客戶文章丨m6A-seq助力發現m6A修飾調控胃腸道間質瘤伊馬替尼耐藥的機制

胃腸道間質瘤（GIST）是成人消化道最常見的軟組織肉瘤，全球發病率約為100,000分之1.1。超過80%的GIST是由c-KIT癌基因中的功能獲得性突變驅動的，而5-10%的GIST是由PDGFRA中相互排斥的激活突變驅動的。伊馬替尼是一種酪氨酸激酶抑制劑，可將GIST患者的5年生存率大大提高至80%以上。然而，大約50%的患者在接受伊馬替尼治療2年后出現耐藥性，即所謂的伊馬替尼繼發性耐藥。因此，迫切需要揭示伊馬替尼耐藥的分子機制，以通過設計新的療法來改善GIST患者的長期預后。

N6-甲基腺苷（m6A）是20世紀70年代發現的一種普遍存在的mRNA修飾。它由METTL3（甲基轉移酶樣3）、METTL14（甲基轉移酶樣14）和 Wilms 腫瘤 1 相關蛋白的核心甲基轉移酶復合物引入，并被ALKBH5（AlkB同源物5）和FTO（脂肪量和肥胖逆轉-相關蛋白）逆轉。m6A通過影響mRNA的剪接、翻譯和衰變來調節各種生物過程，例如細胞分化、胚胎發育和應激反應。Reader蛋白，例如YT521-B同源（YTH）結構域家族蛋白，可識別m6A修飾并促進m6A的這些生物學功能。在這些蛋白質中，YTHDF1促進mRNA的翻譯效率，而YTHDF2通過其N端結構域加速mRNA的降解。越來越多的證據表明，這些m6A相關因子的失調可能與癌癥患者的耐藥性和預后有關。例如，METTL3直接促進YAP mRNA的翻譯，從而誘導非小細胞肺癌（NSCLC）的耐藥性。此外，YTHDF1缺失增強了PD-L1抑制劑的治療效果。然而，迄今為止尚未發表關于m6A修飾與GIST伊馬替尼耐藥之間關系的研究，這表明迫切需要闡明m6A修飾的機制及其在GIST耐藥中的病理作用。

許多潛在的腫瘤耐藥性的可能原因已被廣泛認可，例如轉運蛋白或酶水平或活性的變化、繼發性突變的出現、基因多態性的未知影響、替代生存途徑的激活以及藥代動力學代謝變異性。細胞內藥物濃度和藥物轉運蛋白在各種腫瘤的耐藥性背景下越來越受到關注，因為它們直接決定了腫瘤細胞對藥物的敏感性。事實上，一些多藥轉運蛋白已被發現在腫瘤的耐藥性中起關鍵作用。多藥耐藥相關蛋白1（MRP1）是其中一個主要的轉運蛋白，由ABCC1（ATP-Binding Cassette Subfamily C Member 1）基因編碼。這種蛋白質介導許多有機陰離子和藥物從各種疾?。ɡ缏运栊园籽?、乳腺癌和肺癌）的細胞中輸出。之前的研究已經成功生成了兩種伊馬替尼耐藥的GIST細胞系（GIST-T1R和GIST-882R）。并且還證明了耐藥GIST細胞和組織中細胞內伊馬替尼濃度的降低。然而，支持GIST耐藥患者細胞內伊馬替尼濃度降低的具體機制仍有待發現。

近日，Cancer Letters（IF8.679）期刊在線發表了題為N6-methyladenosine modification regulates imatinib resistance of gastrointestinal stromal tumor by enhancing the expression of multidrug transporter MRP1的研究論文，報道了N6-甲基腺苷修飾通過增強多藥轉運蛋白MRP1表達調控胃腸道間質瘤伊馬替尼耐藥的分子機制，暗示可開發針對MRP1的新療法，以對抗GIST的伊馬替尼耐藥性。

首先，研究人員發現m6A修飾水平在伊馬替尼耐藥的GIST細胞和組織中升高，并且甲基轉移酶METTL3是導致這種異常修飾的主要蛋白質之一。此外，研究發現METTL3水平升高導致了GIST患者對伊馬替尼耐藥和更差的無進展生存期。