导读：
      表观遗传改变极大地促进了人类癌症的发生。传统的表观遗传学研究主要集中在DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑上。目前，RNA的多样化和可逆化学修饰已成为新的表观遗传调控层。m6A是真核mRNA上最丰富的化学修饰，对于调节mRNA稳定性、剪接和翻译非常重要。2018年，来自香港大学的研究人员在Hepatology杂志发布了颇具挑战性的研究。

      研究中作者利用转录组测序发现甲基转移酶样3 (METTL3) 是一种主要的RNA N6-腺苷甲基转移酶，在人肝细胞癌 (HCC) 和多种实体瘤中显著上调。临床上，METTL3的高表达与HCC患者的不良预后相关。体外敲除METTL3可显着抑制体内HCC 致瘤性和肺转移。另外，使用CRISPR/dCas9-VP64激活系统，METTL3的过表达在体外和体内显着促进HCC生长. 通过转录组测序、m6A 测序和MeRIP-PCR，作者确定了SOCS2 METTL3介导的m6A修饰的靶标分子。METTL3的敲低基本上消除了SOCS2 mRNA m6A修饰并增加了SOCS2 mRNA的表达。m6A介导的SOCS2 mRNA 降解依赖于m6A 识别蛋白 YTHDF2。

文章索引
标题：RNA N6-甲基腺苷甲基转移酶3通过 YTHDF2介导的SOCS2沉默以促进肝癌进展
期刊：HEPATOLOGY,
IF:17.298
DOI:10.1002/hep.29683

研究思路：

研究结果：
（1）HCC中METTL3显著上升
       通过对16对HCC病人肝癌组织和癌旁组织转录组分析、TCGA转录组数据库中50对HCC病人的肝癌组织和癌旁组织的数据分析，以及多种肝癌细胞系中，均显示METTL3的表达水平在肿瘤组织中显著上升。同时生存曲线表明，METTL3高表达水平与病人较低的生存周期相关。


（2）METTL3致癌作用的验证
敲除：Huh-7和HepG2细胞系中敲低METTL3后抑制了细胞增殖和迁移。裸鼠中敲低METTL3，肿瘤组织重量减轻。METTL3敲除能够显著抑制小鼠肝肿瘤微环境中肿瘤形成，裸鼠肺转移减弱。


过表达：作者利用CRIPSR-dcas9激活METTL3的promoter区，METTL3在基因和蛋白水平均高表达，促进HCC细胞增殖和迁移水平。接着作者将METTL3过表达的细胞对裸鼠进行皮下注射后，肿瘤组织重量显著增加。METTL3可能在HCC中具有原癌作用（oncogenic role）。

（3）利用转录组测序和m6A测序鉴定SOCS2为METTL3的下游靶标
       作者在Huh-7和HepG2细胞系中敲低METTL3后进行了转录组测序，分别鉴定到了515和320个差异基因在2个细胞系中上调。GO分析表明差异基因大量富集在细胞分化、细胞粘附、细胞迁移分化等功能上。这表明m6A修饰能够影响下游大量的基因功能。细胞系取交集后有15个基因是共同发生上调的。作者将其中的SOCS2作为候选基因。
接下来，作者进行了m6A测序，peak基本富集在3’ UTR和终止密码子附近。其中在Control的细胞系中，SOCS2的终止密码子附近出现了高强度信号的peak峰，而在METTL3干扰的细胞中SOCS2的peak峰信号明显弱于Control的细胞系。因此，METTL3的靶基因确实是SOCS2。

（4）METTL3 通过 m6A-YTHDF2 依赖性途径降低SOCS2 mRNA的稳定性
       RT-qPCR证实细胞系中敲低和敲除METTL3后，能够引起SOCS2表达量显著上升。而MeRIP-qPCR也证实敲低METTL3后SOCS2上m6A水平显著降低。
作者对SOCS2的序列中RRACH motif内A碱基替换成C，从而消除了 m6A 修饰。采用荧光素酶报告基因系统验证m6A修饰对SOCS2基因表达量的影响。结果表明WT中荧光素酶报告强度显著降低，而mut中差别不大。表明 SOCS2 表达的调节受 METTL3 相关 m6A 修饰的控制。 而且，之前PAR-CLIP-Seq数据的分析已确定了SOCS2的 3' 端与 m6A识别蛋白 YTHDF2之间的直接结合。也正如作者的m6A-Seq所揭示的，YTHDF2 结合位点靠近 m6A 修饰位点（上图）。因此研究结果表明，METTL3 介导的 m6A 修饰通过 YTHDF2 依赖性 mRNA 降解抑制 SOCS2 表达。

1. SOCS2 在 HCC 中的抑癌作用

      SOCS2是细胞因子信号转导家族的抑制蛋白，是JAK/STAT通路的负调控因子。敲低/敲除METTL3后SOCS2表达量显著上升，从而抑制信号转换STAT的磷酸化。102人的HCC队列进行了RT-qPCR，证实癌旁组织中SOCS2表达量显著高于癌症组织。SOCS2低表达，HCC预后更差，生存周期更短。敲低SOCS2促进Huh-7细胞的增殖和迁移。TCGA数据表明，METTL3和SOCS2呈现负相关。





研究结论：
METTL3 在人类HCC中上调并促进HCC进展。METTL3通过 m6A-YTHDF2 依赖机制抑制 HCC 中的 SOCS2 表达。本研究结果表明了肝癌发生中表观遗传改变的重要机制。

参考文献：
Chen M, Wei L, Law CT, Tsang FH, Shen J, Cheng CL, Tsang LH, Ho DW, Chiu DK, Lee JM, Wong CC, Ng IO, Wong CM. RNA N6-methyladenosine methyltransferase-like 3 promotes liver cancer progression through YTHDF2-dependent posttranscriptional silencing of SOCS2. Hepatology. 2018 Jun;67(6):2254-2270. doi: 10.1002/hep.29683. Epub 2018 Apr 19. PMID: 29171881.