RNA m6A修饰在临床疾病中的研究思路

RNA携带一系列在基因表达调控中发挥重要作用的化学修饰，其主要包括m6A、m5C和m1A。N6-甲基腺苷（m6A）是最常见的mRNA修饰，也是近些年国自然热点。它是指mRNA中氮6位置腺苷甲基发生修饰，m6A修饰是哺乳动物细胞中mRNA最普遍的修饰作用，被认为是mRNA加工、稳定性和翻译的一个新的表观遗传调控层。m6A甲基化作为转录后基因表达调控的一种方式，介导的基因调控在许多生理和病理生理过程中发挥着至关重要的作用。

RN甲基化修饰失调导致RNA的功能紊乱，引发一系列机体的病理效应。目前已证实，RNA甲基化修饰与神经系统紊乱、代谢性疾病、病毒感染、肿瘤等疾病密切相关。了解RNA甲基化修饰与疾病的关系，深入研究相关机制和通路，可为疾病的诊疗提供新靶点和新思路。

RNA的m6A修饰是动态和可逆的，受到三类蛋白的调控。比如：甲基转移酶(writer)、脱甲基酶(eraser)和m6A结合蛋白(reader)。它们对于RNA的代谢有重要作用（下表）。

甲基转移酶（Writer）：METTL3、METTL14、WTAP、VIRMA、RBM15/15B、Zc3H13-WTAP和Zc3H13-rBM15/15B、CBLL1/HAKA1

去甲基化酶:（Eraser）：FTO、ALKBH5

m6A甲基化结合蛋白（Reader）: 

YTHDC1(DC1)、YTHDC2（DC2)、YTHDF(DF1、DF2、DF3)

m6A调控蛋白在RNA代谢中的作用

目前，已发表的m6A文章中有很多以这三类蛋白作为切入点，开展研究。我们精选了几篇临床疾病方向的m6A研究文章，帮相关方向的老师拓展思路。

• 案例分析

研究对象：乳腺癌

研究技术：MeRIP-seq、RNA-seq、RIP-qPCR、MeRIP-qPCR、代谢组学等（爱基百客均可提供）

摘要：

肿瘤相关因子的转录后修饰在乳腺癌的进展中起着关键作用。然而，其潜在机制尚不清楚。癌细胞中的m6A修饰是动态的和可逆的，并且已经发现通过各种机制影响肿瘤的发生和进展。本研究针对Hippo通路中m6A甲基化对乳腺癌细胞增殖和代谢的调控机制进行了探讨。

利用MeRIP-seq、RNA-seq和代谢组学联合揭示了乳腺癌组织和细胞中m6A修饰的图谱。研究人员通过RNA pull-down实验、RIP-qPCR、MeRIP-qPCR和RNA稳定性分析来确定乳腺癌细胞中m6A调控中m6A调控蛋白与LATS1（肿瘤抑制基因）之间的关系。体外和体内实验证实了m6A调控蛋白在乳腺癌细胞中的表达和生物学功能。此外，研究人员研究了YAP/TAZ的磷酸化水平和定位，发现乳腺癌细胞中m6A调控LATS1会影响Hippo通路的活性。

研究人员证明m6A通过Hippo通路因子LATS1调控乳腺癌细胞增殖和糖酵解代谢发挥重要作用。METTL3是m6A的writer，YTHDF2是LATS1 mRNA的reader蛋白，在乳腺癌的肿瘤发生和糖酵解中都起着积极的促进作用。METTL3在LATS1 mRNA中诱导高水平的m6A修饰。YTHDF2鉴定了LATS1 mRNA中的m6A位点，降低了其稳定性。敲除METTL3或YTHDF2蛋白表达增加LATS1 mRNA表达，通过激活Hippo通路中的YAP/TAZ抑制乳腺癌肿瘤发生。研究人员发现METTL3-LATS1-YTHDF2通路通过激活Hippo通路中的YAP/TAZ在乳腺癌的进展中发挥重要作用。

研究路线：

研究对象：急性肾损伤

研究技术：Dot blot、MeRIP、RIP、RNA-seq等（爱基百客均可提供）

摘要：

缺血再灌注损伤（IRI）是急性肾损伤（AKI）的常见原因。m6A修饰在AKI中的作用尚不清楚。这篇研究描述了ALKBH5和m6A修饰在I/R诱导的雄性小鼠肾损伤模型中的作用。在IRI后Alkbh5敲除小鼠表现出更轻的病理损伤和更好的肾功能，而Alkbh5过表达小鼠则表现出相反的结果。在肾小管上皮细胞中有条件的敲除Alkbh5也可以减轻I/R诱导的AKI和纤维化。CCL28被确定为ALKBH5的一个靶点。

此外，Ccl28 mRNA的稳定性随着Alkbh5的缺乏而增加，并通过与胰岛素样生长因子2结合蛋白2的结合来介导。在IRI-Alkbh5^fl/flKsp^Cre小鼠中，CCL28水平升高抑制调节性T细胞，同时上调炎症细胞。ALKBH5抑制剂IOX1对I/R诱导的AKI具有保护作用。综上所述，抑制ALKBH5可促进Ccl28 mRNA的m6A修饰，增强其稳定性，并调控调节性T细胞/炎症细胞轴。ALKBH5和该轴是一个潜在的AKI治疗靶点。

研究路线：

分子机制模型

研究对象：膀胱癌

研究技术：RIP、MeRIP-qPCR、RNA-seq、代谢组等（爱基百客均可提供）

摘要：

异常的葡萄糖代谢是膀胱癌的一个特征。高血糖与膀胱癌的发生发展有密切关系。然而，高血糖促进癌症，尤其是膀胱癌侵袭性的潜在机制仍不完全清楚。N6-甲基腺苷(M6A)修饰是一种发生在腺苷N6位的甲基化修饰，在泌尿系统肿瘤的发病过程中起着重要作用。最近，人们发现m6A读取器YTHDC 1受高糖条件的调控。

在该研究中，作者发现YTHDC 1不仅受高糖条件的调节，而且在膀胱癌组织中也被下调，并与肿瘤的预后有关。研究还发现YTHDC 1以m6A依赖的方式抑制膀胱癌细胞的恶性进程和糖酵解过程，并确定这种作用部分由GLUT 3介导。此外，GLUT3被发现通过上调RNF183的表达来破坏YTHDC1的稳定。

总之，该研究发现了一个新的YTHDC 1/GLUT 3/RNF 183反馈回路，调节膀胱癌的疾病进展和葡萄糖代谢。该研究为探讨高血糖条件下膀胱癌的发病机制提供了新的思路，并可能为膀胱癌药物的开发提供了理想的候选药物。

研究路线：

分子机制模型

m6A甲基化研究无非是围绕着甲基化转移酶(Writers)、去甲基化酶(Erasers)和甲基化阅读蛋白(Readers)这三大组分展开相应的研究,从m6A修饰相关调控蛋白入手，深入阐明m6A修饰生物学功能和作用机制，一般套路为：

文献链接：https://pan.baidu.com/s/1Tcz8ApJ-0xhZ6W5RCMZBKw?pwd=i7yf 
提取码：i7yf