METTL14诱导的TPX2 mRNA上的N6-甲基腺苷修饰可抑制透明细胞肾细胞癌的肿瘤进展

《Letters in Drug Design & Discovery》：METTL14-induced N6-methyladenosine modification on TPX2 mRNA inhibits tumor progression in clear cell renal cell carcinoma

TPX2高表达促进ccRCC细胞增殖和转移，其沉默通过抑制SLC7A11/GPX4增强铁依赖性细胞死亡（ferroptosis）并抑制肿瘤生长。研究首次揭示METTL14通过m6A修饰TPX2 mRNA调控ccRCC恶性表型，为靶向m6A代谢治疗转移性肾癌提供新思路。

　　肾癌是一种常见的恶性肿瘤，其发病率在全球范围内持续上升，给患者的生命健康带来严重威胁。其中，透明细胞肾细胞癌（ccRCC）是最常见的肾细胞癌（RCC）亚型，占所有RCC病例的约70%。值得注意的是，大约有30%的ccRCC患者在初次诊断时就已经存在转移现象，这使得对不可切除和转移性ccRCC的潜在治疗靶点的基础研究显得尤为重要。因此，针对靶向蛋白Xklp2（TPX2）在ccRCC中的调控机制的研究，不仅有助于理解该疾病的发展过程，还可能为临床治疗提供新的思路。

TPX2在细胞分裂和增殖过程中发挥着关键作用，尤其在纺锤体的形成和功能中不可或缺。近年来，TPX2在多种癌症中的表达增强被发现与肿瘤的生长和转移密切相关。例如，在胰腺癌、结直肠癌和肝细胞癌（HCC）中，TPX2的高表达往往与不良预后相关。而在ccRCC中，TPX2的高表达不仅与肿瘤的进展和转移有关，还与患者的生存率下降存在显著联系。这表明TPX2可能在ccRCC的发病机制中扮演着重要角色，因此成为研究的重点。

m⁶A修饰是mRNA中最常见的修饰类型之一，这种修饰能够调控RNA的稳定性、翻译效率、剪接和转运等过程。m⁶A修饰主要由m6A甲基转移酶复合体（MTC）催化完成，其中METTL3和METTL14是该复合体的核心组分。尽管METTL14在不同类型的肿瘤中既可以作为肿瘤抑制基因，也可以作为致癌基因，但其在ccRCC中的表达水平却呈现下降趋势。研究表明，METTL14的低表达与ccRCC的进展和转移密切相关。因此，探索METTL14对TPX2 mRNA的调控机制，可能为ccRCC的治疗提供新的方向。

本研究通过一系列实验手段，深入探讨了TPX2在ccRCC中的表达特征及其与METTL14之间的调控关系。首先，利用RT-qPCR和Western blot技术分析了TPX2在ccRCC组织和细胞系中的表达水平。结果显示，TPX2在ccRCC组织和细胞中均呈现显著的高表达。这一发现为TPX2在ccRCC中的潜在作用提供了分子层面的依据。

为了进一步验证TPX2在ccRCC中的功能，研究人员进行了TPX2沉默实验。实验结果表明，TPX2的沉默能够显著抑制RCC细胞的克隆形成能力和增殖能力，同时促进细胞凋亡。此外，TPX2的沉默还增强了RCC细胞对铁死亡（ferroptosis）的敏感性，这主要通过抑制溶质载体家族7成员11（SLC7A11）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达实现。SLC7A11和GPX4是细胞抵抗铁死亡的重要因子，它们的表达减少会降低细胞对铁死亡的耐受能力，从而诱导细胞死亡。因此，TPX2的沉默可能通过促进铁死亡来抑制肿瘤的生长。

在动物实验中，研究人员构建了来源于肿瘤细胞的异种移植模型，以验证TPX2沉默对肿瘤生长的抑制作用。结果显示，TPX2沉默的RCC细胞在小鼠体内的肿瘤体积和重量均显著低于对照组。这一结果进一步支持了TPX2在ccRCC进展中的关键作用，并表明针对TPX2的干预可能在临床治疗中具有潜在价值。

为了研究METTL14对TPX2的调控机制，研究人员利用MeRIP-qPCR技术分析了TPX2 mRNA上的m⁶A修饰水平。结果表明，METTL14的过表达显著提高了TPX2 mRNA上的m⁶A修饰水平，尤其是在编码序列（CDS）区域。此外，METTL14的过表达还导致TPX2 mRNA的稳定性下降，从而减少其蛋白表达。这些发现揭示了METTL14通过m⁶A修饰调控TPX2表达的机制，并且这种调控依赖于YTHDF2蛋白的作用。

进一步的实验表明，METTL14的过表达能够显著抑制RCC细胞的克隆形成能力和增殖能力，同时增加细胞凋亡的比例。这些效应在TPX2过表达后被逆转，说明METTL14对RCC细胞的抑制作用是通过调控TPX2的表达实现的。此外，METTL14的过表达还导致RCC细胞中ROS水平的升高，MDA含量的增加，以及GSH和SOD水平的下降，这些变化均与铁死亡的诱导密切相关。同时，Fe²⁺的积累也表明METTL14的过表达可能通过影响铁代谢来促进铁死亡的发生。

研究还发现，METTL14的过表达能够显著降低SLC7A11和GPX4的蛋白水平，而TPX2的过表达则可以逆转这一效应。这表明METTL14通过促进TPX2的mRNA降解，间接影响了SLC7A11和GPX4的表达，从而增强了RCC细胞对铁死亡的敏感性。这一发现为理解ccRCC的分子机制提供了新的视角，并可能为开发新的治疗策略奠定基础。

在讨论部分，研究者指出TPX2不仅在正常细胞分裂中起关键作用，还在多种癌症中表现出促癌特性。例如，在宫颈癌中，TPX2的高表达与肿瘤的增殖和转移相关，而其沉默则能够显著抑制这些过程。在肺癌中，TPX2的表达增强也被发现与肿瘤的进展和转移密切相关。这些研究结果表明，TPX2在不同类型的癌症中可能具有相似的促癌作用，但其具体机制可能因肿瘤类型而异。

此外，研究还指出，METTL14在ccRCC中的表达下降可能与DNA甲基化和组蛋白修饰有关。这些表观遗传学变化可能通过抑制METTL14的转录，导致其在肿瘤组织中的表达水平降低。而METTL14的低表达可能进一步促进TPX2的表达，从而加剧肿瘤的进展和转移。因此，METTL14和TPX2之间的调控关系可能在ccRCC的发病机制中起着重要作用。

综上所述，本研究通过一系列实验手段，揭示了TPX2在ccRCC中的高表达及其在促进肿瘤进展和转移中的作用。同时，研究还发现METTL14能够通过m⁶A修饰调控TPX2的表达，进而影响细胞的增殖、凋亡和铁死亡。这些发现不仅深化了我们对ccRCC分子机制的理解，还为开发针对TPX2的新型治疗策略提供了理论依据。未来的研究可以进一步探讨TPX2和METTL14在不同癌症中的具体作用机制，以及如何通过调控这些因子来实现更有效的治疗效果。