METTL16-mediated inhibition of MXD4 promotes leukemia through activation of the MYC-MAX axis.
研究背景
急性髓系白血病（AML）是致命血液系统恶性肿瘤，N6 - 甲基腺苷（m6A）参与包括AML在内多种癌症发生发展。虽已知m6A甲基转移酶METTL16与AML细胞存活有关，但具体分子机制不明。本研究旨在揭示METTL16通过m6A依赖方式促进AML进展的新机制。
方法速览
- 细胞培养和处理：用K562、U937等多种AML细胞系。
- 基因敲低和药理学抑制：用shRNA和小分子抑制剂CDH24 - 20、CDH24 - 21。
- RNA免疫沉淀和m6A测序：用RIP和meRIP - seq技术。
- 蛋白质印迹和定量PCR：用Western Blot和RT - qPCR检测。
- 细胞增殖和凋亡检测：用CCK8、克隆形成实验和Annexin V/PI染色等方法。
- 体内实验：用鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）模型。
主要发现
- METTL16过表达支持白血病细胞增殖：METTL16在AML患者样本和细胞系中显著过表达，敲低或抑制它可抑制细胞增殖、诱导凋亡。
- 调控MXD4 mRNA稳定性：METTL16结合并甲基化MXD4 mRNA，使其不稳定。敲低METTL16后，MXD4 mRNA稳定性和蛋白水平升高。
- 通过MXD4 - MYC轴促进AML进展：MXD4蛋白增加可竞争结合MYC转录共激活因子MAX，抑制MYC - MAX复合物形成，减少MYC靶基因表达，还能直接结合MYC启动子抑制转录。
- 小分子抑制剂抑制AML进展：开发的METTL16小分子抑制剂CDH24 - 20和CDH24 - 21，可降低AML细胞增殖率、诱导凋亡，体内实验也能抑制成瘤和迁移能力。
- 双重机制影响MYC活性：敲低或抑制METTL16早期增加MXD4蛋白，抑制MYC - MAX复合物；晚期MXD4直接结合MYC启动子抑制转录。
总结展望
本研究首次揭示METTL16通过m6A修饰调控MXD4 mRNA稳定性，影响MYC - MAX轴促进AML进展的新机制，开发的小分子抑制剂为AML治疗提供新策略。但研究主要在体外细胞系和鸡胚模型，需在更多临床样本和动物模型验证，METTL16在其他癌症中的作用也待探讨。