METTL3介导的m6A修饰通过稳定circCDK6激活miR-449a/CDK6轴促进宫颈癌发生机制研究

《Scientific Reports》：METTL3-mediated m6A modification stabilizes circCDK6 to promote cervical cancer tumorigenesis via the miR-449a/CDK6 axis

宫颈癌是重大健康负担。为解决其进展机制不清的问题，研究人员聚焦METTL3催化的m6A修饰对环状RNA circCDK6的调控，开展了从临床到基础的系统研究。结果发现METTL3通过m6A增强circCDK6稳定性，后者作为ceRNA海绵吸附miR-449a，解除对CDK6的抑制，从而驱动宫颈癌细胞增殖与肿瘤生长。该研究揭示了全新的致癌轴，为靶向治疗提供了新思路。

　　

宫颈癌，作为一种严重威胁全球女性健康的恶性肿瘤，其发病率和死亡率常年居高不下。尽管在筛查和人乳头瘤病毒（HPV）疫苗接种方面取得了进展，但晚期或复发性宫颈癌的治疗选择依然有限，预后较差。因此，深入探索宫颈癌发生和发展的分子机制，寻找新的治疗靶点，是当前研究的迫切需求。在肿瘤的复杂调控网络中，RNA修饰，尤其是N⁶-甲基腺苷（m⁶A）修饰，作为近年来表观转录组学的研究热点，被发现广泛参与肿瘤的进展。同时，环状RNA（circular RNA, circRNA）作为一类具有闭合环状结构的非编码RNA，因其稳定性高、表达具有组织特异性，在癌症中扮演着日益重要的角色，常作为竞争性内源RNA（competing endogenous RNA, ceRNA）吸附微RNA（microRNA, miRNA），调控下游靶基因表达。然而，m⁶A修饰如何调控特定的circRNA，进而影响宫颈癌的进程，仍是一个亟待阐明的科学问题。这项发表在《Scientific Reports》上的研究，正是为了回答这个问题而进行的一次深入探索。

研究人员综合运用了多种关键技术方法。他们首先分析了宫颈癌患者的临床样本，比较了癌组织与正常组织中关键分子的表达差异。在功能验证层面，研究团队使用了宫颈癌细胞系进行了一系列体内外实验。体外实验技术包括聚合酶链式反应（PCR）检测表达、RNA免疫共沉淀（RNA immunoprecipitation, RIP）验证RNA与蛋白结合、m⁶A甲基化RNA免疫共沉淀（m⁶A-methylated RNA immunoprecipitation, MeRIP）检测特定m⁶A修饰、RNA稳定性实验、CCK-8（Cell Counting Kit-8）和克隆形成实验检测细胞增殖能力、流式细胞术分析细胞周期、以及双荧光素酶报告基因实验验证分子间相互作用。体内实验则构建了小鼠异种移植瘤模型，以评估靶分子对肿瘤生长的实际影响。这些方法的组合应用，为从临床现象到分子机制的多层次论证提供了坚实的技术支撑。

METTL3与circCDK6在宫颈癌中高表达且与不良预后相关

通过对临床样本的分析，研究人员发现，RNA甲基转移酶METTL3和环状RNA circCDK6在宫颈癌组织中的表达水平显著高于癌旁正常组织。进一步的分析揭示，METTL3和circCDK6的高表达与患者更晚期的疾病分期和更差的预后密切相关。这提示METTL3和circCDK6可能在宫颈癌的进展中发挥着重要作用。

METTL3通过m⁶A修饰直接结合并稳定circCDK6

为了探究METTL3与circCDK6之间的调控关系，研究人员进行了RNA免疫共沉淀实验，结果证实METTL3蛋白能够直接结合circCDK6 RNA。通过m⁶A甲基化RNA免疫共沉淀实验，进一步发现METTL3能够在circCDK6上安装m⁶A修饰。随后的RNA稳定性实验表明，这种m⁶A修饰显著增强了circCDK6的RNA稳定性，使其在细胞中更不容易被降解。当敲低METTL3的表达后，circCDK6的m⁶A修饰水平和表达丰度均出现下降。这些结果表明，METTL3通过催化circCDK6发生m⁶A修饰，从而起到稳定circCDK6的作用。

敲低METTL3或circCDK6抑制宫颈癌细胞增殖与肿瘤生长

在明确了两者的表达和修饰关系后，研究转入功能验证。体外功能实验显示，在宫颈癌细胞中敲低METTL3或circCDK6，能够显著抑制细胞的增殖能力（CCK-8和克隆形成实验证实），并诱导细胞周期阻滞在G0/G1期（流式细胞术证实）。更重要的是，在体内的小鼠异种移植瘤模型中，敲低METTL3或circCDK6同样能够有效抑制肿瘤的生长。这些结果从细胞和动物水平共同证明了METTL3和circCDK6具有促进宫颈癌生长的致癌功能。

circCDK6作为ceRNA吸附miR-449a上调CDK6表达

在机制层面，研究人员深入探索了circCDK6发挥促癌作用的下游通路。通过生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验验证，他们发现circCDK6能够作为竞争性内源RNA，像“海绵”一样吸附结合miR-449a。miR-449a是一个已知的肿瘤抑制性miRNA，其靶向作用于细胞周期蛋白依赖性激酶6（Cyclin-dependent kinase 6, CDK6）的mRNA。CDK6是细胞周期G1期进展的关键正调控因子。在正常情况下，miR-449a通过结合CDK6的mRNA抑制其翻译，从而减缓细胞周期进程。而当circCDK6高表达时，它会竞争性结合大量的miR-449a，使得miR-449a无法有效抑制CDK6，从而解除了对CDK6的抑制（即“去抑制”），导致CDK6蛋白表达上调，最终驱动细胞周期进展和细胞增殖。

该研究通过系统的实验，首次揭示了一条全新的促癌信号轴：METTL3/m⁶A/circCDK6/miR-449a/CDK6轴。研究结论指出，在宫颈癌中，高表达的METTL3通过催化circCDK6发生m⁶A修饰，显著提高了circCDK6的稳定性。高水平的circCDK6进而作为分子海绵，吸附并耗竭肿瘤抑制因子miR-449a，导致其靶基因CDK6的表达上调。CDK6作为细胞周期引擎的关键部件，其过表达最终驱动了宫颈癌细胞的异常增殖和肿瘤发生。这一发现不仅从表观转录组修饰（m⁶A）与环状RNA（circRNA）交叉的角度，深化了对宫颈癌发病分子机制的理解，更重要的是，将METTL3、circCDK6、miR-449a和CDK6串联为一个完整的功能轴，为宫颈癌的分子分型和靶向治疗提供了全新的潜在靶点。例如，开发抑制METTL3酶活性的药物，或设计针对circCDK6的反义寡核苷酸，可能成为未来干预这一致癌通路、治疗宫颈癌的新策略。