FTO通过调控NFKBIE的m6A甲基化促进三阴性乳腺癌进展的机制研究

《Clinical and Experimental Medicine》：FTO promotes the progression of triple-negative breast cancer by regulating the m6A methylation of NFKBIE

本研究针对三阴性乳腺癌（TNBC）表观遗传调控机制不明确的难题，首次揭示m6A去甲基化酶FTO通过特异性调控NFKBIE基因的m6A甲基化水平，激活MAPK信号通路，从而驱动TNBC细胞增殖、迁移和侵袭的新机制。该发现为TNBC的靶向治疗提供了潜在新靶点。

　　

在女性恶性肿瘤领域，乳腺癌长期占据发病率首位，其中三阴性乳腺癌（TNBC）因雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER-2）表达均为阴性，缺乏有效治疗靶点，成为临床预后最差的亚型。近年来，表观遗传学研究，特别是N6-甲基腺苷（m⁶A）RNA甲基化这种动态可逆的转录后修饰，在肿瘤发生发展中的关键作用日益凸显。尽管m⁶A去甲基化酶FTO被证实与乳腺癌相关，但其在TNBC中的具体调控机制仍是一片迷雾。

为了揭开这层迷雾，哈尔滨医科大学附属第二医院乳腺外科张嘉瑜、张东伟教授团队在《Clinical and Experimental Medicine》发表了创新性研究。研究人员通过对临床样本和高通量测序数据的系统分析，发现FTO在TNBC组织中表达显著下调，且低表达FTO的TNBC患者总体生存期更短。这种表达变化伴随着整体m⁶A甲基化水平的异常升高，提示FTO可能通过其去甲基化酶活性参与TNBC进程。

本研究运用了多项关键技术：通过定量PCR（qPCR）和免疫组化分析临床样本；采用甲基化RNA免疫共沉淀测序（MeRIP-Seq）进行全转录组m⁶A修饰谱分析；利用双荧光素酶报告基因检测验证FTO与靶基因的直接调控关系；通过细胞增殖（CCK-8）、Transwell小室实验和细胞划痕实验评估细胞功能；建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证；结合生物信息学分析预测靶点与通路。

FTO在BC组织中低表达且在TNBC组织中表达最低

研究人员首先比较了TNBC组织与正常乳腺组织中m⁶A调控元件的表达水平，发现FTO是差异最显著的去甲基化酶。TCGA数据库分析进一步证实，在乳腺癌各亚型中，TNBC组织的FTO mRNA表达水平最低。临床样本验证显示，TNBC组织中FTO在mRNA和蛋白水平均显著下调，且低FTO表达与患者不良预后相关。

TNBC组织中m⁶A甲基化水平升高

对10对TNBC/正常组织的检测发现，TNBC组织存在全局m⁶A高甲基化。MeRIP-Seq分析揭示了TNBC特异的m⁶A修饰分布模式，差异甲基化基因显著富集于PI3K-AKT等癌症相关通路。

FTO通过调控m⁶A甲基化调节NFKBIE

整合转录组测序和m⁶A位点预测，研究人员锁定NFKBIE为FTO的潜在靶标。双荧光素酶报告实验证实，FTO过表达特异性抑制野生型（而非突变型）NFKBIE报告基因活性。MeRIP-qPCR验证FTO可降低NFKBIE转录本上三个特定位点的m⁶A甲基化水平。临床样本分析显示NFKBIE在TNBC中表达上调。

FTO促进TNBC细胞增殖、侵袭和迁移且可被NFKBIE部分恢复

在MDA-MB-231细胞中过表达FTO可显著增强细胞增殖、侵袭和迁移能力。共过表达NFKBIE可部分逆转FTO诱导的促癌表型，表明NFKBIE是FTO下游的关键效应因子。

FTO通过NFKBIE-MAPK信号通路促进TNBC增殖和侵袭

RNA测序分析发现，FTO过表达导致136个基因差异表达，KEGG富集分析提示MAPK信号通路被显著激活。Western blot验证了MAPK通路关键蛋白的表达变化。

FTO在体内促进TNBC细胞增殖

裸鼠移植瘤实验证实，FTO过表达可显著促进肿瘤生长，进一步支持了其在TNBC进展中的推动作用。

本研究首次阐明了FTO通过m⁶A依赖性方式调控NFKBIE表达的新机制，确立了FTO-NFKBIE调控轴在TNBC进展中的关键作用。这一发现不仅深化了对TNBC表观遗传调控机制的理解，更重要的是为开发针对m⁶A修饰的TNBC靶向治疗策略提供了理论依据。尽管研究在临床样本规模和机制深入程度上存在局限，但其建立的FTO-NFKBIE-MAPK信号轴为克服TNBC治疗困境带来了新的希望。