综述:YTHDF阅读器的机制及治疗潜力:连接表观转录组学与癌症

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Journal of Pharmaceutical Analysis 6.1

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  这篇综述系统阐述了YTHDF家族(YTHDF1/2/3)作为m6A、m1A和m5C修饰的关键阅读器,通过调控RNA稳定性、翻译及代谢参与肿瘤发生发展的分子机制。文章重点解析了YTHDFs在癌症标志性特征(如EMT、CSCs、代谢重编程)中的双重调控作用,并探讨了靶向YTHDFs克服治疗耐药(如化疗、免疫治疗)的创新策略,为开发表观转录组学(epitranscriptomics)相关抗肿瘤疗法提供理论依据。

  

YTHDF家族:表观转录组学的核心调控者与癌症治疗新靶点

1. 引言
YTHDF家族蛋白(YTHDF1/2/3)作为RNA表观修饰的核心效应分子,通过识别N6-甲基腺苷(m6A)、N1-甲基腺苷(m1A)和5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰,调控RNA的命运。这些蛋白在细胞质中富集于P小体和应激颗粒,其独特的YTH结构域通过芳香笼(如YTHDF1的W411/W465/W470)特异性结合甲基化位点,而N端低复杂度区域(LCRs)则介导相分离。值得注意的是,YTHDFs在15种以上癌症中异常表达,通过翻译增强(如YTHDF1-eIF3复合物)或mRNA降解(如YTHDF2-CCR4-NOT复合物)双重机制影响肿瘤进程。

2. YTHDFs的表观转录组学机制
2.1 结构功能关系
YTHDFs分子量60.8-63.8 kDa,序列相似度58%-69%,但YTH结构域保守性高达90%。晶体结构显示,其通过π-π堆叠和氢键(如YTHDF2的C433/Y418/D422)精确识别甲基化碱基。有趣的是,YTHDF3表现出功能可塑性:既能协同YTHDF1促进核糖体招募,又可联合YTHDF2加速mRNA去腺苷酸化。

2.2 肿瘤中的分子机制
翻译调控:YTHDF1通过m6A增强ENO1(359A位点)和ITGA6(3'UTR)的翻译效率;而m1A修饰则呈现双向效应——YTHDF1-eRF1复合物抑制ATP5D翻译,却激活SP100A表达。
稳定性调控:YTHDF2通过m5C(NSUN2依赖)稳定ATP合成酶亚基转录本,而m6A介导的SOCS2降解则促进肝癌进展。在功能冗余性方面,三成员协同降解IRF1 mRNA,削弱胃癌中IFN-γ信号。

3. 癌症标志性特征中的关键作用
3.1 侵袭转移
YTHDF1/3稳定TGFβR2/SMAD3 mRNA激活TGF-β通路,而YTHDF2降解SMAD6形成正反馈循环。在乳腺癌脑转移中,YTHDF3驱动VEGFA/EGFR翻译,而circMET-YTHDF2轴通过MET404蛋白促胶质瘤侵袭。

3.2 干细胞特性
YTHDF1-m6A-TRIM29回路维持卵巢癌干细胞特性;YTHDF2通过稳定MYC mRNA(3'UTR m6A)增强肝癌干细胞自我更新。值得注意的是,YTHDF3通过抑制SUMO1翻译解除Sp3对TGF-β1的转录抑制,间接激活Kupffer细胞-SMAD2/3通路。

3.3 免疫逃逸
YTHDF1通过溶酶体蛋白酶-MHC I轴抑制抗原呈递;YTHDF2则通过m6A-NLRC5降解抑制子宫内膜癌免疫监视。相反,在肝癌微环境中,YTHDF2-CX3CL1-CD8+ T细胞轴展现抑癌作用,凸显情境依赖性。

4. 靶向治疗策略
4.1 小分子抑制剂
Ebselen共价结合YTHDF1的C412破坏RNA结合;DC-Y13选择性抑制YTHDF2,与放疗/PD-L1阻断剂展现协同效应。
4.2 基因编辑
CRISPR敲除YTHDF1恢复DC细胞抗原呈递能力,而LNP包裹的siYTHDF2纳米颗粒在肝癌模型中抑制ETV5-VEGFA轴。
4.3 翻译后修饰干预
OGT抑制剂OSMI-1通过抑制YTHDF2 O-GlcNAc修饰(S263)促进其泛素化降解,在HBV相关肝癌中效果显著。

5. 挑战与展望
YTHDFs的生物学复杂性体现在:在肾透明细胞癌中,YTHDF1稳定PTEN发挥抑癌作用,而YTHDF3通过HSPA13-PD-L1轴促进免疫逃逸。未来需开发亚型特异性抑制剂(如靶向YTHDF1的SAC溶解剂),并探索m1A/m5C阅读活性的组织特异性调控。联合表观遗传药物(如METTL3抑制剂)或可克服治疗耐药瓶颈。

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