如何做到快速同时检测各类癌症当中RNA甲基化相关...(一)
如何做到快速同时检测各类癌症当中RNA甲基化相关酶&RNA甲基化水平
RNA甲基化作为云序生物的主打科研产品，已经帮助多个研究团队展开了RNA甲基化研究。作为国内RNA甲基化研究的领跑者，云序生物是国内RNA甲基化10分文章发表的成熟服务商，首发推出了非编码RNA甲基化测序研究，首发推出了超微量RNA甲基化测序技术，首发推出RNA甲基化研究一站式系统性解决方案，云序在公众号新年开篇当中结合18年的综述文章（Multiple functions of m6A RNA methylation in cancer）为广大研究者带来最新RNA甲基化相关酶在癌症当中的研究汇总。此次文章意在为大家强调RNA甲基化酶研究的重要性的同时，为大家提供成熟的RNA甲基化研究思路，如何研究，怎样研究才是云序长期以来想为大家回答的问题。
众所周知，RNA甲基化相关酶功能全面，在多种癌症疾病的发生发展当中都起到了关键作用。同一种酶在不同癌症中作用竟截然相反！例如，METTL14在胶质瘤GBM和肝癌HCC当中是抗癌卫士，可到了急性白血病AML当中摇身一变成了原癌基因，变化之大令人感叹。虽然甲基化修饰位点各种各样，功能各有不同，但最终都引起了癌细胞表型的改变，相信在接下来的基础研究中RNA甲基化酶Writer、去甲基化酶Eraser、识别蛋白Reader仍然是重中之重。
1.m6A相关酶在癌症中的功能
甲基化转移酶（METTL3和METTL14），去甲基化酶（NSun2，FTO和ALKBH5）和阅读酶（YTHDF2）在各个癌症中的功能总结如下。
表1. m6A RNA 甲基化修饰在各个癌症中功能
2. m6A在癌症中的分子机制
接下来我们将一一介绍m6A RNA 甲基化在调控肿瘤干细胞CSC分化、增殖、迁移和免疫过程中发挥的重要功能。
2.1 RNA甲基化酶与癌症干细胞（CSC）多能性与细胞分化相关
1）造血干细胞（HSCs）因为分化状态易于检测往往作为研究细胞分化过程的理想模型，髓系血液恶性肿瘤最显著的特点就是展现出异常的分化状态。最新的研究表明，相比于正常的造血干细胞，白血病细胞当中METTL3表达显著上调，METTL3可以在白血病细胞系MOLM-13中上调包括MYC，BCL2，PTEN等靶基因的甲基化水平，从而促进这些基因的表达翻译。这一研究也表明METTL3可以通过m6A甲基化的形式调控细胞中基因翻译水平从而保持多能性并抑制细胞分化。在人白血病细胞系当中抑制METTL3可以介导细胞分化与凋亡从而延缓白血病的病情进展。与METTL3一致，METTL14同样在携带有 t(11q23) t(15；17)染色体异常的AML细胞当中高表达，METTL14也可以通过它的靶基因（例如MYB MYC等）来发挥促癌作用，但是METTL14酶蛋白本身被SPI1基因负调控，这一上下游调控关系轴SPI1/METTL14/MYB、MYC共同调控白血病的发生发展。此外另一个RNA甲基化酶复合物成员RMB15以及m6A识别蛋白WTAP也和髓系白血病的发生发展高度相关。
在某些疾病环境下m6A甲基化水平的上升能够抑制干细胞增殖。部分研究表明R-2HG在白血病细胞当中展现出广泛的增殖抑制作用，R-2HG通过抑制FTO的方式上调m6A甲基化水平，因而R-2HG/FTO/MYC、CEBPA调控轴可以在白细胞环境当中发挥重要的调控功能。
2）另一方面m6A RNA甲基化水平的下调或许能起到促癌的作用。例如FTO就可以促进白血病原癌基因介导的细胞转换并抑制ATRA介导的白血病细胞分化。FTO通过下调靶基因（如ASB2、RARA等）的m6A甲基化水平从而发挥促癌作用。RNA稳定性分析表明FTO对ASB2和RARA的作用部分原因正是通过影响ASB2和RARA的mRNA稳定性而进行的，因此证明FTO/ASB2、RARA轴在AML的发病过程中起到了重要作用。
2.2 m6A甲基化和癌细胞增殖相关
1）m6A参与多种癌细胞增殖过程。乳腺癌BC的进展过程中HBXIP和METTL3存在着紧密联系，HBXIP可以通过抑制miRNA let-7g来上调METTL3，而METTL3可以通过m6A修饰上调HBXIP的表达，形成了HBXIP/let-7g/METTL3/HBXIP的正反馈调节模式，这一调节模式可以加快乳腺癌的细胞增殖。以人肝癌（HCC）为例，表达上调的METTL3通过特殊方式调控HCC的进展过程。SOC家族当中的SOCS2是一个抑癌基因，该基因可以负调控JAK/STAT信号通路，而恰巧METTL3就可以上调SOCS2 mRNA的m6A甲基化水平从而通过依赖YTHDF2的方式降解其mRNA，从而降低SOCS2的表达量。
2.3 m6A RNA甲基化增强癌细胞的迁移和转移
1）转移性HCC当中，METTL3调控的m6A修饰可以影响DGCR8对pri-miRNA加工过程。METTL14也可以通过调控DGCR8识别或者结合pri-miRNA的过程来影响pri-miRNA的加工成熟，实验证明METTL14的敲除会导致pri-miR126的加工停滞，成熟miR126表达量的下调，要知道miR126是肿瘤转移的重要抑制分子，miR126的表达下调可以导致肿瘤细胞转移能力的增强。
2）在结直肠癌（CRC）当中，丝氨酸蛋白酶是肿瘤微环境当中的重要成员，他们可以通过蛋白水解的方式选择性的活化PAR2受体。研究表明PAR2的活化可以通过NSun2降低miR-125b的表达，NSun2可以甲基化miR-125b的前体分子pre-miR-125b从而干扰该分子的成熟加工过程，进而减少成熟miR-125b的表达量。miR-125b的表达下调导致其靶基因Gab2的增加，从而大大的增强了细胞的迁移能力。
3）人的胰腺癌当中（PC），YTHDF2在mRNA水平和蛋白水平均有明显增高，并且YTHDF2可以调控细胞增殖以及上皮细胞至间充质细胞之间的转换（EMT）。YTHDF2通过Akt/GSK3b/CYclinD1通路调控细胞增殖以及EMT，并且抑制迁移、侵袭以及黏附能力。
