N6-甲基腺苷(m6A)RNA修饰调控自然杀伤细胞NKG2D依赖性与细胞毒性基因表达的研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:BMC Medical Genomics 2.1

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  本研究针对乳腺癌(BC)患者自然杀伤(NK)细胞功能异常的机制,通过分析NKG2D信号通路关键基因的m6A修饰水平,发现NKG2D转录本3'UTR区m6A水平升高伴随mRNA表达降低,而ERK2和PRF1则呈现相反趋势。研究首次揭示m6A修饰通过调控NK细胞效应分子表达影响肿瘤免疫监视功能,为开发基于RNA表观遗传调控的癌症免疫治疗提供新靶点。

  

在肿瘤免疫治疗领域,自然杀伤(NK)细胞的抗肿瘤功能异常一直是制约疗效的关键瓶颈。尽管已知NK细胞表面激活受体NKG2D(Killer Cell Lectin Like Receptor K1)的表达下调与多种癌症进展相关,但其分子机制尚未完全阐明。近年来,RNA表观遗传修饰N6-甲基腺苷(m6A)被发现在免疫调控中发挥重要作用,但在NK细胞中的功能研究仍属空白。德国莱布尼茨工作环境与人类因素研究所、德国大学开罗分校等机构的研究人员Raghda A. Elsabbagh和Ghada Abdelhady等人在《BMC Medical Genomics》发表的研究,首次系统揭示了m6A修饰通过调控NKG2D信号通路影响NK细胞抗肿瘤功能的分子机制。

研究采用甲基化RNA免疫共沉淀(MeRIP)结合qPCR技术检测乳腺癌患者与健康对照NK细胞中9个关键基因的m6A修饰谱;通过CRISPR/CAS9敲除m6A去甲基化酶FTO和ALKBH5,以及甲基化酶抑制剂甲氯芬那酸(MA)处理,在体外培养的原代NK细胞中人为改变m6A水平;运用流式细胞术和Western blot分析蛋白表达,结合51Cr释放实验和CD107a脱颗粒实验评估NK细胞功能。

研究结果显示:在乳腺癌患者NK细胞中,NKG2D转录本3'UTR区m6A水平显著升高(1.7倍),伴随mRNA表达量降低;而ERK2(MAPK1)和穿孔素(PRF1)则呈现m6A水平降低与mRNA表达升高的反向调控模式。生物信息学预测发现NKG2D转录本含有7个m6A修饰位点,主要富集在3'UTR区。体外实验证实,MA处理使NK细胞m6A整体水平增加50-70%,导致NKG2D、PI3K等基因mRNA表达下调,但蛋白水平及细胞毒性功能未受影响。双去甲基化酶FTO/ALKBH5敲除实验显示,m6A修饰对不同靶基因的调控具有特异性:VAV1蛋白在ALKBH5敲除后显著降低,而PRF1在两种敲除细胞中均减少,但流式检测未发现显著性差异。

讨论部分指出,该研究首次建立了m6A修饰与NK细胞抗肿瘤功能间的分子联系:3'UTR区m6A修饰通过促进mRNA降解负调控基因表达,这与在T细胞等免疫细胞中的发现一致。值得注意的是,虽然mRNA水平变化显著,但蛋白表达和细胞功能保持稳定,提示NK细胞存在复杂的翻译调控机制补偿m6A介导的转录本不稳定性。研究局限性包括患者样本量较小(n=16),以及未能检测内源性m6A修饰酶的表达变化。

该研究的创新价值在于:为肿瘤微环境诱导NK细胞功能耗竭提供了表观转录组学解释;揭示m6A修饰可作为预测NK细胞免疫治疗响应的潜在生物标志物;提示靶向m6A修饰酶(如FTO抑制剂)可能成为增强NK细胞抗肿瘤活性的新策略。未来研究可拓展至其他癌症类型,并探索m6A阅读蛋白(如YTHDF2)在NK细胞功能调控中的具体作用机制。

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