METTL3通过激活PXR翻译与核转运及稳定CYP3A4 mRNA调控利福平诱导的CYP3A4表达：m6A修饰在药物相互作用中的新机制

本研究揭示了m6A甲基转移酶METTL3通过促进PXR蛋白翻译与核定位、增强CYP3A4 mRNA稳定性，调控利福平（RIF）诱导的CYP3A4表达，为药物相互作用（DDIs）提供了新靶点。研究人员结合细胞模型（HepG2/LS174T）和小鼠实验，证实METTL3抑制剂STM2457可减轻RIF与利托那韦联用的细胞毒性，为临床精准用药提供理论依据。

　　

研究背景与意义
在临床用药中，约50%的药物依赖细胞色素P450 3A4（CYP3A4）代谢，其诱导表达易导致药物相互作用（DDIs），影响疗效或引发毒性。利福平（RIF）作为孕烷X受体（PXR）的经典激活剂，可通过诱导CYP3A4表达加剧DDIs风险。尽管表观遗传机制（如DNA甲基化、非编码RNA）在CYP3A4调控中已有研究，但mRNA水平的m⁶A修饰作用尚未明确。m⁶A作为真核生物mRNA最常见的修饰，参与转录、翻译等过程，但其在药物代谢酶调控中的角色仍是空白。此外，RIF与抗HIV药物利托那韦（RTV）联用可能因CYP3A4过表达引发肝损伤，亟需探索其分子机制。

中国的研究团队在《Biochemical Pharmacology》发表论文，首次阐明m⁶A甲基转移酶METTL3通过双重机制（激活PXR通路、稳定CYP3A4 mRNA）调控RIF诱导的CYP3A4表达，并验证METTL3抑制剂STM2457的干预潜力，为DDIs防治提供新策略。

关键技术方法
研究采用RIF处理的HepG2/LS174T细胞系和PCN（小鼠PXR激活剂）处理的小鼠模型，通过dot blot检测m⁶A修饰水平，结合METTL3敲低/过表达、核质分离、RNA免疫共沉淀（RIP）及蛋白质翻译实验，解析METTL3对PXR和CYP3A4的调控机制，并利用STM2457评估细胞毒性。

研究结果

1. m⁶A修饰参与RIF诱导的CYP3A4表达
   RIF/PCN处理显著上调细胞和小鼠模型中m⁶A水平和METTL3表达，且与CYP3A4/Cyp3a11表达正相关。METTL3敲低降低CYP3A4基础及诱导表达，而过表达则增强该效应。

2. METTL3双重调控机制

   • PXR通路激活：METTL3促进PXR蛋白翻译效率及核转位，增强其转录活性。
   • mRNA稳定性调控：METTL3结合CYP3A4 mRNA（RIF增强此作用），可能通过读者蛋白YTHDF1维持其稳定性。

3. 功能验证
   METTL3敲低或STM2457处理显著减轻RIF+RTV联用的细胞毒性，提示靶向METTL3可缓解DDIs相关肝损伤。

结论与意义
该研究首次揭示m⁶A修饰通过METTL3-YTHDF1轴调控CYP3A4诱导表达的分子机制，提出METTL3-PXR-CYP3A4通路是DDIs的关键环节。临床前数据表明，METTL3抑制剂或可成为改善药物联用安全性的潜在工具，为个体化用药提供新思路。研究不仅拓展了RNA表观遗传在药物代谢领域的认知，也为开发针对CYP3A4介导DDIs的干预策略奠定基础。