METTL3介导m6A甲基化调控人胚胎干细胞源NK细胞发育与抗肿瘤功能的机制研究

本研究发现METTL3通过m6A甲基化修饰调控人胚胎干细胞（hESC）向NK细胞的分化进程。METTL3敲低导致造血干祖细胞（HSPC）减少和NK细胞成熟障碍，显著降低穿孔素、颗粒酶B等效应分子表达，并通过下调T-BET/EOMES转录因子削弱抗肿瘤活性。该研究为优化干细胞衍生NK细胞（hESC-NK）免疫治疗提供了新靶点。

　　

Highlight

试剂

本文所有试剂均为商业采购。STEMdiff? APEL?2培养基购自STEMCELL Technologies公司，TrypLE? Select酶购自Gibco公司。细胞因子SCF、VEGF₁₆₅、BMP4、FGF-basic、IGF-II、Flt3-Ligand、TPO、EPO、IL-3、IL-6、IL-7、IL-15、IL-2、IL-12和Activin A均购自Peprotech公司。ROCK抑制剂（Y-27632）和SB 431542购自BioGems公司。

构建慢病毒shRNA敲减METTL3的H1胚胎干细胞

为探究METTL3在干细胞向NK细胞分化中的作用，我们首先采用靶向METTL3的慢病毒shRNA构建了METTL3敲减的H1胚胎干细胞（shMETTL3-H1 ESCs），随后通过体外两阶段分化系统将对照组（shCON）和shMETTL3胚胎干细胞诱导为成熟NK细胞（图1A）。蛋白质印迹实验证实shMETTL3-H1 ESCs中METTL3蛋白表达量较对照组降低约50%（图1B）。两组细胞的集落形态（图1C）和干性标志物阶段特异性胚胎抗原-4（SSEA-4）表达水平均无显著差异（图1D），表明METTL3敲低未影响胚胎干细胞的自我更新能力。

讨论

无饲养层hESC-NK细胞培养体系可产生具有临床前/临床应用潜力的功能性NK细胞。然而，该体系仍存在细胞持久性、肿瘤浸润能力和疗效不足等挑战。本研究显示，METTL3敲低会抑制hESCs中造血干祖细胞（HSPC）的增殖（通过Ki-67表达下降证实），并损害NK细胞成熟（表现为CD94表达降低），该现象与在脐带血HSPC、斑马鱼和小鼠模型中的报道一致。

近年来大量研究表明，m⁶A修饰在造血发育中发挥关键作用。例如METTL3缺失会损害斑马鱼胚胎造血干细胞（HSC）的自我更新，并导致小鼠骨髓中NK细胞发育受阻。本研究首次在人多能干细胞分化模型中证实METTL3通过调控m⁶A修饰影响NK细胞生成，为干细胞衍生免疫细胞的表观遗传调控提供了新见解。