《Advanced Science》：Mutant KRAS-m6A Epitranscriptome Axis Promotes Colorectal Cancer and is a Therapeutic Target
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结直肠癌（CRC）中基因突变为代表的遗传改变与表观转录组改变之间的相互作用仍知之甚少。研究人员发现，存在于约40%–50% CRC患者中的KRAS突变是驱动异常表观转录组的驱动突变。在人类CRC患者中，突变KRAS与mRNA m6A（N6-甲基腺苷）修饰增加相
结直肠癌（CRC）中基因突变为代表的遗传改变与表观转录组改变之间的相互作用仍知之甚少。研究人员发现，存在于约40%–50% CRC患者中的KRAS突变是驱动异常表观转录组的驱动突变。在人类CRC患者中，突变KRAS与mRNA m6A（N6-甲基腺苷）修饰增加相关。在表达野生型KRAS或突变KRAS的等基因CRC细胞和小鼠模型中，突变KRAS细胞/小鼠的m6A修饰上调。突变KRAS通过p62驱动的选择性自噬抑制m6A写入酶METTL3蛋白降解，从而稳定METTL3蛋白，促进m6A修饰。整合RNA-seq、m6A-seq和RIP-seq显示BCL9L是突变KRAS介导m6A的靶标。突变KRAS促进METTL3依赖的BCL9L m6A修饰和YTHDF1依赖的翻译，导致BCL9L翻译和蛋白质表达升高。机制上，METTL3-m6A-BCL9L轴促进TGF-β1/β2/β3分泌，富集肿瘤微环境中免疫抑制性Treg（调节性T细胞）。BCL9L敲除在小鼠同种移植模型和CD34+免疫人源化小鼠人异种移植中显著损害KRAS突变CRC生长，伴随Treg抑制和Th1活化。最后，研究人员证明METTL3药理阻断剂STC-15或STM2457与突变KRAS抑制剂联用，在小鼠模型中协同抑制KRAS突变CRC生长，提示可提升KRAS抑制剂疗效的策略。
研究背景方面，结直肠癌（CRC）是全球高发恶性肿瘤，APC失活后KRAS突变是重要“第二击”，并可介导抗EGFR治疗原发耐药及免疫检查点阻断无响应。KRAS长期被视为“不可成药”，KRASG12C抑制剂在肺癌和胰腺癌有突破，但在CRC应答率低于10%，双靶联合仍面临耐药。同时，m6A（N6-甲基腺苷）作为最丰富mRNA修饰，由写入酶METTL3、擦除酶ALKBH5和阅读蛋白YTHDF/IGF2BP家族调控，但突变KRAS与m6A修饰的互作尚属空白。因此，探明突变KRAS—m6A轴并寻找增敏KRAS抑制剂的组合策略具有重要未满足临床需求。该论文发表在《Advanced Science》。
研究人员开展多组学、等基因细胞、条件性小鼠模型、免疫人源化小鼠及药物联用研究，结论是：突变KRAS经p62选择性自噬稳定METTL3，上调m6A，METTL3-m6A-BCL9L轴促TGF-β分泌和Treg富集；METTL3抑制剂联合KRAS抑制剂可协同抑瘤。其意义在于提出“突变KRAS—表观转录组—免疫微环境”新机制，并为KRAS突变CRC提供可转化联合疗法。
主要关键技术方法包括：香港CRC患者组织芯片与靶向测序队列；DLD1/DKS8、1CT/1CT-K、1CT-ER-KRASG12V等基因细胞对；ApcMin/+KrasG12D/+Villin-Cre、KrasG12D/+Cdx2-CreERT2、Mettl3KICdx2-CreERT2小鼠；m6A-seq、METTL3-RIP-seq、RNA-seq多组学整合；LC-MS/MS定量m6A/A；点印迹；环己酰亚胺追踪METTL3半衰期；自噬流mCherry-GFP-LC3B成像；p62-METTL3免疫共沉淀与SPR；RNC-qPCR和荧光素酶报告测BCL9L翻译；TCGA生信；CT26、MC38K同种移植与DLD1 CD34+人源化小鼠；流式免疫微环境分析；STM2457/STC-15联合MRTX1133/Adagrasib体内药效。
研究结果如下。2.1 Mutant KRAS Promotes m6A mRNA Modification In Vitro, In Vivo and in Human CRC：通过组织芯片、等基因细胞点印迹/LC-MS/MS及ApcMin/+KrasG12D/+小鼠，研究人员证实突变KRAS在患者、细胞和动物水平均提升mRNA m6A水平。2.2 Mutant KRAS Promotes METTL3 Expression：IHC与WB/qPCR显示突变KRAS不改METTL3 mRNA，但提升蛋白；肠上皮条件性KrasG12D小鼠再证METTL3蛋白诱导，且METTL3敲入不改变KRAS突变状态。2.3 Mutant KRAS Stabilizes METTL3 by Inhibiting Its Degradation via Autophagy：环己酰亚胺实验示突变KRAS延长METTL3半衰期；蛋白酶体抑制剂MG132无效，自噬抑制剂wortmannin、3-MA、CQ回补METTL3；突变KRAS下调ATG标志物并抑制自噬流，表明经自噬-溶酶体途径稳定METTL3。2.4 p62 Functions as a Receptor for METTL3 and YTHDF1 in CRC Cells：p62（SQSTM1，选择性自噬受体）下拉质谱、co-IP、IF、重组蛋白SPR（Kd 8.63 nM）、交联质谱与分子对接证明p62直接结合METTL3并介导其选择性自噬降解，该过程被突变KRAS抑制。2.5 Multiomic Analysis Unraveled BCL9L as a Downstream Target of Mutant KRAS-m6A Axis：整合m6A-seq、METTL3-RIP-seq、RNA-seq从20个候选缩至唯一基因BCL9L；IGV、MeRIP与WB证明突变KRAS经METTL3提升BCL9L m6A、mRNA与蛋白，小鼠和配对人组织一致。2.6 METTL3 Co-Operates With YTHDF1 to Promote BCL9L Expression in KRAS-Mutant CRC：MeRIP-qPCR、YTHDF1敲低/RIP-qPCR、RNC-qPCR与荧光素酶报告表明METTL3催化活性及YTHDF1（m6A阅读蛋白）结合BCL9L mRNA促翻译，突变m6A位点削弱翻译。2.7 BCL9L Promotes an Immunosuppressive Tumor Microenvironment in KRAS-Mutant CRC：TCGA GSEA、质谱流式与CT26/MC38K/DLD1人源化小鼠显示BCL9L敲除抑瘤、扩Th1并耗Treg；细胞因子阵列示BCL9L促TGF-β1/β2/β3，条件培养基Treg分化实验可被TGF-β1回补、抗TGF-β消除。2.8 Co-Targeting m6A and Mutant KRAS Synergistically Suppressed Tumor Growth：STM2457/MRTX1133、STC-15/MRTX1133、STM2457/Adagrasib在小鼠中协同缩瘤；KRAS抑制剂单药升Treg，加METTL3抑制剂回至基线。2.9 METTL3 and BCL9L are Prognostic Markers in KRAS-Mutant CRC：香港队列与TCGA中METTL3、BCL9L高表达仅于KRAS突变CRC预示差生存，多变量Cox示BCL9L为独立预后因子。
讨论部分总结：研究人员指出，在常见突变中仅KRAS与m6A丰度正相关；突变KRAS经PI3K-AKT-mTOR抑自噬、p62介导致METTL3稳定，是跨G12D/G13D/G12V的共性。多组学锁定BCL9L而非BCL9，因其3′UTR更长、RRACH基序更多；BCL9L经TGF-β促Treg、抑Th1，免疫健全模型才显表型，免疫缺损模型无生长差。其余METTL3靶如IMCT、RNF40、SETD1B可为辅助效应子。METTL3抑制剂联合KRAS抑制剂可抵消KRAS抑制剂引发的Treg富集，具转化价值；局限为仅覆盖G12D/G12C、细胞对存在KRAS拷贝数差异、需单等位基因对与GEMM/原位模型验证。
结论部分翻译：研究人员发现突变KRAS是CRC中异常m6A甲基化的重要驱动因素，其通过保护METTL3蛋白免于自噬介导的降解发挥作用。这进而促进m6A修饰、BCL9L翻译和免疫抑制性肿瘤微环境。鉴于突变KRAS与m6A表观转录组间的正反馈回路，共同靶向KRAS与METTL3或可改善KRAS突变CRC的治疗应答。
