N6-甲基腺苷(m6A)修飾是RNA上豐度最高的修飾方式,,屬于轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的重要機制,在各種生理和病理條件下發(fā)揮著關(guān)鍵作用,,也給疾病治療提供了嶄新的靶點,。然而,m6A在頭頸鱗癌中的修飾狀態(tài)以及作用模式尚不清楚,。2022年4月,,張志愿院士/何悅教授團隊在腫瘤學(xué)權(quán)威期刊《分子癌癥》在線發(fā)表題為“The m6A demethylase ALKBH5 promotes tumor progression by inhibiting RIG-I expression and interferon alpha production through the IKKε/TBK1/IRF3 pathway in head and neck squamous cell carcinoma”的研究論文,該研究首先通過TCGA數(shù)據(jù)庫全景分析了頭頸鱗癌中所有m6A調(diào)節(jié)蛋白的表達譜,,找出了豐度最高的差異蛋白-ALKBH5,。并進一步通過研究展示了頭頸鱗癌中m6A狀態(tài)的下調(diào)和兩種去甲基化酶的上調(diào),。體內(nèi)、外實驗發(fā)現(xiàn)沉默m6A去甲基化酶ALKBH5可以顯著抑制腫瘤進展,。m6A免疫沉淀測序結(jié)合轉(zhuǎn)錄本測序發(fā)現(xiàn)DDX58 mRNA是ALKBH5調(diào)控的靶點,。ChIRP結(jié)合質(zhì)譜鑒定出HNRNPC是DDX58 mRNA的m6A位點的讀碼蛋白,通過剪切促進其成熟,。ALKBH5過表達通過關(guān)閉IKKε/TBK1/IRF3通路抑制DDX58編碼蛋白RIG-I介導(dǎo)的干擾素α分泌,。利用免疫健全鼠荷瘤模型發(fā)現(xiàn)ALKBH5通過抑制干擾素α分泌干預(yù)微環(huán)境中免疫殺傷細胞的浸潤,為腫瘤細胞免疫逃逸提供了土壤,。

N6-甲基腺苷(m6A)修飾是100多種真核mRNA修飾中最豐富的,。它是一種動態(tài)RNA修飾,由“寫入蛋白”METTL3,、METTL14和WTAP添加,,被“擦除蛋白”FTO和ALKBH5擦除,并被“識別蛋白”識別,,例如YTH結(jié)構(gòu)域家族成員(YTHDF1-3,、YTHDC1/2)、IGF2BPs和異質(zhì)核核糖核蛋白(HNRNP)家族成員,。
越來越多的證據(jù)表明,,m6A修飾在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)RNA的穩(wěn)定性、定位,、輸出,、剪接和翻譯,從而在細胞重編程,、精子發(fā)生,、T細胞穩(wěn)態(tài)和內(nèi)皮造血轉(zhuǎn)化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。m6A修飾的失調(diào)與膠質(zhì)母細胞瘤,、乳腺癌,、胃癌、結(jié)直腸癌等癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),。然而,,m6A介導(dǎo)的表觀轉(zhuǎn)錄組的研究才剛剛開始,m6A修飾在腫瘤進展中的作用有待進一步研究,。
頭頸鱗癌嚴(yán)重破壞咀嚼,、呼吸、吞咽等基本生理功能,,甚至可能危及生命,。綜合治療包括手術(shù)、放化療和靶向治療后,5年生存率為50-60%,,迫切需要探索驅(qū)動頭頸鱗癌進展的機制,。m6A修飾的研究開啟了轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的新視角,而m6A的修飾狀態(tài)以及它如何參與頭頸鱗癌的進展在很大程度上是未知的,。
干擾素α是第一個被發(fā)現(xiàn)的細胞因子,,由大多數(shù)有核細胞產(chǎn)生,在免疫細胞分化和激活,、抗原呈遞,、共刺激機制和免疫監(jiān)視中起著不可或缺的作用。課題組前期發(fā)現(xiàn)干擾素α通過上調(diào)視黃酸誘導(dǎo)基因I(RIG-I)來增強靶向治療的效果,。RIG-I是一種關(guān)鍵的細胞溶質(zhì)模式識別受體,,對于檢測病毒RNA和啟動先天免疫反應(yīng)至關(guān)重要。然而,,干擾素α信號的過度激活通過上調(diào)程序性細胞死亡配體1來促進免疫抑制微環(huán)境的形成,。由于干擾素α在頭頸鱗癌治療中是一把雙刃劍,因此探索腫瘤微環(huán)境中干擾素α分泌的上游機制非常重要,。
該研究針對上述問題,,團隊通過m6A測序、RNA轉(zhuǎn)錄測序,、免疫沉淀質(zhì)譜等多種技術(shù)手段,,揭示了一種全新的由m6A修飾通過ALKBH5/RIG-I/IFNα軸介導(dǎo)的免疫微環(huán)境調(diào)控新機制,一方面拓展了對免疫微環(huán)境調(diào)控的理解,,另一方面為重塑腫瘤微環(huán)境提供了新的思路,。
該研究在附屬第九人民醫(yī)院張志愿院士的指導(dǎo)下完成,口腔頜面頭頸腫瘤科何悅教授,、張建軍研究員,、馬海龍醫(yī)師(博士導(dǎo)師為張志愿院士)為通訊作者,金淑芳主治醫(yī)師(博士導(dǎo)師為何悅教授,,博士后導(dǎo)師張志愿院士)為第一作者,。相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科協(xié)青年托舉人才計劃,、上海市科技啟明星、上海市“醫(yī)苑新星”,、上海市自然科學(xué)基金和中國博士后科學(xué)基金等項目的資助,。