加PTEN转录修饰密度增强其稳定性。典型癌基因如MYC、BCL2、EGFR、CCND1同样受m⁶A机制影响：METTL3催化m⁶A甲基化增强MYC mRNA翻译效率，而IGF2BP1通过m⁶A机制抑制MYC表达发挥肿瘤抑制功能。

癌症标志性特征调控

细胞增殖：m⁶A甲基转移酶通过调控靶基因谱影响癌细胞增殖动力学。METTL3诱导MMP9 mRNA m⁶A甲基化促进结直肠癌增殖；通过与DGCR8功能相互作用增强pri-miR221/222加工促进膀胱癌发生。去甲基化酶对癌细胞增殖能力影响呈现显著异质性——ALKBH5直接去甲基化IncRNA CARMN维持其表达，抑制突变p53驱动的乳腺癌细胞增殖。

细胞死亡抵抗：m⁶A修饰通过调节促凋亡/抗凋亡基因平衡决定凋亡平衡。METTL3在肝细胞癌中上调，其敲低抑制细胞侵袭迁移同时促进凋亡；YTHDF2抑制通过破坏mRNA衰变诱导MYC过表达乳腺癌中的蛋白毒性细胞死亡。

铁死亡调控：m⁶A修饰通过表观遗传调控铁依赖性死亡通路管理癌细胞的铁死亡。WTAP通过增强NUPR1 m⁶A甲基化提高脂质运载蛋白2表达抑制铁死亡；FTO过表达通过m⁶A-YTHDF2依赖机制上调SLC7A11和GPX4表达抑制铁死亡。

侵袭与转移：m⁶A修饰通过表观遗传调控关键转移驱动基因表达深刻影响肿瘤转移和侵袭。TNF-α通过METTL3介导的CLASP2 m⁶A修饰驱动膀胱癌转移；METTL3下调通过减弱YTHDF2介导的mRNA衰变增强KIF26B表达促进致癌进展。上皮间质转化（EMT）作为细胞发育关键过程，m⁶A修饰对其具有重要影响——METTL3通过表观遗传修饰Snail mRNA驱动结直肠癌EMT。

血管生成：m⁶A调控广泛参与肿瘤血管生成。METTL3通过m⁶A阅读器IGF2BP3降低VEGFA产生抑制胃肠道肿瘤相关血管生成；ALKBH5减弱ZKSCAN3 mRNA 3'-UTR和CDS区域内m⁶A水平促进其与VEGFA启动子结合。

免疫逃逸：m⁶A甲基化及其修饰因子通过重编程细胞代谢、抑制T细胞活性和调节检查点通路促进免疫抑制微环境形成。YTHDF1通过m⁶A-p65-CXCL1/CXCR2轴抑制抗肿瘤免疫反应；肿瘤内在METTL3抑制CD8⁺ T细胞激活和效应功能驱动免疫逃逸。

癌症干细胞调控

m⁶A修饰作为癌症干细胞生物学关键介质，不仅参与癌症干细胞生成和维持，还通过转录后调控致癌通路调节肿瘤侵袭性和抵抗机制。METTL3在胶质瘤干细胞样细胞中表达上调，其耗竭导致放射敏感性增强伴随DNA损伤反应效率受损；METTL14促进ATF5 mRNA m⁶A修饰和降解，ATF5上调通过增强WDR74转录和增加β-连环蛋白核转位逆转METTL14上调诱导的干性减弱。

肿瘤微环境重塑

恶性细胞：恶性细胞是肿瘤微环境核心，通过分泌因子和细胞外相互作用驱动代谢重编程、血管生成和免疫抑制。m⁶A甲基化通过表观遗传控制mRNA稳定性对恶性细胞存活至关重要。5-FU耐药结直肠癌细胞显示ATP生成、葡萄糖消耗、乳酸生产和耗氧率增强，反映对肿瘤微环境的代谢适应。

免疫细胞：肿瘤微环境内免疫细胞呈现双重调节作用，细胞毒性亚群直接消除恶性细胞而免疫抑制群体驱动肿瘤免疫逃逸。巨噬细胞特异性METTL14缺陷导致肿瘤浸润CD8⁺ T细胞功能受损；METTL3或METTL14缺失增加细胞毒性CD8⁺ T细胞浸润和细胞因子IFN-γ、CXCL9、CXCL10分泌，改善结直肠癌抗PD-1治疗反应。

基质成分：基质成分包括ECM组分和癌症相关成纤维细胞（CAFs），在协调肿瘤进展动态和调节治疗反应性中发挥关键调节作用。METTL3催化m⁶A修饰增强TGF-β1转录稳定性和翻译效率，骨肉瘤细胞分泌的TGF-β1然后激活间充质干细胞中的信号通路驱动其分化为CAFs。

m⁶A修饰失调的临床意义

诊断潜力

m⁶A相关酶谱作为诊断生物标志物具有重要价值。非小细胞肺癌患者白细胞中m⁶A甲基化升高，外周血RNA谱显示m⁶A水平显著增加；结直肠癌中外周血m⁶A特征诊断性能优于传统生物标志物。m⁶A相关长链非编码RNA成为临床相关预测生物标志物，在肺腺癌中鉴定出262个m⁶A相关lncRNA，乳腺癌中6个m⁶A相关lncRNA显示显著诊断潜力。

预后价值

m⁶A修饰在癌症中的关键预后价值日益得到认可，这种动态表观遗传改变作为独立生物标志物预测患者生存结果和疾病复发风险。METTL16和METTL3在胰腺癌中具有不同预后意义——METTL16作为有利预后生物标志物与改善生存结果相关，而METTL3可能通过RNA代谢重编程影响肿瘤进展。

治疗抵抗机制

m⁶A表观遗传失调介导的治疗抵抗通过多层分子协调出现，涉及药物代谢酶协调调节、生存信号通路重编程和治疗应激代谢适应。METTL3通过激活G6PD依赖性磷酸戊糖途径驱动肝细胞癌奥沙利铂抵抗；METTL3抑制通过稳定p53恢复p53介导的凋亡使癌细胞对化疗敏感。

m⁶A修饰的靶向治疗

小分子抑制剂

针对m⁶A修饰的小分子抑制剂开发具有重要转化潜力。3-脱氮腺苷作为全局甲基化抑制剂应用降低卵巢癌细胞中flotillain-1 mRNA表达；STM2457作为选择性METTL3催化抑制剂，与对照组相比显著降低结直肠癌肿瘤生长。奎诺酮作为选择性METTL3抑制剂，IC₅₀为2.73μM，在胰腺癌细胞中显示剂量依赖性减弱m⁶A水平。

RNA疗法与递送系统

CRISPR-dCas13介导的m⁶A编辑成为新兴基因编辑技术，可精确调节m⁶A修饰。通过将RNA切割失活dCas13与甲基转移酶GhMTA或去甲基化酶GhALKBH10结合，可构建靶向RNA甲基化编辑器（TME）或靶向RNA去甲基化编辑器（TDE）。

联合治疗策略

针对这种修饰的治疗与现有癌症疗法（如化疗、放疗和免疫治疗）相结合，可通过调节免疫反应和代谢途径提高治疗效果。m⁶A修饰与抗癌药物5-氮杂胞苷协同应用可有效靶向癌症干细胞；BRD2 m⁶A修饰通过caspase-8激活和诱导凋亡与焦亡增强胃癌对5-FU的化学敏感性。

个性化医疗方法

肿瘤特异性m⁶A模式可能创建异质性RNA景观决定药物敏感性、免疫反应性和转移潜力。通过m⁶A分析进行患者分层可能代表肿瘤学转化方法，利用尖端测序技术定量绘制临床活检样本m⁶A表观转录组，从而识别具有独特治疗脆弱性的不同分子亚型为个性化治疗策略提供信息。

结论与展望

m⁶A修饰已成为癌症治疗的关键因素，提供了新观点和可行治疗靶点。m⁶A甲基化水平不仅与肿瘤组织病理学分类和预后结果相关，还在肿瘤发生、进展和转移扩散的不同阶段发挥调节功能。m⁶A修饰通过调节癌基因、影响癌症干细胞和调节肿瘤微环境促进致癌作用；此外还影响血管生成和免疫反应