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m6A甲基轉移酶復合物 (m6A methyltransferase complex，MTC)由3個核心組分（METTL3、METTL14、WTAP）和4個調節亞基(VIRMA、ZC3H13、HAKAI和RBM15)組成，負責mRNA的m6A修飾, 該修飾通過多種機制調控基因表達和蛋白質翻譯，廣泛影響細胞的基本生命活動以及機體內的多個生理病理過程。TCGA數據顯示多種人類腫瘤中存在MTC組分的異常轉錄表達，然而其調控機制目前尚無報道。
近日，尤涵教授研究團隊在PNAS上發表題為A deregulated m6A writer complex axis driven by BRD4 confers an epitranscriptomic vulnerability in combined DNA repair–targeted therapy的研究論文，該工作揭示了BRD4通過調控MTC影響m6A豐度及其在BETi/PARPi聯合靶向治療中的功能。
該團隊在臨床腫瘤組織樣本中發現： BRD4與MTC多組分成員的mRNA水平呈顯著正相關；抑制BRD4可以下調7個MTC組分的轉錄水平，進而下調整體m6A修飾；BRD4依賴的轉錄調控機制影響WTAP、HAKAI、RBM15、VIRMA、ZC3H13的蛋白表達，從而調節METTL3/METL14的核定位。該團隊利用BETi（BET inhibitor）處理細胞獲得BRD4依賴轉錄組，發現BRD4對轉錄組豐度的調控，絕大部分是依賴MTC復合物實現的。MTC已被報道通過多種機制影響mRNA表達豐度，包括m6A依賴和非依賴途徑。他們發現BETi通過MTC-m6A機制顯著下調同源重組修復（HR）通路的多個基因，同時顯著上調多個促凋亡基因。利用體外移植瘤，乳腺癌/卵巢癌PDX模型，進一步揭示了BRD4-MTC-HR主軸在BETi/PARPi協同致死殺傷腫瘤中的貢獻。此外，該團隊還首次報道METTL3調節DNA損傷修復的信號網絡，抑制METTL3能夠顯著增敏PARPi對腫瘤細胞的殺傷效果。
該工作首次報道MTC組分的轉錄調控機制；解析BRD4通過m6A修飾影響轉錄本表達豐度的機理，揭示表觀遺傳修飾與表觀轉錄修飾機制之間的內在互動；闡明BRD4-MTC-HR主軸在BETi/PARPi聯用抗癌治療中的功能。
廈門大學博士研究生魯瀟、彭立超、丁建成為論文共同第一作者。學院尤涵教授，藥學院劉文教授，空軍軍醫大學葉菁教授為該論文共同通訊作者。
原文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2304534120
（圖/文 尤涵課題組）
