作者：孙杰，山西医科大学第五临床医学院；胡涛，山西医科大学附属人民医院神经外科

胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤，即使采用综合治疗方案（手术联合术后放/化疗），效果仍不理想，预后很差。所以，了解胶质瘤的病理生理机制极为重要。N6- 甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine，m6A）修饰是RNA修饰中最常见的RNA转录后修饰，广泛存在于mRNA或非编码RNA中，几乎在所有的生物过程中起重要作用。m6A是中枢神经系统中高丰度的重要转录组标记，在神经系统发育中起至关重要的作用。

研究证明，m6A修饰在白血病、肺癌、鼻咽癌等发病过程中起重要作用，但是目前关于m6A修饰在胶质瘤中的作用研究还是处于起步阶段。本文就m6A修饰在胶质瘤发生、发展的作用以及在治疗、预后评估中的价值的研究进展进行综述，为胶质瘤的早期治疗和预后分析提供参考。

1. m6A 修饰概述

m6A是RNA腺嘌呤（A）上第6位N原子的甲基，主要影响mRNA的稳定性、翻译效率、可变剪切和定位等。长链非编码RNA及微小RNA等非编码RNA也存在m6A位点。m6A修饰有m6A甲基转移酶、m6A脱甲基化酶和m6A特异性结合蛋白三种调节方式。甲基转移酶包括甲基转移酶样3/14（methyltransferase like 3/14，METTL3/14）、甲基转移酶复合物Wilms肿瘤蛋1相关蛋白（Wilms tumor 1-associating protein，WTAP）。METTL3 是催化亚单位，METTL14是促进RNA结合的必要成分。

脱甲基酶由AlkB同源蛋白5（AlkB homolog 5，ALKBH5）和脂肪含量和肥胖相关蛋白（fat mass and obesityassociated proteins，FTO）组成。m6A 特异性结合蛋白包括YTH 结构域m6ARNA 结合蛋白（YTH N6-methyladenosine RNA binding protein，YTHDF）1-3、YTH 结构域包含蛋白（YTH domain containing，YTHDC）1-2。不同的修饰方式在胶质瘤发生、发展过程中起到的作用不同，就连同一种修饰方式不同的催化酶或结合蛋白起到的作用也不一样。m6A修饰可能在胶质瘤中起到双重作用，但具体作用过程不清楚。因此，理解m6A修饰对于胶质瘤的发病机制、治疗和预后具有重要意义。

2. m6A 修饰与胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭

2.1 m6A 甲基化酶与胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭

METTL3可以通过多种途径促进胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭，其中最主要是通过NF-κB途径，在异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase，IDH）突变型胶质瘤中，METTL3与促进胶质瘤增殖和侵袭关系不大，但是在IDH野生型胶质瘤中，METTL3在HuR的帮助下通过m6A修饰增强MALAT1的稳定性，从而上调MALAT1的表达，导致NF-κB激活，活化的NF-κB通过上调CD44、波形蛋白和N-钙粘蛋白的表达来介导STAT3、CEBPB和TAZ的激活，从而促进胶质瘤的侵袭、血管生成和治疗抵抗。并且，在NF-κB和MALAT1之间存在一个受METTL3上游调节的调节网络，详细的调节机制目前尚不明确，需要进一步通过研究去发现。

神经胶质瘤干细胞（glioma stem cells，GSCs）可以分化为胶质瘤细胞，同时胶质瘤细胞可以去分化形成GSCs，两种细胞在胶质瘤内达到动态平衡，GSCs具有自我更新、快速增殖和分化能力，导致胶质瘤细胞增殖、复发和放疗抗性。METTL3能够调节GSCs特性，导致胶质瘤细胞抗损伤能力增加。VPS25是ESCRT的一个亚基，ESCRT系统包含五个复合物，称为ESCRT-0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，以及一系列辅助蛋白，ESCRT-Ⅱ复合物包含VPS25、VPS22和VPS36亚基。

VPS25的m6A结构域与METTL3或METTL14导致VPS25在胶质瘤细胞中的数量增加，通过直接介导p21、CDK2和cyclin-E的表达，导致胶质瘤细胞增殖，说明VPS25过表达的胶质瘤病人生存期缩短或病死率增加。可是，Tao等发现胶质母细胞瘤在上皮间质转化及血管生成拟态过程中，细胞中的m6A水平显著下降，下调METTL3可通过影响胶质母细胞瘤细胞MMP2、CDH1、CDH2和FN1的水平，导致胶质母细胞瘤侵袭能力增强。METTL3综合作用主要还是表现在促进胶质瘤发展。另外两种甲基化酶METTL14和WTAP，目前研究不是很多，未来可以集中研究这两个酶，有可能发现更多的m6A甲基化酶。

2.2 m6A 脱甲基酶与胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭

FTO主要参与肥胖调节的相关过程，是一种m6A脱甲基酶。在胶质瘤中，FTO与AGO1和ILF3与miR-145 和CLIP3 mRNA 形成FTO/AGO1/ILF3/miR-145复合物，AGO1和ILF3有可能稳定RRACH基序上的miRNA-mRNA复合物并募集FTO，使m6A转录物去甲基化，然后更有效地翻译，从而使胶质瘤病人预后更差。

Zhang等通过临床标本研究发现FTO表达下调与胶质瘤病理级别增加和预后较差呈正相关，机制可能是FTO通过调节初级pri-miR-10a的m6A修饰，然后被HNRNPA2B1识别，招募microRNA 微处理器复合蛋白DGCR8，并介导pri-miR-10a 加工。此外，FTO的转录活性受转录因子SPI1的抑制，可被SPI1抑制剂DB2313特异性破坏。目前，FTO的作用还有待进一步研究。

ALKBH5过表达促进胶质瘤母细胞瘤迁移、侵袭。Tao等发现上调ALKBH5导致m6As水平显著下降，影响胶质母细胞瘤细胞MMP2、CDH1、CDH2和FN1的表达，促进肿瘤细胞增殖。ALKBH5 还可导致巨噬细胞M2极化，引起胶质瘤恶性程度增加。除此之外，m6A去甲基化酶ALKBH5还能够通过FOXM1新生转录本去甲基化，增强转录因子FOXM1的表达，促进GSCs的维持、增殖和致瘤性。

2.3 m6A特异性结合蛋白与胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭

YTHDF2主要通过NF-κB途径促进胶质瘤发生、发展，通过识别METTL3介导的m6A修饰加速胶质瘤UBX结构域蛋白1 mRNA降解，导致NF-κB激活，促进胶质瘤细胞侵袭、血管生成和治疗抵抗。YTHDF2还能够调节GSCs的特性，增加胶质瘤细胞抗损伤能力。

此外，有研究报道YTHDF2蛋白通过YTHDF2与EGFR/SRC/ERK信号结合，导致磷酸化，使含有m6A结构域的LXRAα和HIVEP2 mRNA数量减少，降低胶质母细胞瘤胆固醇的稳态，导致胆固醇水平增加，促进胶质瘤细胞侵袭。YTHDF1不仅能够通过影响GSCs特性而且还能通过MSI1导致胶质瘤细胞增殖速度加快以及迁移能力增加；MSI1和YTHDF1表达上调与胶质瘤病人的生存率降低有关。

3. m6A 修饰与胶质瘤治疗

3.1 作为治疗靶点

根据m6A修饰的三种调节方式在胶质瘤中起到的作用，这个过程中任何一个环节都有可能成为胶质瘤治疗靶点。Zhang等通过癌症基因组数据分析以及体外细胞试验发现FTO的转录活性受到转录因子SPI1的抑制，这可能会被SPI1抑制剂DB2313特异性破坏，用这种抑制剂治疗可恢复内源性FTO表达并降低胶质母细胞瘤的肿瘤负荷，提示FTO可作为胶质母细胞瘤的治疗靶点。

YTHDC1通过下调VPS25表达影响胶质瘤细胞增殖，可以为胶质瘤治疗提供一个靶点。METTL3可以通过调节其直接靶点NOTCH3、DLL3和HES1来激活Notch通路并促进胶质瘤的发生，并且Notch通路基因可能作为胶质瘤的潜在治疗靶点。另外，JMJD1C 在体内和体外均通过miR- 302a/METTL3/SOCS2轴使miR-302a上调，miR-302结合METTL3中的3'UTR，导致SOCS2甲基化，促进M1巨噬细胞极化，抑制胶质瘤生长。这提示SOCS2可能是一个靶向治疗点。

3.2 增加放疗敏感性

由于GSCs 具有自我更新能力，导致胶质瘤容易复发和放疗抵抗，通过m6A修饰破坏GSCs的特性，可以增加胶质瘤的放疗敏感性。ALKBH5通过调节同源重组和加快DNA损伤后修复增加放疗抵抗，表明ALKBH5是一个有吸引力的治疗靶点，可以克服GSCs的放疗抗性和侵袭性。降低GSCs优先使用的同源重组来抑制ALKBH5可能是一种使GSC放疗增敏的新方法。

3.3 替莫唑胺（temozolomide，TMZ）耐药

胶质瘤治疗中的一个难点就是TMZ耐药，目前关于TMZ耐药机制的研究很多，但其具体机制仍不明确。Li等进行ATAC-seq、ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因分析以及细胞试验，发现TMZ抗性胶质母细胞中METTL3过表达，形成m6A甲基转移酶复合物，提高TMZ抗性胶质母细胞的m6A水平，然后通过SOX4/EZH2/METTL3轴导致胶质瘤细胞耐药，METTL3和SOX4是一个正反馈调节过程，靶向SOX4和EZH2可以降低胶质瘤细胞耐药性。

另外，Li等发现JPX通过促进胶质母细胞TMZ抗性增加，靶向JPX可以降低胶质母细胞瘤细胞TMZ抗性。Xiao等发现FTO还可以通过MYC-miRNA-MXI1途径增加胶质母细胞瘤耐药性，而甲氯芬那酸的乙酯形式可以抑制FTO，降低胶质母细胞瘤对TMZ耐药性。

3.4 治疗监测

m6A修饰除了在胶质瘤治疗方面作用外，还可以用于在细胞或基于基因的治疗监测。Radoul等报道一种新的嵌合磁铁蛋白报告基因：铁蛋白-M6A。铁蛋白作为潜在报告基因，可以在MRI中显示，但是检测天然铁蛋白的弛豫度和灵敏度相对较低。电镜结果表明胶质瘤C6细胞表达的铁蛋白-M6A在笼状时通过铁吸收增加显示r2松弛性增强。表达铁蛋白-M6A 的肿瘤异种移植物的MRI研究显示，在肿瘤的中央缺氧区域，R2弛豫率增加。这种增强的松弛性将增加铁蛋白作为报告基因的敏感性，用于在细胞或基于基因的治疗中对细胞递送和分化的非侵入性体内MRI监测。

4. m6A 修饰与胶质瘤预后

4.1 m6A调节因子

m6A调节因子对胶质瘤发病起到的作用不同，对胶质瘤预后分析也不一样。胶质母细胞瘤预后大多较差，对于低级别胶质瘤病人预后的预测显得更有临床价值。研究显示m6A调节因子在低级别胶质瘤病人预后评估中占有重要的作用。Guan等在肿瘤数据库中选取了8个m6A调节因子，从中选取了2个调节因子作为胶质瘤预后的分子标志物，包括IGF2BP2 和IGF2BP3，其中IGF2BP2和IGF2BP3表达上调，胶质瘤病人的预后越差。

Zheng等发现36个与低级别胶质瘤预后相关的m6A调节因子，但是在不同类型的胶质瘤中差异性表达也不一样。Chai等利用肿瘤相关数据库分析确定7个m6A-RNA调节因子，并且明确这7个调节因子与胶质瘤预后的关系，可以作为胶质瘤预后的独立预测因素。神经调节蛋白家族蛋白主要参与m6A RNA 修饰，能够调节GSCs特性，也能够独立预测低级别胶质瘤预后。这些研究表明m6A调节因子可以作为胶质瘤预后的预测指标，有些调节因子与胶质瘤预后的关系已经明确，但是大部分的调节因子尚不明确，有待进一步研究。

4.2 m6A相关基因

Bai等通过分析172例肿瘤基因数据，鉴定了具有预后意义的5个m6A调控基因，包括HNRNPC，IGF2BP2，IGF2BP3，LRPPRC 和YTHDF2。这些调控基因可以将低级别胶质瘤分为高风险和低风险组，对于预测低级别胶质瘤预后有良好价值，并且可以预测免疫疗法疗效。

4.3 m6A相关lncRNA

Chen等从肿瘤数据库中筛选566个与m6A相关的胶质瘤中的长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA），利用RT-PCR技术确定4 个m6A 相关lncRNA（CRNDE、LINC00641、LNCTAM34a和CARD8-AS1），通过体外实验研究表明CRNDE、LNCTAM34a 是胶质瘤的危险因素，LINC00641导致胶质瘤生长缓慢甚至停滞，CARD8-AS1目前尚不明确；通过检测m6A相关lncRNA可以初步了解胶质瘤的级别，可以有效的预测肿瘤预后。另外，Nguyen 等运用WGCNA、iWGCNA 和oCEM 三个共表达工具，发现13 个m6A 相关lncRNA，其中ELOA-AS1、HOXB-AS1 和FLG-AS1。

FLG-AS1 的较低表达和ELOA-AS1 和HOXB-AS1的较高表达与较短的生存期显著相关。这提示检测低级别胶质瘤相关m6A相关lncRNA可以早期识别低级别胶质瘤并且预测预后。

5. 总结与展望

m6A修饰在鼻咽癌、肺癌、白血病中的研究较多，而且机制已经比较明确。研究表明，m6A修饰在胶质瘤形成过程中也起到一定作用，有些修饰方式已经明确可以导致胶质瘤细胞增殖、侵袭能力增强，如METTL3、ALKBH5；而有的修饰方式作用不明确，需要进一步研究。目前，关于m6A修饰如何精确调控上游基因表达、靶向m6A修饰过程药物以及药物如何通过血脑屏障的研究很少。只有充分了解m6A修饰在胶质瘤中的作用机制，才能为胶质瘤的治疗及临床预后提供新的见解。

来源：孙杰,胡涛.m6A修饰在胶质瘤中作用的研究进展[J].中国临床神经外科杂志,2024,29(05):304-307+312.

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