METTL5通过调控ATF4翻译及铁死亡通路介导卵巢癌免疫抵抗的机制研究

本研究通过整合基因组筛选与临床数据，揭示METTL5作为卵巢癌（OC）内源性免疫抵抗因子，通过调节18S rRNA m6A甲基化影响ATF4翻译，进而抑制铁死亡（ferroptosis）通路，最终削弱T细胞介导的抗肿瘤免疫。靶向METTL5-ATF4轴可增强免疫检查点阻断（ICB）疗效，为卵巢癌免疫治疗提供新策略。

　　

1 引言

卵巢癌（OC）患者对免疫检查点阻断（ICB）的临床响应率仅5–15%，其免疫抑制机制尚不明确。研究团队通过整合体外全基因组免疫筛选、体内ICB筛选及临床数据挖掘，发现METTL5是促进卵巢癌免疫抵抗的关键内源性因子。免疫"冷"肿瘤及ICB响应较差的患者均呈现高METTL5表达。机制上，敲除METTL5通过改变18S rRNA m⁶A水平破坏ATF4翻译，导致SLC7A11和SLC3A2下调，从而增强铁死亡敏感性。METTL5缺失显著提升肿瘤对T细胞介导的抗肿瘤免疫的敏感性，而过表达ATF4或抑制铁死亡可逆转该表型。这些发现揭示了METTL5/ATF4/铁死亡轴在调控卵巢癌免疫应答中的核心作用。

2 结果

2.1 多组学筛选鉴定卵巢癌免疫调控因子

通过体外CRISPR免疫筛选（使用ID8/GC细胞与gp100特异性T细胞共培养）及体内ICB筛选（小鼠模型联合抗PD-1治疗），研究团队筛选出71个免疫抵抗相关基因（如METTL5）和75个免疫敏感基因。筛选结果与16个已发表ICB队列的临床数据整合，进一步通过通路分析发现免疫细胞死亡信号通路（ depleted genes）和干扰素信号通路（enriched genes）显著富集。

2.2 METTL5表达与ICB疗效负相关

临床数据分析显示，METTL5在ICB无响应者中高表达，且与细胞毒性T细胞活性评分呈负相关。在卵巢癌中，METTL5表达水平居癌症类型第二位，且与肿瘤分期无关，但高表达患者总生存期显著缩短。基因集富集分析（GSEA）表明，METTL5高表达肿瘤中免疫刺激通路（如IFN/TNF响应）显著抑制。

2.3 METTL5缺失增强T细胞杀伤及铁死亡

敲除METTL5不影响肿瘤细胞增殖，但显著提升其对T细胞介导杀伤的敏感性。体内实验证实，METTL5缺失肿瘤对抗PD-1治疗响应增强，且该效应依赖CD8⁺ T细胞。机制上，METTL5缺失特异性降低18S rRNA m⁶A甲基化（位点A1832），但不影响mRNA或28S rRNA甲基化。

2.4 METTL5通过ATF4调控铁死亡通路

转录组与翻译效率分析显示，METTL5缺失导致ATF4翻译效率下降，进而抑制SLC7A11和SLC3A2表达（二者为胱氨酸转运体，抑制铁死亡）。实验证实METTL5缺失细胞中脂质过氧化标志物MDA和4-HNE水平升高，而铁死亡抑制剂Ferrostatin-1可逆转T细胞杀伤增强表型。结构分析表明，m⁶A1832缺失破坏核糖体扫描功能，影响强Kozak序列转录本（如ATF4）的翻译。

2.5 ATF4过表达逆转免疫敏感表型

在METTL5缺失细胞中过表达ATF4可恢复SLC7A11和SLC3A2表达，抑制脂质过氧化，并完全逆转抗PD-1治疗敏感性。染色质免疫沉淀（ChIP）证实ATF4直接结合SLC7A11和SLC3A2启动子区域，调控其转录。

3 讨论

本研究通过多组学整合策略揭示了METTL5作为卵巢癌免疫抵抗核心调控因子的作用机制。METTL5通过维持18S rRNA m⁶A甲基化促进ATF4翻译，进而激活SLC7A11/SLC3A2介导的铁死亡抑制通路，最终削弱T细胞免疫杀伤效能。靶向METTL5-ATF4轴有望成为卵巢癌免疫治疗的新策略，尤其适用于ICB耐药患者。该研究不仅深化了对RNA甲基化在肿瘤免疫中的作用认知，也为联合靶向治疗提供了理论依据。