肝細胞癌（HCC）是中國最常見的惡性腫瘤之一。N6-甲基腺苷（m6A）在轉錄后基因調控中起重要作用。METTL3和IGF2BP2是m6A信號通路中的關鍵基因，最近被證明在癌癥發展和進展中發揮重要作用。然而，在HCC中，m6A修飾的功能以及m6A甲基轉移酶、去甲基化酶和m6A結合蛋白之間的潛在聯系仍然不清楚。
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為了解決這個問題，廣西右江民族醫學院附屬醫院韋花媚課題組發表了題為IGF2BP2 Promotes Liver Cancer Growth Through an m6A-FEN1-Dependent Mechanism的研究論文，該研究首次證明了IGF2BP2（胰島素樣生長因子-2 mRNA結合蛋白2）在促進HCC進展中的功能，并確定FEN1是IGF2BP2的下游靶標。揭示了METTL3-IGF2BP2-FEN1軸可能是肝癌的一個潛在治療靶標。
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下面就來看一下本文的主要研究結果吧！
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? ?METTL3和IGF2BP2表達升高與HCC患者預后不良相關
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為了闡明m6A修飾在肝癌中的功能作用，研究人員檢測了TCGA-LIHC數據庫中20個參與m6A RNA修飾的基因的表達。發現METTL3和IGF2BP2在腫瘤組織中的表達顯著高于癌旁正常組織，并且METTL3和IGF2BP2 mRNA水平升高的HCC患者總生存期(OS)較差。IHC與western blot實驗也證實了IGF2BP2在HCC組織中高表達。隨后，研究人員通過m6A RNA甲基化實驗發現HCC組織中的m6A RNA水平顯著高于配對鄰近組織。以上結果表明：m6A修飾和IGF2BP2表達在HCC中增加，IGF2BP2可能是HCC患者的獨立預后因素。
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? ?DNA拷貝數畸變促進HCC中IGF2BP2過表達
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由于拷貝數擴增(CNA)與基因表達密切相關。為了檢測DNA CNA是否參與了IGF2BP2的過表達，研究人員從TCGA中提取了IGF2BP2的CNA和表達數據，發現HCC組織中IGF2BP2拷貝數顯著高于正常組織，并且IGF2BP2的表達與CNA顯著相關。進一步的實驗證實了腫瘤組織中IGF2BP2拷貝數高于鄰近正常組織，CAN也與IGF2BP2 mRNA表達相關。證明了CNA是導致IGF2BP2在HCC中過表達的機制之一。
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? ?IGF2BP2在體內外促進HCC細胞致瘤性
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體外實驗顯示敲低IGF2BP2導致HCC細胞增殖受阻，并降低了其生長能力。在體內實驗中，發現敲低IGF2BP2可降低裸鼠的腫瘤生長，在IGF2BP2敲低小鼠的腫瘤組織中無法檢測到IGF2BP2的表達，且KI-67水平較低。表明IGF2BP2的表達促進了肝癌細胞在體內外的增殖。
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? ?FEN1受METTL3介導的m6A修飾的調節，并通過m6A依賴性方式被IGF2BP2識別
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為了定位IGF2BP2促進HCC進展的靶標轉錄本，研究人員分別對METTL3穩定敲低的HepG2細胞進行MeRIP-Seq，對IGF2BP2敲低的HepG2細胞進行RNA-Seq，并分析了GEO數據庫中HepG2細胞的RIP-seq數據，發現E2F1和FEN1在三個測序數據中重疊，進一步的實驗驗證了只有FEN1在所有檢測的HCC細胞系中受到IGF2BP2的一致調控，western blot檢測證實了FEN1蛋白水平受到IGF2BP2的正向調控。接下來，RIP-qPCR檢測發現IGF2BP2與FEN1的強結合。并且在TCGA-LIHC數據庫中，IGF2BP2的表達與FEN1的表達顯著相關。表明METTL3介導的m6A修飾通過IGF2BP2依賴的FEN1 mRNA穩定性維持FEN1的表達。
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? ?FEN1在HCC的卵巢癌細胞中發揮致癌作用
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接下來，研究人員通過敲低FEN1以闡明其在HCC中的作用。發現FEN1的下調顯著抑制了HCC細胞生長和集落形成能力。接下來，研究人員探討了FEN1的臨床意義。發現與正常組織相比，FEN1在腫瘤組織中顯著上調，并且FEN1 mRNA水平升高的HCC患者的總生存期(OS)更差。
總之，本研究確定了CAN是促進IGF2BP2在HCC中高表達的主要機制。此外，“writer” METTL3、“reader” IGF2BP2和“target” FEN1的全景網絡強調了一種新型的m6A依賴性基因調控生物學過程。研究表明，靶向METTL3-IGF2BP2-FEN1可能是一種針對HCC腫瘤靶向治療的新型有效策略。
原文鏈接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fonc.2020.578816/full
