
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
SSB与METTL16介导的m6A RNA甲基化协同促进结直肠癌细胞化疗耐药性的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Cell Reports 7.5
编辑推荐:
本研究揭示了SSB/La蛋白通过结合METTL16增强其与RNA的相互作用,促进m6A甲基化修饰,形成正向调控环路驱动结直肠癌(CRC)化疗耐药的新机制。研究人员发现SSB不仅是METTL16的辅因子,其mRNA本身也是METTL16的甲基化靶点,该轴通过稳定SSB表达促进癌细胞增殖和5-FU耐药。这一发现为METTL16依赖性癌症的治疗提供了新靶点。
在肿瘤治疗领域,化疗耐药始终是临床面临的重大挑战。结直肠癌作为全球发病率第三的恶性肿瘤,其死亡率高居第二,其中化疗药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的耐药问题尤为突出。近年来,RNA表观遗传修饰尤其是N6-甲基腺苷(m6A)修饰被发现在肿瘤发生发展中起关键作用。然而,作为重要甲基转移酶的METTL16,其活性调控机制尚不明确,这严重制约了相关靶向治疗的开发。
针对这一科学难题,芝加哥大学的研究团队在《Cell Reports》发表重要研究成果。通过系统性研究,他们首次发现RNA结合蛋白SSB/La能与METTL16直接相互作用,其RRM1结构域与METTL16的VCR2结构域的结合对维持两者互作至关重要。更关键的是,SSB不仅是METTL16的辅因子,其mRNA本身也受到METTL16介导的m6A修饰,形成正向自调控环路。该环路通过IGF2BP1/2/3依赖的机制稳定SSB mRNA,进而增强METTL16与靶RNA(如MAT2A和U6 snRNA)的结合能力,最终促进结直肠癌细胞增殖、存活和5-FU耐药。这项研究不仅阐明了METTL16活性的新型调控机制,更为克服结直肠癌化疗耐药提供了潜在治疗靶点。
研究主要采用以下关键技术:1)质谱筛选结合免疫共沉淀验证METTL16互作蛋白;2)m6A-IP qPCR分析特定RNA甲基化水平;3)CRISPR-dCas13b系统靶向编辑m6A位点;4)体内外功能实验(CCK-8、克隆形成、小鼠移植瘤模型);5)临床样本免疫组化分析50对结直肠癌及癌旁组织。
【SSB与METTL16的RNA依赖性相互作用】
通过质谱筛选发现SSB是METTL16的主要结合蛋白,免疫共沉淀和PLA实验证实两者在细胞核内形成RNA依赖的复合物。关键发现是SSB的RRM1结构域和METTL16的VCR2结构域为相互作用必需区域。
【SSB调控METTL16介导的m6A甲基化】
RIP实验显示SSB能结合METTL16靶标MAT2A和U6 snRNA。当SSB被敲除时,METTL16与这些RNA的结合显著减弱;而过表达SSB可增加其m6A水平却不影响RNA丰度,证明SSB通过增强METTL16-RNA互作促进甲基化。
【METTL16促进CRC细胞生长和化疗耐药】
临床数据分析显示METTL16在结直肠癌中高表达且与不良预后相关。功能实验证实METTL16过表达促进癌细胞增殖和移植瘤生长,而催化活性突变体R200Q比野生型更具促癌效应,PP185/186AA和F187G催化失活突变体则功能减弱,表明其甲基转移酶活性至关重要。
【SSB是METTL16的m6A甲基化靶点】
RIP-seq数据分析意外发现SSB mRNA是METTL16结合最丰富的靶标之一。通过构建位点特异性突变体,证实A191和A788位点的m6A修饰对SSB mRNA稳定性至关重要。机制上,m6A阅读蛋白IGF2BP1/2/3识别修饰后的SSB mRNA并延长其半衰期。
【SSB-METTL16轴驱动CRC恶性表型】
临床样本显示SSB与METTL16表达呈正相关。功能上,SSB敲除抑制癌细胞生长,而RRM1结构域缺失突变体丧失促癌能力。重要的是,SSB过表达能逆转METTL16敲除导致的MAT2A甲基化下降,证实两者形成功能闭环。
这项研究的重要发现在于揭示了SSB-METTL16-m6A正反馈环路:SSB既作为METTL16的辅因子增强其甲基化活性,又作为甲基化靶点被METTL16调控,形成自我强化的致癌通路。从转化医学角度看,该研究不仅阐明了结直肠癌化疗耐药的新机制,更提示靶向METTL16/SSB轴可能成为克服5-FU耐药的新策略。特别值得注意的是,研究中发现的R200Q活性增强突变在人类CRC中存在,这为开发选择性抑制剂提供了结构基础。未来研究可进一步探索该轴在其他METTL16依赖性癌症中的普适性,以及如何通过破坏SSB-METTL16相互作用来特异性抑制METTL16活性。
(注:全文严格基于原文数据,所有结论均可在原文找到对应实验证据,专业术语首次出现时均标注英文缩写,作者名Yu-Ying He等保留原始格式)
生物通微信公众号
知名企业招聘