Adv Sci丨华中科技大学张占国/张必翔/陈孝平合作发现TGF-β调控的m6A可作为肝细胞癌进展的靶点

学术   2024-09-07 17:09   河南  


iNature

转化生长因子β(TGF-β)信号通路和mRNA的N6-甲基腺苷(m6A)修饰在肝细胞癌(HCC)进展中起重要作用。然而,肝细胞癌(HCC)中TGF-β和m6A之间的关系仍不清楚。

2024年9月5日,华中科技大学张占国、张必翔、陈孝平共同通讯在Advanced Science 在线发表题为m6A-Dependent ITIH1 Regulated by TGF-β Acts as a Target for Hepatocellular Carcinoma Progression的研究论文。该研究发现,TGF-β可以促进METTL3的液相分离,进一步导致ITIH1的mRNA稳定性降低。

作为分泌蛋白,ITIH1可以作为整合素α5β1的配体拮抗纤连蛋白,诱导粘着斑激酶信号通路的抑制,从而抑制HCC的进展。在临床前模型(小鼠模型、患者来源的类器官、患者来源的异种移植)中,纯化的重组ITIH1(r-ITIH1)蛋白可以靶向治疗HCC。更重要的是,r-ITIH1与TGF-β抑制剂联合作用于HCC具有协同作用,揭示了TGF-β和m6A修饰下游ITIH1调控机制,ITIH1可作为HCC治疗的潜在靶点。

肝细胞癌(HCC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,是第六大最常见的恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第四大原因。尽管在过去的几十年里,人们做出了巨大的努力来开发治疗策略,包括手术切除、肝移植、新治疗药物和综合治疗,但五年生存率仍然不令人满意。因此,阐明HCC的分子机制和寻找新的治疗方案对于HCC治疗至关重要。
转化生长因子β(TGF-β)是一种多功能细胞因子,参与慢性肝病和癌症的发病机制。经典TGF-β信号的激活始于TGF-β结合后I型和II型丝氨酸/苏氨酸激酶受体(TGFBR1/2)的异四聚体复合物的形成。随后,SMAD2和SMAD3(R-SMADs)的c末端发生磷酸化,导致与SMAD4(co-SMAD)形成复合物。这些SMAD复合物随后转移到细胞核中,控制许多下游靶基因的转录。因此,抑制TGFBR1功能的靶向化合物已被开发出来以抑制HCC进展。TGFBR1抑制剂Galunisertib已在临床上用于改善HCC患者的总体生存率(OS)。此外,据报道,SMAD2/3可促进m6A甲基转移酶复合物募集到参与早期细胞命运决定的转录子集,这突显了其在转录中的作用以外的功能。
TGF-β刺激下调ITIH1(图源自Advanced Science
可逆RNA修饰引入了基因表达转录后调控的新水平,参与许多生理和病理过程。N6-甲基腺苷(m6A)是一种动态且可逆的化学修饰,在mRNA中最为普遍。它广泛影响mRNA代谢,影响mRNA降解、稳定性和翻译。甲基转移酶样3(METTL3)是“writer”复合物(包括METTL3、METTL14和WTAP)的关键组成部分,在基因表达调控中起着至关重要的作用。研究表明,METTL3可以与自身相互作用,提供多价性以形成缩合,从而调节m6A甲基转移酶复合物的活性。此外,大量研究表明,METTL3功能障碍会加速各种人类癌症中的肿瘤生长、转移和耐药性。m6A mRNA修饰由“写入器”启动,然后由“读取器”识别,后者优先与RR(m6A)CU(R=G或A)共识基序结合。“读取器”包含YTH结构域,可特异性结合m6A修饰的RNA并调节mRNA剪接、降解、稳定性和翻译。m6A调节基因表达的机制需要在HCC中进一步研究。
整合素信号传导参与许多细胞功能,例如粘附、迁移和致癌转化。整合素信号的异常激活与HCC的恶性特征有关。最重要的下游效应物之一是粘着斑激酶(FAK),它已被证明会驱动HCC进展并与不良临床结果相关。激活的FAK激酶可以进一步磷酸化并激活下游信号分子,包括Src和AKT。
细胞外基质(ECM)蛋白可以作为整合素/FAK信号通路的配体和调节剂,因此参与癌症进展。α间(球蛋白)抑制剂H1(ITIH1)是重链家族的成员,其重链的当前已知功能是提供与透明质酸的共价连接,透明质酸是ECM的主要成分。在这项研究中,作者探索了ITIH1调节HCC发展的机制,并测试了其在小鼠HCC中的治疗潜力。

参考消息:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202401013

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