M6A修飾的CircRNA促進(jìn)結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移的新機(jī)制
m6A是真核mRNA和非編碼RNA（ncRNA）上分布廣泛的堿基修飾形式之一。circRNA是一類具有共價(jià)單鏈環(huán)構(gòu)型的新型小非編碼環(huán)狀RNA，在基因調(diào)控中起著重要的作用，已經(jīng)證實(shí)circRNA表達(dá)的失調(diào)與多種癌癥的發(fā)病機(jī)理相關(guān)。早期的報(bào)道大多是關(guān)于m6A修飾mRNA，但對(duì)于m6A修飾的CircRNA的作用機(jī)制以及其在疾病進(jìn)程中的生物學(xué)意義尚不清楚。大腸癌（CRC）的發(fā)病率排名第三，仍然是全世界與癌癥相關(guān)的死亡率的第二大誘因。在臨床上，癌癥轉(zhuǎn)移是大腸癌死亡的主要原因，而肝臟是最常見的轉(zhuǎn)移部位。大約15–25％的CRC患者被診斷出患有肝轉(zhuǎn)移（LM），導(dǎo)致5年以上的預(yù)后不良。因此了解m6A修飾的CircRNA在大腸癌與肝轉(zhuǎn)移過程中的機(jī)制有利于進(jìn)一步提高對(duì)疾病的控制。近期一篇發(fā)表在《Nature Communication》報(bào)道了m6A甲基化修飾的CircRNA促進(jìn)大腸癌肝轉(zhuǎn)移的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)報(bào)告表明，circNSUN2是重要的致癌性circRNA，也是大腸癌向肝轉(zhuǎn)移的診斷/預(yù)后生物標(biāo)志物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的發(fā)現(xiàn)為我們提供了一個(gè)潛在的治療靶標(biāo)CircNSUN2，為大腸癌的治療尤其是肝轉(zhuǎn)移提供更多選擇。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
1.實(shí)驗(yàn)首先對(duì)CRC組織與匹配的相鄰非腫瘤組織中circRNAs的表達(dá)情況比較，發(fā)現(xiàn)CRC組織中分析circRNA失調(diào)。
2.與正常結(jié)直腸組織和腺瘤的對(duì)照組相比，circNSUN2在結(jié)腸癌組織中高表達(dá)。
3.通過細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核分級(jí)分離和熒光原位雜交（FISH）表明circNSUN2主要位于細(xì)胞質(zhì)中，但也存在于細(xì)胞核中。這些結(jié)果共同表明，circNSUN2是在CRC中表達(dá)的豐富而穩(wěn)定的circRNA。通過體外細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)，CRCNS細(xì)胞中circNSUN2的異位過表達(dá)大大增加了細(xì)胞的遷移和侵襲。
4.通過RNA-pull down實(shí)驗(yàn)、RNA結(jié)合蛋白免疫沉淀（RIP）以及甲基化RNA免疫沉淀（MeRIP）分析表明circNSUN2可以與YTHDC1結(jié)合，從而以m6A依賴的方式促進(jìn)circNSUN2從細(xì)胞核輸出到細(xì)胞質(zhì)。
通過RNA-pull down實(shí)驗(yàn)、RNA結(jié)合蛋白免疫沉淀（RIP）、熒光原位雜交（IF-FISH）分析表明circNSUN2 / IGF2BP2在細(xì)胞質(zhì)中形成RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物。
同時(shí)發(fā)現(xiàn)circNSUN2可與RNA結(jié)合蛋白IGF2BP2結(jié)合，并能直接結(jié)合下游HMGA2mRNA，形成circNSUN2/IGF2BP2/HMGA2RNA-蛋白三元復(fù)合物，促進(jìn)HMGA2mRNA穩(wěn)定性。
5.進(jìn)一步通過體內(nèi)注射circNSUN2-knocked PDX CRC細(xì)胞以及體外細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)，證明circNSUN2在促進(jìn)CRC細(xì)胞轉(zhuǎn)移中的致癌作用依賴于HMGA2途徑。
總結(jié)：
該研究首次提出circNSUN2是重要的致癌性circRNA，也是LM CRC的診斷/預(yù)后生物標(biāo)志物。并揭示了m6A甲基化修飾CircNSUN2，通過形成circNSUN2/ IGF2BP2/ HMGA2三元復(fù)合物，以促進(jìn)CRC肝轉(zhuǎn)移。該研究結(jié)果為治療CRC尤其是肝轉(zhuǎn)移疾病中提供了新的策略。
參考文獻(xiàn)：
Chen R X, Chen X, Xia L P, et al. N 6-methyladenosine modification of circNSUN2 facilitates cytoplasmic export and stabilizes HMGA2 to promote colorectal liver metastasis[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1-15.