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(jī)制，在各種生理和病理?xiàng)l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(diǎn)。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(tuán)隊(duì)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(guò)TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)全景分析了頭頸鱗癌中所有m6A調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)譜，找出了豐度最高的差異蛋白-ALKBH5。并進(jìn)一步通過(guò)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沉默m6A去甲基化酶ALKBH5可以顯著抑制腫瘤進(jìn)展。m6A免疫沉淀測(cè)序結(jié)合轉(zhuǎn)錄本測(cè)序發(fā)現(xiàn)DDX58 mRNA是ALKBH5調(diào)控的靶點(diǎn)。ChIRP結(jié)合質(zhì)譜鑒定出HNRNPC是DDX58 mRNA的m6A位點(diǎn)的讀碼蛋白，通過(guò)剪切促進(jìn)其成熟。ALKBH5過(guò)表達(dá)通過(guò)關(guān)閉IKKε/TBK1/IRF3通路抑制DDX58編碼蛋白R(shí)IG-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(guò)抑制干擾素α分泌干預(yù)微環(huán)境中免疫殺傷細(xì)胞的浸潤(rùn)，為腫瘤細(xì)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(dòng)態(tài)RNA修飾，由“寫(xiě)入蛋白”METTL3、METTL14和WTAP添加，被“擦除蛋白”FTO和ALKBH5擦除，并被“識(shí)別蛋白”識(shí)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(lái)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(xì)胞重編程、精子發(fā)生、T細(xì)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(xì)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(kāi)始，m6A修飾在腫瘤進(jìn)展中的作用有待進(jìn)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(dòng)頭頸鱗癌進(jìn)展的機(jī)制。m6A修飾的研究開(kāi)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(jìn)展在很大程度上是未知的。
干擾素α是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子，由大多數(shù)有核細(xì)胞產(chǎn)生，在免疫細(xì)胞分化和激活、抗原呈遞、共刺激機(jī)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(guò)上調(diào)視黃酸誘導(dǎo)基因I(RIG-I)來(lái)增強(qiáng)靶向治療的效果。RIG-I是一種關(guān)鍵的細(xì)胞溶質(zhì)模式識(shí)別受體，對(duì)于檢測(cè)病毒RNA和啟動(dòng)先天免疫反應(yīng)至關(guān)重要。然而，干擾素α信號(hào)的過(guò)度激活通過(guò)上調(diào)程序性細(xì)胞死亡配體1來(lái)促進(jìn)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(jī)制非常重要。
該研究針對(duì)上述問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)通過(guò)m6A測(cè)序、RNA轉(zhuǎn)錄測(cè)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(guò)ALKBH5/RIG-I/IFNα軸介導(dǎo)的免疫微環(huán)境調(diào)控新機(jī)制，一方面拓展了對(duì)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(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科協(xié)青年托舉人才計(jì)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(guó)博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
