METTL14介导RAD21 m6A表观转录组修饰抑制甲状腺癌发展的机制研究

《World Journal of Surgical Oncology》：Mechanism of METTL14-mediated RAD21 mRNA epigenetic transcriptome modification in inhibiting thyroid cancer development

本研究针对甲状腺癌(TC)治疗靶点匮乏的临床难题，聚焦METTL14介导的m6A表观转录组修饰机制。研究人员通过生物信息学预测结合48例临床样本验证，发现METTL14在TC组织中显著低表达而RAD21高表达。细胞实验表明METTL14过表达可通过m6A修饰降低RAD21 mRNA稳定性，从而抑制TC细胞增殖/迁移/侵袭并促进凋亡，动物实验证实该机制能有效抑制裸鼠体内肿瘤形成。该研究首次揭示METTL14-RAD21轴在TC中的抑癌作用，为m6A靶向治疗提供新策略。

在甲状腺癌研究领域，虽然近年来发病率持续攀升，但针对分化不良型甲状腺癌的有效治疗手段仍然有限。尤其令人困扰的是，这类患者五年生存率不足10%，远低于分化型甲状腺癌90%的生存率。这种严峻的治疗困境促使科学家不断探索新的分子靶点。近年来，RNA表观遗传修饰尤其是N6-甲基腺苷(m⁶A)修饰，在肿瘤发生发展中的调控作用逐渐引起关注。作为m⁶A甲基转移酶复合物的核心组分，METTL14在多种癌症中呈现异常表达，但其在甲状腺癌中的具体作用机制尚不明确。与此同时，DNA损伤修复蛋白RAD21在多种恶性肿瘤中表现出促癌特性，然而其在甲状腺癌中的生物学功能及其与m⁶A修饰的潜在关联仍有待揭示。正是基于这些科学问题，Ge等人在《World Journal of Surgical Oncology》发表了这项创新性研究。

研究人员主要运用了以下关键技术：通过TCGA和Starbase数据库进行生物信息学分析；收集48例临床样本进行免疫组化、RT-qPCR和Western blot验证；采用m⁶A-RNA免疫沉淀(MeRIP)检测整体m⁶A水平；利用细胞转染、CCK-8法、流式细胞术和Transwell实验分析细胞表型；通过MeRIP-qPCR和RNA稳定性实验探讨m⁶A修饰机制；使用裸鼠异种移植模型进行体内验证。

METTL14在甲状腺癌中显著下调

通过生物信息学数据库预测发现，METTL14在甲状腺癌组织中表达显著低于正常组织。临床样本检测进一步证实了这一现象：48例甲状腺癌患者的癌组织中METTL14的mRNA和蛋白水平均明显低于癌旁正常组织。在细胞水平上，甲状腺癌细胞系TPC-1和8305C中的METTL14表达也显著低于正常甲状腺上皮细胞NTHY-ORI 3-1。这些结果一致表明METTL14在甲状腺癌中呈现低表达状态。

METTL14过表达抑制甲状腺癌细胞恶性生物学行为

为探究METTL14的功能作用，研究团队在甲状腺癌细胞中构建了METTL14过表达模型。实验结果显示，METTL14过表达显著抑制了甲状腺癌细胞的增殖能力，同时促进了细胞凋亡。Transwell实验进一步表明，METTL14过表达细胞的迁移和侵袭能力也受到明显抑制。这些发现提示METTL14在甲状腺癌中可能发挥抑癌基因的作用。

RAD21在甲状腺癌中显著上调

相反地，研究发现RAD21在甲状腺癌组织中表达显著上调，且与METTL14表达呈负相关。在细胞实验中，甲状腺癌细胞系中的RAD21表达也明显高于正常甲状腺细胞。此外，甲状腺癌组织中的m⁶A修饰水平显著高于正常组织，提示m⁶A修饰可能参与RAD21的调控。

METTL14通过m⁶A修饰下调RAD21 mRNA稳定性

机制探讨发现，SRAMP数据库预测显示RAD21序列上存在多个高可信度m⁶A修饰位点。RNA免疫沉淀(RIP)实验证实METTL14与RAD21 mRNA存在直接相互作用。METTL14过表达显著提高了RAD21的m⁶A修饰水平，同时降低了RAD21 mRNA的稳定性。这些结果说明METTL14通过m⁶A修饰调控RAD21的表达。

RAD21上调部分逆转METTL14过表达的抑癌作用

为验证METTL14通过调控RAD21发挥抑癌作用，研究人员同时过表达METTL14和RAD21。结果显示，RAD21过表达可部分逆转METTL14对甲状腺癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的调控作用，证实了RAD21是METTL14下游的关键效应分子。

METTL14过表达抑制甲状腺癌小鼠肿瘤形成

体内实验进一步证实，METTL14过表达显著抑制了裸鼠体内甲状腺癌移植瘤的生长，表现为肿瘤体积和重量明显减小。Western blot分析显示METTL14过表达组肿瘤组织中METTL14蛋白水平升高而RAD21蛋白水平降低。Ki67免疫组化染色表明METTL14过表达显著降低了肿瘤细胞的增殖活性。

本研究系统阐明了METTL14通过m⁶A修饰调控RAD21 mRNA稳定性进而抑制甲状腺癌发展的分子机制。研究发现不仅揭示了METTL14在甲状腺癌中的抑癌作用，还首次建立了METTL14-RAD21调控轴在甲状腺癌中的功能联系。这些发现为理解m⁶A修饰在甲状腺癌中的作用提供了新的理论依据，也为开发基于m⁶A修饰的甲状腺癌治疗策略提供了潜在靶点。尽管研究存在样本量有限的局限性，但其创新性地从表观转录组层面揭示了甲状腺癌发生的新机制，对推动甲状腺癌的精准治疗具有重要意义。