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大家好,這里是專注表觀組學(xué)十余年,領(lǐng)跑多組學(xué)科研服務(wù)的易基因。 2022年4月1日,《Biomark Res》雜志發(fā)表了題為“Biological roles of RNA m5C modification and its implications in Cancer immunotherapy”的綜述文章,綜述了RNA m5C甲基化修飾的生物學(xué)作用及其在癌癥免疫治療中的潛在機(jī)制。
期刊:Biomarker Research 日期:2022.04.01 IF:8.633 摘要 表觀遺傳學(xué)(包括DNA修飾和RNA修飾)一直是后基因組時(shí)代生命科學(xué)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。自首次發(fā)現(xiàn)m6A在mRNA中廣泛存在,至今已發(fā)現(xiàn)160-170種RNA修飾。這些甲基化發(fā)生在不同RNA類型中,分布具有物種特異性。5-甲基胞嘧啶(m5C)已在各種物種的代表性生物mRNA、rRNA和tRNA中被發(fā)現(xiàn)。作為一種可逆的表觀遺傳修飾,RNA m5C修飾影響修飾后的RNA分子命運(yùn),并在各種生物過(guò)程中發(fā)揮重要作用,包括RNA穩(wěn)定性調(diào)控、蛋白結(jié)合和轉(zhuǎn)錄調(diào)控。此外,眾多研究證據(jù)也表明RNA m5C在腫瘤發(fā)生中的作用。本文回顧了m5C修飾生物學(xué)作用的最新進(jìn)展,如何被writers、readers、erasers蛋白調(diào)控,以及腫瘤發(fā)生和癌癥免疫治療的潛在分子機(jī)制。 RNA 5-甲基胞嘧啶 (m5C) 修飾概述 DNA和RNA修飾在各種生物過(guò)程中起著重要作用,RNA修飾包括N6-甲基腺苷(m6A)、5-甲基胞嘧啶(m5C)和7-甲基鳥苷酸(m7G)等約170種。RNA修飾通過(guò)作用于RNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)、生物發(fā)生、定位和功能來(lái)增加RNA種類的復(fù)雜性。在這些修飾中,mRNA N6甲基腺苷(m6A)參與翻譯、miRNA生物合成和基因衰減(圖1)。
圖1:mRNA甲基化分布,mRNA甲基化位置 20世紀(jì)70年代,研究人員發(fā)現(xiàn)m5C修飾。來(lái)自供體的活性甲基(通常為S-腺苷甲硫氨酸(SAM))被添加到RNA中胞嘧啶堿基的碳5位置以形成m5C修飾,是在mRNA(messenger RNA)和ncRNA(non-coding RNA)中檢測(cè)到的廣泛RNA修飾,ncRNA包括tRNA、rRNA、lncRNA、snRNA、miRNA、eRNA。許多物種中報(bào)道了m5C修飾,但其分布有所不同,如真核tRNA和mRNA比細(xì)菌mRNA和tRNA具有更多的m5C修飾。 tRNA m5C可以維持穩(wěn)態(tài)、優(yōu)化密碼子-反密碼子配對(duì)、調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)控翻譯效率和準(zhǔn)確性。rRNA m5C修飾與神經(jīng)膠質(zhì)瘤對(duì)應(yīng)激相關(guān)酶NQO1的生物活性底物的敏感性以及應(yīng)激下的rRNA-tRNA-mRNA三級(jí)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相關(guān)。20世紀(jì)70年代,研究人員首次發(fā)現(xiàn)真核mRNA m5C修飾,如倉(cāng)鼠細(xì)胞mRNA和某些病毒RNA。后來(lái)將HeLa細(xì)胞的全轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行亞硫酸鹽測(cè)序,發(fā)現(xiàn)了mRNA和ncRNA中廣泛分布的m5C修飾。mRNA m5C修飾與多種生物學(xué)過(guò)程有關(guān),如mRNA穩(wěn)定、剪接和核質(zhì)穿梭,DNA損傷修復(fù),擴(kuò)散和遷移,干細(xì)胞發(fā)育、分化和重編程。mRNA m5C修飾異常通常與多種疾病的病因有關(guān),包括動(dòng)脈硬化、自身免疫性疾病和癌癥。 mRNA 中的m5C修飾 隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和液相色譜技術(shù)靈敏度的提高, RNA甲基化整體水平的鑒定方法得到了極大發(fā)展。液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS/MS)使用基于液相質(zhì)譜的串聯(lián)質(zhì)譜,能夠獲得分子和碎片離子peaks,可以對(duì)堿基進(jìn)行定性和定量分析。而重亞硫酸鹽測(cè)序是一種使用甲基化分析DNA不同區(qū)域的方法。在亞硫酸鹽測(cè)序中,亞硫酸鹽處理可以將基因組中的未甲基化C堿基轉(zhuǎn)化為U,在PCR擴(kuò)增后變?yōu)門,以區(qū)別于具有甲基化修飾的原始C堿基,結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù),可以繪制具有單堿基分辨率的全基因組DNA甲基化圖譜。此外,最近開發(fā)了一種新的物種特異性計(jì)算方法Staem5,用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)小鼠和擬南芥中的RNA m5C位點(diǎn)。 亞硫酸鹽測(cè)序表明m5C修飾是另一種豐富的mRNA修飾,可能是另一種RNA表觀遺傳標(biāo)記。增強(qiáng)LC-MS表明真核生物確實(shí)表現(xiàn)出內(nèi)胞嘧啶的甲基化和羥甲基化。由于LC-MS中m5C修飾位置信息丟失,RNA重亞硫酸鹽測(cè)序(RNA-BS)為RNA單堿基分辨率繪制m5C圖譜開辟新的可能。Lukas Trixl和Alexandra Lusser使用這種方法發(fā)現(xiàn)約10000個(gè)位點(diǎn)(>20%甲基化)并比對(duì)到約8500個(gè)mRNA上,所有已測(cè)序C的m5C率為0.43%,他們還發(fā)表了首個(gè)人類細(xì)胞的胞嘧啶甲基化組。 最近,Amort等人在小鼠胚胎干細(xì)胞中檢測(cè)到約7500個(gè)m5C位點(diǎn)(>?20%甲基化),比對(duì)到1650個(gè)mRNA上,結(jié)果顯示與小鼠腦中486個(gè)mRNA的2075個(gè)m5C位點(diǎn)對(duì)應(yīng)。結(jié)果表明m5C修飾主要位于編碼區(qū),并在翻譯起始位點(diǎn)周圍富集。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)m5C修飾主要位于mRNA轉(zhuǎn)錄本的非翻譯區(qū)(UTR)。 另一篇關(guān)于HeLa細(xì)胞和小鼠胞嘧啶的文章發(fā)現(xiàn),在HeLa細(xì)胞中約2000個(gè)基因中鑒定了約3600個(gè)位點(diǎn),在不同小鼠組織中鑒定了2500-4400個(gè)位點(diǎn)(1000-1655個(gè)基因)。通過(guò)亞硫酸鹽測(cè)序檢測(cè)到擬南芥mRNA中約100個(gè)m5C位點(diǎn)。另一項(xiàng)研究利用MeRIP-seq發(fā)現(xiàn)4465個(gè)表達(dá)基因的6045個(gè)peaks。MeRIP-seq還用于檢測(cè)古細(xì)菌Sulfolobus solfataricus和芽殖酵母的m5C水平,分別發(fā)現(xiàn)酵母中的單位點(diǎn)mRNA和S.solfataricus中14個(gè)m5C修飾mRNA。 m5C在mRNA中的功能研究目前并不全面和深入,但也有一些有趣的發(fā)現(xiàn),如Yang等人證明斑馬魚的母體-合子轉(zhuǎn)變(MZT)期間,RNA m5C修飾調(diào)控母體mRNA穩(wěn)定,突出了m5C mRNA修飾在早期發(fā)育中的關(guān)鍵作用。 ncRNA中的m5C修飾 m5C不僅調(diào)節(jié)mRNA穩(wěn)定性,還調(diào)節(jié)rRNA和tRNA的穩(wěn)定性。大量研究表明m5C修飾對(duì)于tRNA和rRNA的翻譯調(diào)控至關(guān)重要。 大多數(shù)關(guān)于m5C修飾的研究都集中在tRNA上。tRNA甲基化最常發(fā)生在可變環(huán)和T-stem連接區(qū)域的胞嘧啶及47-50位點(diǎn)的1-3個(gè)C上。它們參與二級(jí)結(jié)構(gòu)組成,與tRNA密碼子鑒定和穩(wěn)定性有關(guān)。tRNA甲基化主要影響小鼠的蛋白結(jié)合。一些研究表明C48甲基化可以增強(qiáng)堿基疏水性并促進(jìn)堿基堆積以穩(wěn)定互作。C48和D環(huán)上的核苷15形成 “Levitt pair”,從而成為特征性L形三維結(jié)構(gòu)。除C48外,C38是反密碼子環(huán)中另一個(gè)頻繁甲基化位點(diǎn)。研究表明小鼠tRNA-Asp中C38甲基化可促進(jìn)多個(gè)Asp蛋白翻譯,在天門冬氨酸密碼子解碼過(guò)程中,tRNA-Met的m5C38丟失導(dǎo)致翻譯保真度降低。同時(shí)DNMT2介導(dǎo)的m5C38 tRNA-Asp可以區(qū)分同源和近同源密碼子,如不同的tRNA-Asp和tRNA-glu可以避免氨基酸的假陽(yáng)性率,提高翻譯準(zhǔn)確性。tRNA-Thr和tRNA-Cys轉(zhuǎn)錄后,CCA序列在3'端添加,隨后C72甲基化。其他線粒體研究表明,tRNA-Met的m5C34導(dǎo)致線粒體f5C修飾,在解碼非常規(guī)AUA密碼子時(shí),它作為蛋氨酸在線粒體翻譯中發(fā)揮關(guān)鍵作用。酵母tRNA-Leu中m5C34的擺動(dòng)與翻譯調(diào)節(jié)有關(guān)。在氧化應(yīng)激反應(yīng)中,其甲基化水平顯著增加,可以增強(qiáng)uug密碼子富集的mRNA翻譯,如核糖體蛋白El22A。此外,NSUN2介導(dǎo)的tRNA m5C48和m5C49位于V-loop(VL)和T-stem-loop(TSL)的連接序列中,這對(duì)于促進(jìn)tRNA穩(wěn)定性和蛋白翻譯非常重要(圖2)。
圖2:tRNA中m5C功能 rRNA核糖體功能關(guān)鍵區(qū)域的m5Cs修飾有助于保持其構(gòu)象穩(wěn)定。如果穹窿體RNA中不存在胞嘧啶-5甲基化,會(huì)異常加工成與Argonaute相關(guān)的小RNA片段,這些小RNA片段功能與miRNA類似。m5C位于lncRNA的X-非活性特異性轉(zhuǎn)錄本(XIST),可以防止PRC2(Polycomb repressing complex 2)復(fù)合體在體外結(jié)合。Hu等人研究了結(jié)直腸癌5hmC在lncRNA中的分布和調(diào)控,發(fā)現(xiàn)hm5C分布在lncRNA中,并與lncRNA轉(zhuǎn)錄呈正相關(guān)。研究證實(shí),hm5C通過(guò)hm5C修飾的超級(jí)增強(qiáng)子和啟動(dòng)子異?;钚灾苯踊蜷g接調(diào)控失調(diào)的結(jié)直腸癌lncRNA。此外,hm5C還參與lncRNA位點(diǎn)的長(zhǎng)染色質(zhì)互作,且不同hm5C標(biāo)記物調(diào)控的lncRNAs與不同的臨床結(jié)果和腫瘤狀態(tài)相關(guān)。 m5C作為一種RNA修飾,具有較為豐富且高度動(dòng)態(tài)的特性,構(gòu)成了應(yīng)對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境的多功能有效機(jī)制,通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)RNA代謝和相關(guān)功能發(fā)揮作用。m5C修飾正日益成為表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)領(lǐng)域的主流。 m5C “writers”、“erasers” 、“readers”的動(dòng)態(tài)調(diào)控 m5C修飾主要由甲基轉(zhuǎn)移酶(writers)、去甲基化酶(erasers)和識(shí)別蛋白(readers)3種蛋白介導(dǎo)。RNA中的m5C由NOL1/NOP2/SUN(NSUN)蛋白家族招募,包括NSUN1-7和DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT)同源物DNMT2、NSUN1、NSUN2和NSUN5在真核生物中低表達(dá),NSUN3、NSUN4、NSUN6和NSUN7在真核生物中高表達(dá)(圖3)。
圖3:m5C的writer和eraser蛋白 m5C writers m5C甲基轉(zhuǎn)移酶(RCMTs)以腺苷甲硫氨酸為甲基供體,將甲基轉(zhuǎn)移到胞嘧啶形成m5C。RCMT稱為催化m5C甲基化的“writers”,包括NSU甲基轉(zhuǎn)移酶和DNMT2?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)超過(guò)10種RNA m5C甲基轉(zhuǎn)移酶,包括DNMT2和tRNA特異性甲基轉(zhuǎn)移酶(TRDMT)家族成員、NOL1/NOP2/SUN結(jié)構(gòu)域(NSUN)家族成員。其中,NSUN甲基轉(zhuǎn)移酶包括NSUN1~NSUN7和NSUN5a/b/c。TRDMT家族包括擬南芥中的TRM4A和TRM4B。NSUN和DNMT家族酶都具有保守的motif IV和motif VI,DNMT2和NSUN2具有互補(bǔ)的目標(biāo)特異性。 m5C erasers 去甲基化酶蛋白“erasers”(如TET酶家族),通過(guò)介導(dǎo)添加的(written)RNA去甲基化可逆。近年LC-MS/MS/MS定量分析表明,TET具有作為RNA去甲基化酶的潛力,其過(guò)表達(dá)可顯著增加HEK293T細(xì)胞RNA 5hmC水平。TET(ten-eleven translocation)蛋白TET1、TET2和TET3作為DNA雙加氧酶起作用,催化DNA上的5mC至5hmC。RNA中5fC到5caC的氧化由TET1介導(dǎo)。TET2介導(dǎo)m5C氧化可能抑制5-甲基胞嘧啶對(duì)真核生物中雙鏈RNA形成的影響。TET2催化RNA 5hmC,可能導(dǎo)致RNA降解。這些研究表明5hmC在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中起關(guān)鍵作用。此外,線粒體DNA和RNA雙加氧酶α-酮戊二酸依賴性雙加氧酶ABH1(ALKBH1)也參與m1A沿細(xì)胞質(zhì)tRNA去甲基化,表明ALKBH1 RNA m5C代謝在調(diào)控線粒體活性方面具有巨大潛力。此外,ALKBH1還可以特異性作用于組蛋白加氧酶組蛋白H2A。 m5C readers RNA修飾的大部分生物學(xué)功能與識(shí)別蛋白有關(guān)。RNA m5C識(shí)別蛋白,如ALYREF和YBX1,通過(guò)識(shí)別和結(jié)合m5C位點(diǎn)發(fā)揮生物學(xué)作用。m5C修飾的RNA單核苷酸pull-down結(jié)合質(zhì)譜分析已應(yīng)用于多種m5C mRNA,并鑒定m5C mRNA的ALYREF和YBX1兩種識(shí)別蛋白。 總之,m5C修飾通過(guò)與多種“writers”、“erasers” 、“readers”蛋白互作廣泛影響基因表達(dá)(圖4)。因此,m5C的動(dòng)態(tài)修飾在各種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮作用,包括胚胎干細(xì)胞自我更新和分化、晝夜節(jié)律、熱休克、DNA損傷反應(yīng)和性別決定。
圖4:m5C “writers”、“erasers” 、“readers”功能。由NSUN家族蛋白(NSUN2、NSUN3、NSUN4、NSUN5、NSUN6)、NOP2、DNMT2和ALKBH1調(diào)控的tRNA或rRNA中的m5C修飾影響翻譯。由NSUN2、YBX1、AlyREF和TET家族蛋白調(diào)控的lncRNA、miRNA、vtRNA和mRNA的m5C修飾影響其穩(wěn)定性和出核。 癌癥中的異常m5C m5C的整體修飾及其調(diào)節(jié)因子,包括“writers”、“erasers” 、“readers”,在各種類型的癌癥中異常表達(dá)。新的證據(jù)表明甲基化狀態(tài)與癌癥發(fā)病機(jī)制密切相關(guān),包括腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移、進(jìn)展以及耐藥性和復(fù)發(fā)(圖5)。
圖5:mRNA、miRNA和lncRNA中的異常m5C沉積促進(jìn)腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移抑制。NSUN2介導(dǎo)的tRNA m5C修飾調(diào)節(jié)癌癥干細(xì)胞分化。NOP2對(duì)rRNA m5C上調(diào)或NSUN5下調(diào)干擾癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期。 在各種癌癥中發(fā)現(xiàn)m5C writers蛋白、erasers蛋白、readers蛋白(圖6,表1)。
圖6:m5C writers蛋白、erasers蛋白、readers蛋白的異常表達(dá)在各種癌癥類型中的作用。NSCLC非小細(xì)胞肺癌;BRC乳腺癌;AML急性髓系白血??;BLC膀胱癌;GBM膠質(zhì)母細(xì)胞瘤;GC胃癌;GNC婦科腫瘤;CRC結(jié)直腸癌;HCC肝細(xì)胞癌;PRC前列腺癌。 HDFs人二倍體成纖維細(xì)胞;U87人膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87;ATX Autotaxin 表1:m5C在癌癥中的作用及機(jī)制
m5C和癌癥免疫治療 30年前首次提出使用基因的進(jìn)行蛋白替代療法概念。然而由于RNA分子的不穩(wěn)定和可誘導(dǎo)免疫原性,這種方法未能傳播。后來(lái)Kariko團(tuán)隊(duì)將m5C單獨(dú)或聯(lián)合納入mRNA治療,并降低了toll樣受體(TLR)介導(dǎo)的mRNA免疫作用,標(biāo)志著RNA和免疫治療領(lǐng)域的突破,即mRNA堿基修飾改變了免疫活性。Andries等人認(rèn)為,由于m5C修飾的mRNA可通過(guò)抑制TLR3逃逸先天免疫系統(tǒng),因此m5C mRNA可以作為mRNA治療新方法(圖7)。
圖7:m5C在免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)中的鑒定功能 m5C對(duì)腫瘤免疫微環(huán)境的影響 越來(lái)越多生物信息學(xué)分析證據(jù)表明m5C在腫瘤免疫微環(huán)境中的重要性,多個(gè)甲基化調(diào)節(jié)因子可以作為癌癥預(yù)后和診斷標(biāo)志物。m5C調(diào)節(jié)因子表達(dá)水平較高的口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)患者在DC、NK細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞等TIL中免疫活性較低。m5C評(píng)分低的乳頭狀甲狀腺癌(PTC)患者靜息的CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞較高,預(yù)后較好;而m5C評(píng)分高的患者中活性NK細(xì)胞和單核細(xì)胞富集,預(yù)后較差。三陰性乳腺癌(TNBC)m5C RNA甲基化調(diào)節(jié)因子表達(dá)變化、NSUN2表達(dá)上調(diào)和NSUN6表達(dá)下調(diào),可以客觀預(yù)測(cè)TNBC患者的臨床預(yù)后風(fēng)險(xiǎn),可能成為TNBC的新預(yù)后標(biāo)記,為了解TNBC的RNA表觀遺傳修飾提供線索。相關(guān)研究也證實(shí),NSUN3和NSUN4可以預(yù)測(cè)肺鱗癌的預(yù)后并調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境。肺腺癌患者不同的m5C模式具有不同的TME免疫細(xì)胞浸潤(rùn),高m5C評(píng)分組預(yù)后更好。此外m5C調(diào)控的lncRNA還可以預(yù)測(cè)肺腺癌患者的總生存率并影響腫瘤免疫微環(huán)境。胰腺癌患者中,3個(gè)m5C相關(guān)lncRNA顯示出預(yù)后價(jià)值。TIDE(腫瘤免疫功能障礙和排除)算法結(jié)果顯示高m5C-lncRNA評(píng)分對(duì)免疫治療有更好的反應(yīng)。胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)另一項(xiàng)研究評(píng)估了m5C相關(guān)lncRNA與PDAC浸潤(rùn)免疫細(xì)胞之間的關(guān)系:Na?ve B細(xì)胞,CD8+T細(xì)胞、Treg細(xì)胞和靜息的NK細(xì)胞在低風(fēng)險(xiǎn)組中表達(dá)水平較高,而M0和M2表型巨噬細(xì)胞在高風(fēng)險(xiǎn)組中表達(dá)水平較高,表明m5C相關(guān)lncRNA可能通過(guò)促進(jìn)PDAC中M2表型巨噬細(xì)胞極化或浸潤(rùn)來(lái)調(diào)節(jié)胰腺癌進(jìn)展。在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌、乳腺癌、高級(jí)別漿液性卵巢癌、皮膚黑色素瘤、結(jié)腸癌的研究中也存在相關(guān)表達(dá)。 癌癥免疫治療調(diào)控中的m5C writers 免疫逃逸是癌癥的標(biāo)志,T細(xì)胞耗竭(exhaustion)是腫瘤免疫逃逸的主要原因。NSUN2是一種通過(guò)增加m5C甲基化來(lái)修飾tRNA和mRNA 的tRNA甲基轉(zhuǎn)移酶,是維持干細(xì)胞自我更新和分化的重要因素。頭頸鱗癌(HNSCC)中無(wú)論HPV狀態(tài)如何,NSUN2表達(dá)和T細(xì)胞活化的組合都與患者生存率相關(guān),表明NSUN2可作為免疫檢查點(diǎn)阻斷的潛在生物標(biāo)志物。另?yè)?jù)研究報(bào)道,NSUN2甲基化ICAM-1(Intercellular Adhesion Molecule 1)mRNA促進(jìn)其翻譯,從而抑制M2巨噬細(xì)胞極化并抑制腫瘤轉(zhuǎn)移(圖7)。此外,靶向NSUN2表達(dá)也可改善HNSCC免疫治療的結(jié)果,當(dāng)然,需要更大樣本量驗(yàn)證NSUN2如何影響免疫檢查點(diǎn)阻斷結(jié)果。 癌癥免疫治療調(diào)控中的m5C readers YBX1蛋白是最常見(jiàn)的腫瘤相關(guān)抗原,誘導(dǎo)T細(xì)胞應(yīng)答,因此可以作為效應(yīng)免疫靶點(diǎn)和評(píng)估的候選疫苗?;熣T導(dǎo)腫瘤中的免疫抑制微環(huán)境并通過(guò)YBX1介導(dǎo)的PD-L1(programmed death-1 ligand 1)上調(diào)誘導(dǎo)免疫逃逸(圖7)。YBX1在化療耐藥的HCC細(xì)胞中上調(diào),YBX1敲除通過(guò)阻斷PD-L1表達(dá)和激活腫瘤微環(huán)境中的T細(xì)胞來(lái)逆轉(zhuǎn)化療耐藥。功能性細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞上調(diào)、髓源性抑制細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞下調(diào)與克服腫瘤免疫抑制環(huán)境和免疫逃逸狀態(tài)相關(guān)。YBX1促進(jìn)腫瘤免疫抑制微環(huán)境和免疫逃逸通路中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。此外,YBX1敲除可通過(guò)阻斷PD-L1表達(dá)和激活腫瘤微環(huán)境中的T細(xì)胞逆轉(zhuǎn)HCC耐藥性。Tao等人提供的數(shù)據(jù)表明,通過(guò)靶向YBX1信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)可以逆轉(zhuǎn)腫瘤免疫逃逸和多藥耐藥性,表明這是一種針對(duì)腫瘤化療耐藥的有效治療方案。 以上這些數(shù)據(jù)表明m5C調(diào)節(jié)因子的調(diào)控可能是一種在腫瘤免疫治療中的有用策略。 結(jié)論和觀點(diǎn) RNA m5C修飾是調(diào)控真核生物基因表達(dá)的新分子機(jī)制,m5C修飾如何影響ncRNA的生物發(fā)生、定位和功能,以及這些影響如何與癌癥的病因?qū)W相關(guān)聯(lián)有待闡明。近年來(lái)人們致力于研究癌癥中m5C修飾,本篇綜述重點(diǎn)關(guān)注的是writer-NSUN2,eraser-TET系列和reader-YBX1。 一些概念驗(yàn)證研究表明,小分子抑制劑靶點(diǎn)失調(diào)的m5C調(diào)節(jié)因子具有治療癌癥的潛力。截至目前尚未開發(fā)出m5C抑制劑。但在DNA甲基化中,最初開發(fā)用于靶向這些蛋白的化學(xué)藥物,如地西他濱(5-aza-2-deoxycytidine,decitabine) 和阿扎胞苷 (5-azacytidine,Vidaza)已被FDA批準(zhǔn)用于治療骨髓增生異常綜合征,但在實(shí)體瘤的治療應(yīng)用有限。 RNA m5C修飾的生物信息學(xué)研究對(duì)于鑒定單分子測(cè)序中的m5C位點(diǎn)和預(yù)測(cè)不同RNA物種的m5C位點(diǎn)也至關(guān)重要。幾種機(jī)器學(xué)習(xí)算法已被開發(fā)用于預(yù)測(cè)智人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)和擬南芥(Arabidopsis thaliana)的m5C位點(diǎn),隨著計(jì)算方法的快速發(fā)展,m5C表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)將被充分理解并揭示與癌癥的關(guān)系。 未來(lái),RNA m5C在免疫系統(tǒng)調(diào)控和腫瘤免疫微環(huán)境中的具體作用將是重要的研究方向。RNA m6A的writer、reader和eraser耗竭在細(xì)胞對(duì)感染的反應(yīng)和免疫細(xì)胞類型中具有顯著的表型結(jié)果。RNA m5C是否在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮類似功能值得深入研究。更重要的是,不同的RNA修飾如何在免疫調(diào)節(jié)中相互對(duì)抗或結(jié)合,還需要很長(zhǎng)的路去探索。 RNA m5C修飾部分酶相同,如DNMT1和DNA m5C。這種共享機(jī)制可能在腫瘤發(fā)展和進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。m5C可以與腫瘤細(xì)胞和免疫微環(huán)境共同作用來(lái)阻礙或促進(jìn)腫瘤發(fā)生。m5C在腫瘤微環(huán)境中的免疫檢查點(diǎn)分子靶點(diǎn)鑒定,可以將靶向治療可以與檢查點(diǎn)免疫治療結(jié)合治療癌癥??傊?,對(duì)癌癥m5C表觀遺傳修飾研究不僅將為癌癥生物學(xué)和免疫應(yīng)答的分子機(jī)制提供新的見(jiàn)解,還將為開發(fā)新的有希望的療法鋪平道路。 有RNA甲基化測(cè)序需求的老師可以聯(lián)系易基因:0755-28317900
參考文獻(xiàn):Song H, et al. Biological roles of RNA m5C modification and its implications in Cancer immunotherapy. Biomark Res. 2022 Apr 1;10(1):15. pii: 10.1186/s40364-022-00362-8. 相關(guān)閱讀: m5C甲基化研究揭示mRNA m5C對(duì)維持果蠅生殖干細(xì)胞發(fā)育的分子機(jī)制 組學(xué)研究:人類胎兒發(fā)育過(guò)程的DNA羥甲基化(5hmC)和RNA m5C動(dòng)態(tài)重編程 亮點(diǎn):RNA-BS技術(shù)揭示m5C甲基化修飾的水稻高溫適應(yīng)性調(diào)控新機(jī)制 m5C RNA甲基化測(cè)序技術(shù)---從mRNA到全轉(zhuǎn)錄組(mRNA+lncRNA+tRNA)m5C單堿基分辨檢測(cè)|技術(shù)解讀 |
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