小編這次要分享的兩篇高分文獻，是今年 5 月發表在 Gut 和 Mol Cancer 雜志的兩篇文章，一個研究胃癌一個研究胰腺癌，都是很經典的研究套路。今天小編就為大家深度剖析文章思路，特別是就如何找到關鍵問題：怎么找到受甲基化酶調控的靶基因？做了具體的展示。
胃癌（Gastric cancer, GC) 是全球第五大常見腫瘤和第三大致命癌癥，幾乎一半的胃癌病例發生在東亞。大多數胃癌患者在晚期被診斷為惡性增生和轉移。遺憾的是，晚期患者的預后非常糟糕。因此，識別新的生物標志物和治療靶點對胃癌的診斷和治療是迫切需要的。作者針對胃癌，展開 RNA m6A 修飾研究，從 METTL3 入手，上下游同時探索，成功探索到了完整的上下游作用機制。
機制上，作者發現 p300 介導了 METTL3 在啟動子區的 H3K27ac 修飾誘導了 METTL3 轉錄激活，METTL3 寫入對 HDGF 基因的 m6A 修飾，IGF2BP3（reader）直接與 HDGF 上的 m6A 位點發生結合，維持該基因的穩定性。體內外實驗證明 HDGF 的分泌促進腫瘤血管生成，而核內 HDGF 激活 GLUT4 和 ENO2 的表達，進而增加 GC 細胞的糖酵解，促進 GC 的進展，導致臨床預后變差。
研究思路
關鍵結果
01、 研究 METTL3 的原因
fig1AB 在 mRNA 和 total RNA 中 GC 的 m6A 整體水平(ping)顯(xian)著高(gao)于正常組（N=28,14-14,pair）。
fig1CD qPCR 和 TCGA 結果發(fa)現 GC 的 METTL3 的表達水平顯著(zhu)高于正(zheng)常組(zu)。
fig1I METTL3 的高表達與患者不良預后相關(guan)。
02、 探究 METTL3 上游的調控機制
fig2A USCS 中 METTL3 啟動子區存在 H3K27ac 修飾。
Fig2B 用 C646（C646 是靶向 p300 的(de)(de)(de)組蛋(dan)白乙酰(xian)化(hua)抑制劑(ji)）處理不同類型細胞，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de) METTL13 的(de)(de)(de)表達(da)水平降低。
H3K27ac 已知受到 p300/CPB 的(de)催化。H3K27ac 有助于 METTL3 的(de)轉錄激活。
03、 通過 MeRIP-seq 挖掘下游受甲基化酶調控的機制
Fig5A 對 GC 模式細胞、KO METTL3 的(de) GC 模式細胞、過(guo)(guo)表(biao)(biao)達 METTL3 的(de) GC 模式細胞的(de) MeRIP-seq 和 RNA-seq 數據求交集，鎖定下游靶基因 HDGF，METTL3 過(guo)(guo)表(biao)(biao)達的(de) GC 細胞中，對應(ying) HDGF 表(biao)(biao)達也上調。
Fig5H METTL3 過表達的(de) MeRIP-seq 的(de) motif 結果提示，AGACC 序(xu)列在 HDGF 的(de)外(wai)顯子(zi)中序(xu)列中。
Fig5K 放線菌素 D（轉錄抑制劑）處(chu)理(li) GC 細(xi)胞(bao)在特定(ding)(ding)的(de)時間段(duan)里。METLL3 過(guo)表達的(de)細(xi)胞(bao)在處(chu)理(li)后(hou)，HDGF 的(de)表達穩定(ding)(ding)在較高水平；而 METTL3 敲(qiao)除(chu)的(de)細(xi)胞(bao)則表現相反的(de)結果，說明(ming) m6A 修飾會影響 HDGF 的(de)穩定(ding)(ding)性(xing)。
Fig5L 只有 IGF2BP3 的敲降(jiang)顯(xian)著的抑制了(le) HDGF mRNA 的表達。Fig5M RIP-qPCR 實(shi)驗也(ye)證明(ming) IGF2BP3 特異(yi)性與 HDGF 富集(ji)在一起。
Fig5 OPQR. 在 TCGA 和(he)(he) 28 個樣(yang)本(ben)中發現(xian) HDGF 和(he)(he) IGF2BP3 兩個基因(yin)在 GC 中的表達高于(yu)正常組。3 個基因(yin)彼(bi)此(ci)正相(xiang)關(guan)。
研究結論
揭示了 METTL3 在胃癌發展中的致癌作用。機制上，METTL3/ HDGF/GLUT4/ENO2 軸通過增加糖酵解和血管生成促進 GC 腫瘤發生和轉移。此外，METTL3 在胃癌中表達明顯升高，與胃癌患者預后不良相關。因此，METTL3 可能是胃癌潛在的預測因子和治療靶點。此外該單位作者還同時發了一篇高分綜述，圍繞胃癌中的 RNA 甲基化酶 METTL3 展開，大家感興趣可以自行下載。
胰腺癌是一種起病隱匿、早期診斷困難、手術切除率低的胃腸道惡性腫瘤，是世界上常見的致命腫瘤之一。胰腺癌的 5 年生存率僅為 8%，遠處轉移期甚至降至 3%。因此，迫切需要闡明胰腺癌的分子機制，以達到診斷和治療干預的目的。作者針對胰腺癌，展開 RNA m6A 修飾研究，從 ALKBH5(eraser) 入手，上下游同時探索，成功探索到了上下游作用機制。思路其實和上篇差不多，都是先前期通過 TCGA 和自己的胰腺癌組織樣本入手，發現 ALKBH5 存在顯著差異。然后通過體內外實驗來驗證該基因對疾病的一個促進作用。關鍵的來了，對 ALKBH5 的過表達細胞和正常細胞進行 MeRIP-seq 和 RNA-seq，然后做差異分析，求交集，就能基本鎖定受甲基化酶調控的基因（PER1）。
上(shang)圖就是作者可視(shi)化(hua)了如(ru)何篩選到(dao)受甲基(ji)化(hua)酶調控靶基(ji)因的過程
ALKBH5 過表達后，PER1 的(de)(de) 3’UTR 區的(de)(de) m6A 修飾(shi)被擦除。
機制(zhi)上，ALKBH5 通過轉錄后調(diao)控 m6A 去甲(jia)基(ji)化作(zuo)用(yong)以 m6A- YTHDF2 依賴的(de)方式激(ji)(ji)活(huo) PER1。PER1 的(de)上調(diao)導致(zhi) ATM-CHK2-P53/CDC25C 信號通路的(de)重新激(ji)(ji)活(huo)，抑制(zhi)細(xi)胞(bao)生長(chang)。p53 誘導的(de) ALKBH5 轉錄激(ji)(ji)活(huo)在胰(yi)腺癌中(zhong)起(qi)著調(diao)節(jie) m6A 修(xiu)飾的(de)反饋(kui)回路作(zuo)用(yong)。
文末是小編收集的近幾個月的較高分有關 m6A 修飾的研究，感興趣的老師可以聯系在線客服溝通 獲取。
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