编辑推荐:
急性髓系白血病(AML)治疗面临困境,5 年生存率不足 30% ,CAR-T 细胞疗法也存在局限。研究人员探究 METTL16 在 AML 中的作用,发现其高表达与患者预后差相关,抑制它可促进 CAR-T 细胞功能。这为 AML 治疗提供新方向。
急性髓系白血病(AML)是常见的血液恶性肿瘤,如同隐藏在血液中的 “恶魔”,在成人中高发,严重威胁着患者的生命健康。尽管医学在不断进步,可 AML 患者的 5 年总生存率依旧低于 30%。目前,嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法在部分血液肿瘤治疗中初露锋芒,给患者带来了新希望,但在 AML 治疗中,它却面临着诸多挑战,像危及生命的毒性反应、CAR-T 细胞持久性有限以及患者个体间和个体内的差异等问题,都极大地限制了治疗效果。
在这样的背景下,山西省妇幼保健院的研究人员决定深入探索 AML 治疗的新路径,他们将目光聚焦在了甲基转移酶 16(METTL16)上。此前研究虽发现 METTL16 在多种癌症包括白血病中起癌基因作用,但它在 AML 中的具体机制却鲜为人知。于是,研究人员开展了一系列研究,试图揭开 METTL16 在 AML 中的神秘面纱。
经过深入研究,研究人员发现了一系列重要结论。在 AML 患者中,METTL16 呈现高表达状态,而且高水平的 METTL16 与患者不良预后密切相关。功能实验表明,敲除 METTL16 能够促进 CAR-T 细胞的增殖、增强其持久性和肿瘤杀伤能力,还能促进 CAR-T 细胞向 TCF-1 前体耗竭 T 细胞(TPEX)分化。进一步研究发现,METTL16 能够介导 T 细胞因子 1(TCF-1)的 m6A 修饰,抑制其 mRNA 表达和稳定性,而 TCF-1 的缺失会促进 T 细胞耗竭,抑制其自我更新能力 。这一系列发现揭示了靶向 METTL16 或许能成为激活 AML 抗肿瘤免疫的有效策略,为 AML 的治疗开辟了新方向,犹如在黑暗中为患者点亮了一盏明灯。该研究成果发表在《Clinical and Experimental Medicine》杂志上。
为开展此项研究,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,收集了 62 例 AML 患者和 36 例健康对照的骨髓样本;实验动物方面,使用了 METTL16 基因敲除(KO)、野生型(WT)和 CAR 转基因(CAR-Tg)小鼠。实验技术上,通过逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测 METTL16 和 TCF-1 的 mRNA 表达水平;采用 m6A 检测试剂盒测定 m6A 水平;利用甲基化 RNA 免疫沉淀(MeRIP)实验确定 TCF-1 转录本的 m6A 高甲基化情况;借助流式细胞术分析 CAR-T 细胞的功能 。
研究结果如下:
- METTL16 在 AML 患者中过表达:生物信息学分析、RT-qPCR 检测和蛋白质表达分析均显示,AML 患者中 METTL16 的表达明显高于健康对照组。且 ROC 曲线分析表明,METTL16 mRNA 表达对 AML 患者预后具有预测价值,高表达预示着较差的临床结局。
- METTL16 缺失促进 CAR-T 细胞在 AML 模型中的持久性:与 WT 组相比,METTL16 缺失促进了 CAR-T 细胞的增殖,显著增加了 CAR-T 细胞的数量,有助于 CAR-T 细胞的扩增和长期维持。
- METTL16 缺失促进 CAR-T 细胞的回忆反应:METTL16 缺失使 CD44+CD62L-TEFF细胞比例在第 3 天显著增加,随后下降,同时 CD44+CD62L+记忆样细胞比例逐渐上升,还增加了 CD127+KLRG1-细胞比例,降低了 CD127-KLRG1+短寿效应细胞(SLECs)比例 ,并提高了 IL-2 和干扰素 γ(IFNγ)的表达,赋予 CAR-T 细胞记忆样特性。
- 靶向 METTL16 增强 TCF-1+TPEX CAR-T 细胞的形成:在 TCF-1+ CAR-T 细胞中,METTL16 缺失显著增加了 CD127+KLRG1-记忆前体效应细胞(MPECs)的比例,促进了 TCF-1+TPEX细胞的扩增并使其获得记忆样特性。
- METTL16 介导的 TCF-1 的 m6A 修饰抑制其 mRNA 表达稳定性:通过在线数据库预测和实验验证,确定了 TCF-1 的 m6A 位点,发现 METTL16 主要结合于位点 6,其缺失显著增加了 TCF-1 的 mRNA 表达和稳定性。
- METTL16 缺失以 TCF-1 依赖的方式促进 TPEX的形成和持久性:敲除 METTL16 和 TCF-1 双基因(DKO)的实验表明,METTL16 缺失诱导的 CAR-T 细胞增加、CD127+KLRG1-细胞比例上升等效应会被逆转,说明 METTL16 可能通过调节 TCF-1 促进 TPEX细胞的持久性和扩增。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,METTL16 在 AML 患者中过表达,敲除 METTL16 可促进 CAR-T 细胞的维持和抗肿瘤免疫。METTL16 介导的 TCF-1 的 m6A 修饰抑制了 TCF-1 的表达,而 TCF-1 是 CAR-T 细胞功能的关键调节因子 。肿瘤微环境中 T 细胞耗竭会削弱抗肿瘤功能,METTL16 的缺失则可增强 CAR-T 细胞的持久性和回忆反应,增加免疫促进性 “前体耗竭” T 细胞的形成。此外,TCF-1 对维持 T 细胞的持久性和稳态至关重要,高表达的 TCF-1 赋予干细胞样 T 细胞自我更新能力,与 CAR-T 细胞的持久性和抗肿瘤免疫增强相关 。这项研究揭示了 METTL16 在 AML 中的重要作用机制,为 AML 的治疗提供了潜在的新靶点和新思路,有望推动 AML 治疗领域的进一步发展,为众多 AML 患者带来新的希望 。