李海龍， 肖佳欣， 湯 瑤， 賀修勝

(南華大學衡陽醫(yī)學院腫瘤研究所 腫瘤細胞與分子病理學湖南省重點實驗室，湖南省衡陽市 421001)

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是中國南方及東南亞地區(qū)發(fā)病率最高的頭頸部腫瘤，且在2018年統(tǒng)計的約129 079例新發(fā)鼻咽癌病例和72 987例相關死亡人數中，大多數病例局限于東南亞地區(qū)，并可能呈現每年上升的趨勢[1]。鼻咽癌發(fā)病部位隱蔽，且易復發(fā)、易轉移及放化療抵抗等問題增加了鼻咽癌的治療難度。目前鼻咽癌患者的主要治療方式仍然是以放療為主的綜合治療方式。

鼻咽癌的演變是一個多因素、多步驟和多基因相互作用的結果，所以深入研究鼻咽癌的發(fā)病機制成為亟待解決的問題。m6A甲基化修飾是指RNA的單甲基化(m)發(fā)生在腺嘌呤(A)第6號(6)氮原子上的修飾，多見于mRNA、rRNA、tRNA及ncRNA等多種RNA中。研究表明，m6A修飾對RNA前體的3′末端的處理、剪接、出核轉運、翻譯和降解等過程起著重要調控作用，且在小鼠和人體中具有高度保守性[2]。本文闡述m6A甲基化及其對鼻咽癌增殖、轉移、多重耐藥性和放療增敏等方面的影響，旨在為鼻咽癌的診斷和治療提供新思路。

1 m6A甲基化

m6A修飾具有選擇性控制基因表達的潛力，其修飾位點多分布于mRNA的3′非翻譯區(qū)(3′UTR)、長外顯子或者終止密碼子旁邊，且序列RRACH(R=A/G,H=A/U/C)為共有序列[3]。m6A甲基化修飾過程主要由m6A甲基轉移酶(m6A writers)、m6A甲基識別蛋白(m6A readers)和m6A去甲基化酶(m6A erasers)共同調控。

m6A甲基轉移酶復合物能在RNA分子的特定位置催化S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)，使其甲基轉移。甲基化轉移酶3(methyltransferase-like protein 3,METTL3)為主要催化成分，負責將甲基轉移至受體腺嘌呤6號氮原子。且研究發(fā)現，METTL3對rRNA甲基化不起作用，主要使mRNA甲基化[4]。甲基化轉移酶14(methyltransferase-like protein 14,METTL14)則輔助與底物結合，可提高METTL3催化活性并提供底物結合平臺[5]。甲基轉移酶復合物腎母細胞瘤1相關蛋白(wilms tumor 1-associated protein,WTAP)能通過與METTL3-METTL14核心復合物結合，促進METTL3-MELLT14復合物向細胞核內的核小斑處的易位[6]。KIAA1429(又稱Virilizer)能夠把METTL3/METTL14/WTAP復合物募集到靶RNA的3′UTR和終止密碼子區(qū)域進行選擇性m6A甲基化修飾[7]。此外，近年來發(fā)現的一些甲基轉移酶復合體中其他組成蛋白也在m6A甲基化發(fā)揮著舉足輕重的作用，如CCCH結構域的鋅指蛋白13(zinc finger CCCH domain-containing protein 13，Zc3h13)[8]、Casitas B系淋巴瘤原癌基因轉化序列樣蛋白1(Casitas B-lineage lymphoma-trans-forming sequence-like protein 1,CBLL1/HAKAI)[9]、RNA結合基序蛋白15(RNA binding motifprotein 15，RBM15)[10]及其類似物RBM15B[11]，這些蛋白可形成調控RNA m6A修飾的保守的大分子復合,進而調控RNA的m6A甲基化及其定位。目前，對于m6A甲基轉移酶復合物組成及其對應功能的認識處于探索之中。通過對“Writers”的進一步深入探索可為鼻咽癌患者早期篩查提供更敏感的生物標志物，并為鼻咽癌放化療增敏靶點的發(fā)現拓展新思路。

m6A去甲基化酶可去除RNA分子中的m6A甲基化修飾，充分展現出m6A甲基化修飾是動態(tài)可逆的過程。目前研究已經證實的m6A erasers包括肥胖相關基因(fat mass and obesity associated,FTO)[12]和AlkB同源物5(α-KG-dependent dioxygenase homolog 5，ALKBH5)[13]。兩種物質去甲基活性相當，都能將m6A中的甲基轉化為羥甲基并去除，且都主要存在于細胞核中。因此，細胞質中是否也存在未被發(fā)現的m6A去甲基化酶或者細胞質中的FTO和ALKBH5活性比其在細胞核時更高，仍需更深入地探究。

m6A甲基識別蛋白能精準識別RNA甲基化修飾的信息，影響m6A甲基化的RNA的穩(wěn)定、翻譯以及代謝。按其識別機制可分為直接識別的“Reader”：YTH域蛋白家族(YT521-B homology domain family,YTHDF)和YTH域包含家族(YT521-B homology domain containing,YTHDC)，能直接識別且結合m6A修飾位點進行調控；間接識別的“Reader”：最典型的是HNRNP家族的HNRNPC、HNRNPG和HNRNPA2/B1，能改變m6A RNA二級結構，調控其對pre-miRNA的選擇性剪接等加工能力[14]。目前對“Reader”識別和結合的機制及其是否具有特異性需要進一步研究，通過針對性地促進或阻斷m6A修飾的RNA與“Readers”結合，具有成為未來鼻咽癌新型治療方式的潛在可能。

2 m6A甲基化與鼻咽癌

m6A修飾在腫瘤細胞發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮不可替代的作用，且其相關蛋白表達的異常，在鼻咽癌惡性增殖、侵襲轉移、放療增敏和化療耐藥等方面具有極其重要的作用。

2.1 m6A修飾與鼻咽癌遷移、侵襲和轉移

鼻咽癌具有較高的局部浸潤率和早期遠處轉移的特點，是鼻咽癌患者治愈率不高的重要因素之一，因此，m6A修飾與鼻咽癌侵襲及轉移的關系密切。當細胞發(fā)生上皮間質轉化(EMT)后，則失去了上皮細胞的極性和細胞-細胞接觸結構等上皮特征，而獲得了間充質表型，這使得它們能夠從上皮細胞相鄰的細胞中遷移并侵入周圍的組織[15]。許多研究表明METTL3通過促進EMT，參與腫瘤細胞的遷移和侵襲[16-18]。Yu等[16]發(fā)現，鼻咽癌組織中METTL3含量明顯高于癌旁組織，晚期或淋巴結轉移的鼻咽癌患者METTL3表達水平較高，且證實通過m6A修飾Snail mRNA促進鼻咽癌細胞的EMT和轉移。Liu等[17]發(fā)現，METTL3在鼻咽癌細胞中對β-catenin/TCF信號通路具有正向調控作用，且敲除METTL3基因能抑制鼻咽癌細胞的侵襲和遷移能力。FAM225A這種新發(fā)現的lncRNA在促進腫瘤細胞侵襲、遷移和血管生成方面具有重要作用。最近研究發(fā)現，m6A修飾提高了FAM225A的穩(wěn)定性，FAM225A通過激活FAK/PI3K/Akt通路，從而促進鼻咽癌細胞的增殖和侵襲[18]。以上結果表明m6A修飾通過調控癌基因可促進鼻咽癌遷移、侵襲和轉移，且METTL3發(fā)揮著極其重要的作用。

2.2 m6A修飾與鼻咽癌細胞凋亡

鼻咽癌細胞周期紊亂和凋亡失調是引起細胞惡性增殖的重要原因。細胞凋亡是由基因控制的細胞自發(fā)和有序的死亡，主要由Caspase介導的外源性途徑或內源性途徑觸發(fā)。多項研究表明，低表達METTL3通過調節(jié)Bcl-2信號通路、SHH/GLI通路和ZNF750-FGF14通路促進腫瘤細胞凋亡[19]。Zhang等[20]發(fā)現，m6A修飾通過維持鼻咽癌中編碼鋅指蛋白750(ZNF750)低表達水平，經過ZNF750-FGF14信號通路促進細胞凋亡。研究發(fā)現，METTL3通過增強EZH2蛋白的表達，從而抑制鼻咽癌細胞凋亡[21]。以上研究表明METTL3可抑制腫瘤細胞凋亡。通過靶向目的基因促進凋亡過程被認為是一種有效的抗癌治療方法，以METTL3為靶點促進鼻咽癌細胞凋亡將可能成為有效的治療策略。

2.3 m6A修飾與鼻咽癌耐藥性

耐藥性的產生是導致癌癥患者死亡的一個主要原因。根據國家綜合癌癥網絡(NCCN)指南，化療是治療鼻咽癌的主要輔助手段之一。雖然鼻咽癌患者在最初的治療期間對化療很敏感，但隨后就會產生獲得性耐藥，導致治療失敗。最近的數據表明，TRIM蛋白家族的成員參與了癌癥的發(fā)生、發(fā)展和耐藥性[22]。Zhang等[23]發(fā)現，TRIM11基因在耐藥性鼻咽癌細胞中的表達水平顯著高于非耐藥性鼻咽癌細胞，且m6A修飾在鼻咽癌耐藥細胞的TRIM11中高度富集，提高了其RNA的穩(wěn)定性。TRIM11通過調控Daple-Dvl-β-catenin-ABCC9信號轉導，在促進鼻咽癌耐藥中起重要作用。這表明m6A修飾會增強鼻咽癌細胞的耐藥性，但其機制有待深入研究。

2.4 m6A修飾與鼻咽癌放療抵抗

鼻咽癌細胞對放療較為敏感，但放療抵抗仍是一個主要的臨床問題，導致鼻咽癌患者預后不佳。PI3K/Akt信號通路的激活可能是腫瘤細胞抗輻射能力增強的原因，且Akt是PI3K介導的放射抗性的關鍵分子[24]。He等[25]發(fā)現，m6A閱讀器YTHDC2在抗放射性鼻咽癌細胞中高表達，促進IGF1R mRNA的翻譯效率，通過激活IGF1R/ATK/S6信號軸而增強鼻咽癌細胞的放療抵抗作用。m6A閱讀器YTHDC2在鼻咽癌放療抵抗方面起調控作用，可能成為鼻咽癌細胞放療增敏和治療復發(fā)性鼻咽癌的有效靶點。

3 總結與展望

m6A修飾是一種復雜且普遍的修飾方式，與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展之間有緊密聯系，且METTL3高表達是鼻咽癌轉移的危險因素，可能是鼻咽癌治療的潛在靶點。

m6A修飾通過調控鼻咽癌原癌基因和抑癌基因的表達，參與鼻咽癌惡性表型的調控，但具體機制并未闡明。m6A修飾對鼻咽癌的影響仍有許多問題：①是否能通過m6A修飾途徑調節(jié)免疫微環(huán)境，控制鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展？②m6A修飾是否是一種保護機制，與鼻咽癌細胞自噬是否存在密切的聯系？③靶向m6A修飾蛋白是否可精準靶向治療EBV導致的鼻咽癌？m6A修飾的研究為多種腫瘤及其發(fā)病機制的研究開辟了新道路，相信m6A修飾的研究在鼻咽癌放化療增敏和精準治療方面有著巨大的潛力，需要更深入更具體的探索。