METTL3/STC2轴调控结直肠癌耐药与转移的m6 A表观遗传机制及治疗潜力

本研究揭示了METTL3通过m6 A甲基化修饰正向调控STC2表达，驱动结直肠癌（CRC）细胞的内质网应激（ERS）、氧化应激及KRAS G12/G13突变，进而促进5-氟尿嘧啶（5-FU）耐药和转移。通过多组学分析和体内外实验，首次阐明METTL3/STC2轴通过表观遗传调控DNA损伤修复通路的关键作用，为克服CRC化疗耐药提供了新靶点。

　　

引言

结直肠癌（CRC）作为高发恶性肿瘤，其晚期治疗常因化疗耐药受限。近年研究发现，RNA表观修饰N⁶
-甲基腺苷（m⁶
A）通过调控基因表达参与肿瘤进展。本研究聚焦甲基转移酶METTL3对糖蛋白STC2的m⁶
A修饰作用，探究其在CRC耐药与转移中的机制。

方法

采用m⁶
A测序（MeRIP-seq）和转录组测序（mRNA-seq）筛选关键基因，通过构建5-FU耐药细胞株（RKO/HCT116）及裸鼠移植瘤模型，结合EdU染色、Transwell实验、Western blot等技术验证功能。临床样本来自46例CRC患者，检测STC2表达与甲基化水平。

结果

1. m⁶
   A修饰特征：
   m⁶
   A峰主要富集于编码区（CDS，48.6%），筛选出STC2等4个高甲基化高表达基因。STC2在晚期CRC和耐药细胞中显著上调，其m⁶
   A修饰位点经SRAMP数据库预测确认。

2. STC2功能验证：
   敲低STC2增强5-FU敏感性，抑制细胞增殖和迁移（EdU减少50%，Transwell穿膜数降低70%），而过表达STC2激活内质网应激标志物（PERK/ATF4）和线粒体氧化应激（MitoSOX荧光强度增加2倍）。

3. METTL3调控机制：
   RIP实验证实METTL3直接结合STC2 mRNA，双荧光素酶报告基因显示METTL3敲除使STC2启动子活性下降60%。临床数据中METTL3与STC2表达呈正相关（r=0.82）。

4. KRAS突变关联：
   METTL3敲除降低KRAS G12/G13突变率（qPCR显示突变水平减少40%），而STC2过表达逆转此效应，提示该轴通过促进基因组不稳定驱动突变积累。

5. 体内实验：
   在裸鼠模型中，METTL3敲除使5-FU抑瘤效果提升3倍（肿瘤重量从1.2g降至0.4g），肝转移结节数减少80%，且该效应被STC2过表达抵消。

讨论

研究首次揭示METTL3/STC2轴通过m⁶
A修饰协调ERS-氧化应激-DNA损伤修复-KRAS突变的级联反应，为CRC耐药提供表观遗传学解释。相比既往研究，创新性发现STC2对KRAS突变位点的特异性调控作用。

局限性

当前模型未涵盖免疫微环境影响，且KRAS突变与STC2的直接作用机制需进一步解析。

结论

靶向METTL3/STC2轴可同时克服5-FU耐药和抑制转移，具有临床转化潜力。后续研究可探索METTL3抑制剂与KRAS靶向药的联用策略。