LncRNA NORAD通过FTO介导的m6A甲基化调控GPX4影响子宫内膜癌细胞铁死亡的机制研究

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Mechanism of LncRNA NORAD regulating ferroptosis in endometrial cancer cells by modifying GPX4 through FTO-mediated m6A methylation

本研究针对子宫内膜癌（EC）治疗中高侵袭性亚型预后差、缺乏有效靶向疗法的难题，探讨了长链非编码RNA NORAD通过FTO介导的m6A甲基化修饰GPX4调控铁死亡的新机制。研究发现NORAD在EC组织中低表达且与不良预后相关，其过表达可通过与FTO相互作用增强YTHDF2介导的m6A修饰，促进GPX4 mRNA降解，从而激活铁死亡并抑制肿瘤进展。该研究为EC靶向治疗提供了新的理论依据和潜在靶点。

　　

子宫内膜癌作为妇科发病率最高的恶性肿瘤，近年来其发病率和死亡率呈现上升趋势。虽然早期患者通过手术可获得较好疗效，但高侵袭性亚型患者常面临复发和转移的困境，预后较差。因此，探索子宫内膜癌发生发展的分子机制，寻找新的治疗靶点成为当前研究的重点。

铁死亡是一种铁依赖性的新型细胞死亡方式，以脂质过氧化物积累为特征，在抑制肿瘤发生发展中发挥重要作用。GPX4作为铁死亡的关键上游调控因子，其表达异常与多种肿瘤的恶性进展密切相关。同时，N6-甲基腺苷（m⁶A）RNA甲基化修饰作为重要的表观遗传调控方式，通过"书写器"、"阅读器"和"擦除器"动态调控基因表达，参与肿瘤发生发展过程。其中FTO作为主要的m⁶A去甲基化酶，在多种癌症中异常高表达。

本研究团队发现长链非编码RNA NORAD在子宫内膜癌组织中显著低表达，且与患者不良预后密切相关。通过生物信息学分析预测，NORAD可能与FTO存在相互作用，并影响GPX4的m⁶A修饰水平。然而，NORAD是否通过调控FTO介导的m⁶A修饰影响GPX4表达，进而调节子宫内膜癌细胞铁死亡的机制尚不清楚。

为解答这一问题，研究人员开展了一系列实验。在临床样本分析方面，研究纳入了92例子宫内膜癌患者的癌组织和癌旁组织，通过RT-qPCR、Dot-blotting等技术检测基因表达和m⁶A修饰水平。在细胞实验层面，使用了人正常子宫内膜细胞和四种子宫内膜癌细胞系，通过基因过表达/敲低、CCK-8、Transwell等方法评估细胞表型。在机制研究中，采用RNA pull down、Co-IP、RIP等技术验证分子间相互作用，通过MeRIP和放线菌素D实验分析m⁶A修饰和mRNA稳定性。此外，还建立了裸鼠移植瘤模型进行体内验证。

研究首先发现NORAD在子宫内膜癌组织中显著低表达，且其低表达与肿瘤分化程度差、FIGO分期晚、淋巴结转移等不良临床特征相关。生存分析显示，NORAD低表达患者预后较差，提示NORAD可能作为子宫内膜癌的潜在预后标志物。

同时，研究人员发现FTO在癌组织中高表达，总m⁶A修饰水平降低，且NORAD与FTO表达呈负相关。这表明NORAD可能通过影响FTO介导的m⁶A修饰参与子宫内膜癌的发病过程。

在细胞实验中，NORAD过表达可显著抑制子宫内膜癌细胞活力，降低谷胱甘肽（GSH）水平，提高活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）和Fe²⁺水平，促进乳酸脱氢酶（LDH）释放和抑制细胞侵袭，这些变化均表明铁死亡被激活。相反，NORAD敲低则产生相反效果，证实NORAD确实参与调控子宫内膜癌细胞铁死亡过程。

进一步机制研究表明，NORAD与GPX4表达呈负相关，且NORAD过表达可下调GPX4水平。当同时过表达GPX4或使用铁死亡抑制剂Fer-1时，NORAD过表达诱导的铁死亡表型被部分逆转，证实NORAD通过调控GPX4影响铁死亡。

分子相互作用研究显示，NORAD可直接与FTO结合，并通过促进YTHDF2介导的m⁶A修饰加速GPX4 mRNA降解。当同时过表达FTO或敲低YTHDF2时，NORAD过表达对GPX4下调和对铁死亡的促进作用被部分抵消。使用GPX4抑制剂RSL3可逆转YTHDF2敲低对铁死亡的抑制作用，进一步证实了这一调控通路。

在动物实验中，NORAD过表达可显著抑制移植瘤生长，提高肿瘤组织m⁶A修饰水平，降低GPX4表达，激活铁死亡过程。而FTO过表达或Fer-1处理可部分逆转这些效应，验证了体内实验与体外实验的一致性。

本研究首次揭示了NORAD通过FTO/YTHDF2轴调控GPX4 m⁶A修饰影响子宫内膜癌细胞铁死亡的新机制。这不仅深化了对子宫内膜癌发病机制的理解，也为开发新的治疗策略提供了理论依据。针对NORAD-FTO-GPX4信号通路的靶向干预可能成为子宫内膜癌治疗的新方向，特别是对于传统治疗效果不佳的高危患者具有重要临床意义。

然而，研究也存在一定局限性。例如，GPX4的降解可能涉及多种机制，如铜离子水平变化引发的自噬降解等，这些因素是否参与NORAD的调控作用尚需进一步探讨。未来研究可深入探索其他可能参与子宫内膜癌细胞铁死亡调控的信号通路和分子靶点，为开发更有效的治疗策略提供新思路。

该研究成果发表于《Cellular and Molecular Life Sciences》，为子宫内膜癌的靶向治疗提供了新的理论基础，展示了通过调控RNA甲基化修饰激活铁死亡来抑制肿瘤进展的治疗潜力，具有重要的临床转化价值。