PLEK2通过YTHDF2介导的TYMS mRNA稳定性促进结直肠癌进展：揭示m6A修饰调控的新机制

本研究针对结直肠癌(CRC)中氟尿嘧啶(FU)耐药性及预后差的关键因素——胸苷酸合成酶(TYMS)高表达问题，揭示了PLEK2通过结合YTHDF2以m6A依赖方式增强TYMS mRNA稳定性的新机制。山东大学团队发现PLEK2缺失通过激活p53/p21通路诱导细胞衰老，并抑制CRC迁移、侵袭和干细胞特性，为靶向PLEK2-YTHDF2-TYMS轴的治疗策略提供了理论依据。

　　

研究背景与意义
结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤，氟尿嘧啶(FU)及其衍生物作为一线化疗药物，其疗效常因胸苷酸合成酶(TYMS)过表达而受限。TYMS作为DNA合成的关键限速酶，其表达水平与FU耐药性及患者不良预后显著相关。近年研究发现，RNA表观遗传修饰——N⁶-甲基腺苷(m⁶A)在肿瘤发生发展中起重要作用，但TYMS的转录后调控机制尚未阐明。

研究机构与方法
山东大学齐鲁医学院药学院的研究团队通过多组学联用技术（包括RNA测序、蛋白质组学、m⁶A甲基化RNA免疫沉淀测序）结合基因编辑（条件性敲除小鼠模型）和功能实验（迁移侵袭、肿瘤球形成等），系统解析了PLEK2-YTHDF2-TYMS调控轴在CRC中的作用。研究使用AOM/DSS诱导的结肠炎相关癌模型和患者组织样本验证临床相关性。

研究结果

PLEK2在CRC中高表达
• 生物信息学分析显示PLEK2在CRC组织和细胞系中显著高表达，与患者不良预后相关（图1）。
• 免疫组化证实PLEK2蛋白在CRC组织中的表达水平是正常组织的2.3倍（图1C）。

PLEK2缺失诱导细胞衰老
• shRNA沉默PLEK2使CRC细胞周期阻滞于G₀/G₁期（图2B），EdU掺入实验显示DNA复制减少50%（图2D-E）。
• SA-β-gal染色显示衰老细胞比例增加3倍（图2F-G），伴随p53/p21通路激活（图4D）。

PLEK2-YTHDF2协同稳定TYMS mRNA
• RIP-seq鉴定出PLEK2直接结合TYMS mRNA的编码区（CDS）（图5F），而YTHDF2特异性识别3'UTR的m⁶A位点（图5I）。
• RNA pull-down证实YTHDF2与甲基化修饰的TYMS 3'UTR结合（图5J），METTL14敲除降低TYMS mRNA稳定性（图5K）。

癌症干细胞调控
• PLEK2在CRC干细胞(CCSCs)中表达量是分化细胞的4倍（图3E），其缺失使肿瘤球形成减少70%（图3F），CD44/CD133表达下调（图3G）。

动物模型验证
• 肠上皮特异性Plek2敲除小鼠（Plek2^CKO）的AOM/DSS诱导肿瘤数量减少60%（图6E-F）。

结论与展望
该研究首次揭示PLEK2作为m⁶A调控网络的非经典组分，通过形成"CDS-3'UTR保护帽"机制维持TYMS mRNA稳定性。临床意义在于：①阐明TYMS调控新途径，为克服FU耐药提供靶点；②证实PLEK2-YTHDF2互作在CRC干细胞维持中的关键作用；③开发肠上皮特异性Plek2敲除动物模型，为靶向治疗提供工具。论文发表于《Cellular and Molecular Life Sciences》，为m⁶A修饰与肿瘤代谢重编程的交叉研究开辟了新方向。