朱成杰，袁佳瑩，朱怡卿，商艷

·綜述·

RNA修飾及其在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用和作用機(jī)制研究進(jìn)展

朱成杰1，2，袁佳瑩1，朱怡卿3，商艷1，4

1 海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，上海 200433；2 中國(guó)人民解放軍94804部隊(duì)衛(wèi)生隊(duì)；3 海軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳教研室；4 海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院全科醫(yī)學(xué)科

RNA修飾是表觀遺傳修飾的一種，可通過降低mRNA的穩(wěn)定性或表達(dá)，編碼抑癌基因以降低其抑癌作用，并增強(qiáng)促癌轉(zhuǎn)錄體的穩(wěn)定性和表達(dá)，在調(diào)節(jié)生物過程和腫瘤病理方面發(fā)揮重要作用。目前研究較多的RNA修飾包括N6-甲基腺苷（m6A）修飾、N1-甲基腺苷（m1A）修飾、5-甲基胞嘧啶（m5C）修飾、7-甲基鳥苷（m7G）修飾、假尿苷（psi）修飾、腺苷-肌苷轉(zhuǎn)換（A-I）修飾和2′-O-甲基化（2′-O-Me）修飾等。RNA修飾可以通過METTL3、METTL14、METTL16等甲基轉(zhuǎn)移酶，F(xiàn)TO、ALKBH5等去甲基化酶，YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3等甲基結(jié)合蛋白，分別進(jìn)行催化、擦除和識(shí)別，精確調(diào)控甲基化過程，在腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲、凋亡、自噬以及腫瘤耐藥中發(fā)揮重要作用，參與肺癌的發(fā)生發(fā)展。

表觀遺傳學(xué)；RNA修飾；N6-甲基腺苷；N1-甲基腺苷；5-甲基胞嘧啶；肺癌

肺癌占所有新確診癌癥病例的14%，是第二大常見惡性腫瘤，也是男性癌癥死亡的主要原因，肺癌患者的5年生存率很低，為4%～17%，是世界上最重要的醫(yī)療負(fù)擔(dān)之一［1］。按組織學(xué)分類，肺癌被分為小細(xì)胞肺癌（small-cell lung carcinoma，SCLC）和非小細(xì)胞肺癌（non-small-cell lung carcinoma，NSCLC）。NSCLC占所有肺癌病例的85%，進(jìn)一步可細(xì)分為腺癌（lung adenocarcinoma，LUAD）、鱗癌（squamous-cell carcinoma，LUSC）和大細(xì)胞癌（large-cell carcinoma，LCC）等［2］。近年來，肺癌的診斷方法和靶向藥物治療方面有了快速發(fā)展，但并非所有的肺癌患者都能獲得有效的靶向治療，肺癌早期診斷的失敗和腫瘤耐藥問題常常阻礙治療效果，導(dǎo)致預(yù)后較差。表觀遺傳修飾，包括DNA甲基化、RNA修飾和組蛋白修飾，其中DNA甲基化的功能已被廣泛揭示。隨著對(duì)表觀遺傳學(xué)的深入研究，RNA修飾也被證明在調(diào)節(jié)生物過程和腫瘤病理方面發(fā)揮著重要作用，其通過降低mRNA的穩(wěn)定性或表達(dá)，編碼抑癌基因以降低其抑癌作用，并增強(qiáng)促癌轉(zhuǎn)錄體的穩(wěn)定性和表達(dá)，參與肺癌的發(fā)生和發(fā)展。我們分析了RNA修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及機(jī)制，提出一些潛在的診斷生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)，為肺癌的早期診斷和預(yù)后改善提供新的思路。

1 RNA修飾

與DNA和組蛋白的表觀遺傳修飾類似，RNA修飾可以通過特定的蛋白質(zhì)機(jī)制，如甲基轉(zhuǎn)移酶（即書寫蛋白）、去甲基化酶（即擦除蛋白）和甲基結(jié)合蛋白（即閱讀蛋白），分別進(jìn)行催化、擦除和識(shí)別。書寫蛋白是將化學(xué)修飾添加到RNA分子特定位點(diǎn)的蛋白質(zhì)，擦除蛋白可以移除書寫蛋白添加的化學(xué)修飾，而閱讀蛋白可以識(shí)別并結(jié)合RNA修飾位點(diǎn)，這些蛋白質(zhì)作為一個(gè)復(fù)雜的整體控制網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)地調(diào)控RNA修飾［3］。迄今為止，已經(jīng)報(bào)道了170多種不同類型的RNA修飾［4］。這種外顯基因組修飾在RNA轉(zhuǎn)錄、翻譯、剪接和穩(wěn)定的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮著重要作用，被證明與不受控制的細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）等腫瘤病理過程有關(guān)［2］。其中在mRNA和非編碼RNA（ncRNA）中發(fā)現(xiàn)許多重要修飾，如N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine，m6A）修飾、N1-甲基腺苷（N1-methyladenosine，m1A）修飾、5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，m5C）修飾、7-甲基鳥苷（7-methylguanosine，m7G）修飾、假尿苷（pseudouridine，psi）修飾、腺苷-肌苷轉(zhuǎn)換（adenosine-to-inosine，A-I）修飾和2′-O-甲基化（2′-O-Methylation，2′-O-Me）修飾等［2，4］。

1.1m6A修飾m6A修飾是真核細(xì)胞mRNA中最普遍和最豐富的內(nèi)部修飾，影響各種RNA生物功能，包括調(diào)節(jié)RNA剪接、穩(wěn)定性、易位和翻譯來改變基因表達(dá)。研究［5］表明，m6A修飾對(duì)腫瘤的發(fā)生發(fā)展起著重要作用，包括腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲和凋亡、自噬以及腫瘤耐藥。m6A甲基化過程可逆，可精確調(diào)控，受到各種相關(guān)蛋白的調(diào)節(jié)，m6A修飾的調(diào)節(jié)蛋白同樣分為三種類型：書寫蛋白、閱讀蛋白和擦除蛋白。

m6A書寫蛋白由多組分m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物共同轉(zhuǎn)錄，該復(fù)合物以甲基轉(zhuǎn)移酶樣（methyltransferase like，METTL）家族蛋白3/14異構(gòu)體為核心，其它包括METTL16、WTAP、KIAA1429、RBM15和ZC3H13，它們能夠識(shí)別RNA并催化m6A修飾［6］。METTL3是S-腺苷蛋氨酸（S-adenosyl methionine，SAM）依賴性甲基轉(zhuǎn)移酶家族的成員，具有甲基轉(zhuǎn)移酶活性，可以從SAM轉(zhuǎn)移甲基，參與了胚胎發(fā)育、細(xì)胞重編程和精子生成等生物過程。METTL14是m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物的主要輔助亞單位，它加強(qiáng)了m6A RNA甲基化的催化作用，但它的SAM結(jié)合域沒有功能，因此缺乏甲基轉(zhuǎn)移酶活性。METTL16是一個(gè)最近被證實(shí)的m6A RNA反式甲基轉(zhuǎn)移酶，但只對(duì)有限的具有特定結(jié)構(gòu)的RNA進(jìn)行甲基化（如U6 snRNA），它可與LUAD中MALAT1的3′-末端RNA三螺旋相互作用，與轉(zhuǎn)移相關(guān)的轉(zhuǎn)錄物結(jié)合，可促進(jìn)肺癌的增殖活性［7］。mRNA m6A修飾的結(jié)果取決于m6A閱讀蛋白的直接招募。m6A閱讀蛋白最初是在蛋白質(zhì)體外結(jié)合試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的，屬于YT521-B同源（YT521-B homology，YTH）家族蛋白，包括YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3、YTHDC1、YTHDC2、HNRNPC和HNRNPA2B1。不同m6A閱讀蛋白的結(jié)合將mRNA引導(dǎo)到RNA代謝的特殊過程，如剪接、衰變、翻譯和定位。與m6A甲基轉(zhuǎn)移酶需要一個(gè)由各種亞基組成的調(diào)節(jié)蛋白復(fù)合物來實(shí)現(xiàn)其催化能力不同，m6A去甲基化酶則作為單一蛋白發(fā)揮作用。已知的哺乳動(dòng)物m6A去甲基化酶有兩種，即脂肪量和肥胖相關(guān)蛋白（Fat mass and obesity-associated protein，F(xiàn)TO）和α-酮戊二酸依賴性二氧酶alkB同系物5（alpha-ketoglutarate-dependent dioxygenase alkB homolog 5，ALKBH5）［8］。已有研究［9］證明了FTO在腫瘤進(jìn)展中的重要功能，其可促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的生長(zhǎng)，而ALKBH5在小鼠睪丸中的高表達(dá)是精子發(fā)生的必要條件，因此也是小鼠繁殖的必要條件，在ALKBH5缺乏的雄性小鼠中，由于mRNA 的m6A修飾水平升高，精子細(xì)胞在減數(shù)分裂期的凋亡，導(dǎo)致生育能力受損。

1.2m1A修飾在腺苷的N1位上添加一個(gè)甲基將形成m1A，它主要出現(xiàn)在第一個(gè)剪接位點(diǎn)的起始密碼子的上游，對(duì)5′UTR的翻譯有強(qiáng)烈的富集作用。m1A修飾在tRNAs、rRNAs和mRNAs中被廣泛發(fā)現(xiàn)，已知人類線粒體tRNAs在第9位（m1A9）和第58位（m1A58）含有m1A修飾標(biāo)記，分別由TRMT10C和TRMT61B甲基轉(zhuǎn)移酶催化，而m1A58通常被ALKBH1擦除，mRNA中的m1A修飾標(biāo)記通常被ALKBH3去甲基酶擦除［10］。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO可以通過催化tRNA m1A去甲基化直接抑制RNA的翻譯，YTH家族蛋白，如YTHDF1-3和YTHDC1，但不包括YTHDC2，被證明可以與m1A修飾的標(biāo)志物結(jié)合，從而作為潛在的m1A閱讀蛋白［11］。

1.3m5C修飾m5C修飾是1925年發(fā)現(xiàn)的一種mRNA修飾，位于mRNA轉(zhuǎn)錄體的非翻譯區(qū)（UTRs），由在胞嘧啶環(huán)的第五位連接一個(gè)甲基形成，存在于rRNA、tRNA、mRNA、ncRNA和增強(qiáng)子RNA（enhancer RNAs，eRNA）中。m5C修飾與tRNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān)，也是翻譯準(zhǔn)確性的保證，m5C修飾位點(diǎn)也廣泛分布在ncRNA中。m5C修飾參與了多種生物學(xué)過程，包括RNA的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和代謝、tRNA識(shí)別和應(yīng)激反應(yīng)以及核糖體組裝和翻譯。NOL1/NOP2/SUN結(jié)構(gòu)域（NOL1/NOP2/sun domain，NSUN）家族蛋白1-7和DNA甲基轉(zhuǎn)移酶同源物2（DNA methyltransferase-like 2，DNMT2）被證明是m5C書寫蛋白，NSUN1和NSUN5修飾28S rRNA，而NSUN3修飾線粒體tRNA，NSUN4修飾線粒體rRNA，NSUN2和DNMT2修飾細(xì)胞質(zhì)tRNA，NSUN7則以eRNA為底物，此外，NSUN2還可以修飾非編碼的mRNA和Vault RNA［12］。

1.4m7G修飾m7G修飾首先在mRNA的初始位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，后來在rRNA和tRNA也被發(fā)現(xiàn)，最近，它在人類miRNA前體和成熟體中被檢測(cè)到。m7G修飾是mRNA常見的5′-修飾，也是各種非編碼RNA的內(nèi)部修飾。m7G修飾在tRNA由METTL1和WD重復(fù)域4（WD repeat domain 4，WDR4）復(fù)合物介導(dǎo)，而在rRNA由WBSCR22介導(dǎo)［2］。另外，tRNA m7G甲基轉(zhuǎn)移酶METTL1在腫瘤中過量表達(dá)，并與患者預(yù)后不良和化療耐藥性相關(guān)，表明METTL1具有潛在的腫瘤生物學(xué)功能。

1.5psi修飾psi修飾在rRNA中特別豐富，對(duì)核糖體合成十分重要。psi修飾在mRNA的編碼區(qū)和3′-UTR內(nèi)高表達(dá)，但它與這些區(qū)域的任何特征無關(guān)。U RNA psi修飾是snRNA的一個(gè)特定亞型，在剪接中起著重要作用，對(duì)于高效的mRNA剪接很必要［13］。

1.6A-I轉(zhuǎn)換修飾A-I轉(zhuǎn)換修飾主要存在于mRNA初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、tRNA和miRNA上，由dsRNA腺苷脫氨酶1和2（Adenosine deaminase acting on dsRNA1 and 2，ADAR1和ADAR2）所介導(dǎo)。tRNA腺苷脫氨酶2和3（Adenosine deaminase acting on tRNA 2 and 3，ADAT2和ADAT3）編輯tRNA中特定的A34位點(diǎn)，由于肌苷優(yōu)先與胞嘧啶配對(duì)，而不是與尿苷配對(duì)，因此它們被核糖體讀作鳥苷，A-I轉(zhuǎn)換修飾可以修改蛋白質(zhì)的氨基酸序列和RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)剪接和改變miRNA的目標(biāo)特異性［14］。

1.72′-O-Me修飾2′-O-Me修飾是RNA在甲基化酶，如HEN甲基轉(zhuǎn)移酶1（HEN Methyltransferase 1，HENMT1）或纖維蛋白酶作用下，在2′位置上發(fā)生甲基化的化學(xué)修飾，在mRNA、tRNA、rRNA、miRNA等分子上分布［15］。2′-O-Me修飾是由含有C/D盒核仁小RNA（snoRNA）的核糖核蛋白（snoRNP）復(fù)合物在轉(zhuǎn)錄后加入rRNA的，因此稱為C/D snoRNP復(fù)合物。它不直接改變控制堿基配對(duì)的Watson-Crick定律，使其對(duì)RNA結(jié)構(gòu)和功能的作用更加復(fù)雜。除了保護(hù)RNA免受水解裂解外，2′-O-Me修飾的另一個(gè)作用是限制了3′-磷酸鹽的旋轉(zhuǎn)自由度，因此限制了RNA鏈的靈活性，從而穩(wěn)定核苷酸構(gòu)象。另有研究［16］表明，2′-O-Me修飾還影響mRNA與蛋白的結(jié)合、調(diào)控rRNA翻譯效率、參與tRNA識(shí)別等生物過程。

2 RNA修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制

2.1m6A修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制針對(duì)m6A修飾與肺癌的研究頗多，為研究m6A修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及機(jī)制提供了新的見解。m6A修飾調(diào)節(jié)著肺癌細(xì)胞的自我更新和細(xì)胞凋亡，在肺癌中發(fā)揮著關(guān)鍵表征作用［8］。不同的m6A調(diào)節(jié)蛋白對(duì)同一種腫瘤有不同的影響，它們可以在促進(jìn)和抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。一方面，m6A修飾的靶基因可以是致癌基因，也可以是抑癌基因；另一方面，m6A修飾可以通過招募不同的閱讀蛋白來影響其靶mRNA，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮不同的作用［17］。m6A調(diào)節(jié)蛋白作為新的生物標(biāo)志物，為肺癌的早期診斷和治療提供了潛在的前景。

癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)研究揭示了m6A調(diào)節(jié)蛋白在肺癌中的表達(dá)情況和預(yù)后價(jià)值。研究發(fā)現(xiàn)，m6A修飾相關(guān)調(diào)控基因的改變與NSCLC相關(guān)，并與腫瘤進(jìn)展至晚期有顯著關(guān)系，F(xiàn)TO拷貝數(shù)缺失的NSCLC患者總生存期（overall survival，OS）或無病生存期（disease-free survival，DFS）更差，YTHDC2拷貝數(shù)缺失也與NSCLC患者的OS相關(guān)［18］。METTL3、KIAA1429和IGF2BP1可作為預(yù)后模型，有助于區(qū)分NSCLC患者的風(fēng)險(xiǎn)高低。LUSC和LUAD的m6A修飾相關(guān)基因特征有所不同，WTAP、YTHDC1和YTHDF1是LUSC潛在的預(yù)后因素和生物標(biāo)志物，METTL3、RBM15和KIAA1429也與LUAD的高風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，其異常表達(dá)可能影響預(yù)后，而FTO在LUAD組織中的表達(dá)明顯低于正常組織［17］。另有研究顯示，m6A調(diào)節(jié)蛋白HNRNPC和METTL3的表達(dá)與LUSC患者的OS有關(guān)，HNRNPC和RBM15的差異性表達(dá)與LUAD的OS有關(guān)，其可能通過相關(guān)基因的替代剪接（Alternative Splicing，AS）事件的調(diào)節(jié)對(duì)NSCLC的腫瘤進(jìn)展發(fā)揮重要作用，具有評(píng)估腫瘤預(yù)后的臨床價(jià)值［19］。

研究表明，METTL3可以促進(jìn)miR-143-3p前體的剪接，進(jìn)而激活miR-143-3p/VASH1軸，最終導(dǎo)致肺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移，而METTL3介導(dǎo)的m6A mRNA甲基化直接促進(jìn)Hippo-Yes相關(guān)蛋白（Hippo-Yes associated protein，YAP）翻譯，并通過調(diào)節(jié)MALAT1-miR-1914-3p-YAP軸改善了YAP mRNA的穩(wěn)定性，誘發(fā)NSCLC的腫瘤轉(zhuǎn)移和耐藥［20］。另外，METTL3通過增強(qiáng)m6A修飾和YAP1 mRNA的表達(dá)來激活YAP1/TEAD信號(hào)通路，提高了LUAD細(xì)胞A549和H1975中YAP1的表達(dá)，促進(jìn)LUAD細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和EMT［21］。METTL3可以增加JUNB原癌基因的表達(dá)水平，促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（Transforming Growth Factor-beta，TGF-β）誘導(dǎo)的肺癌細(xì)胞EMT過程。m6A修飾水平和METTL3的表達(dá)水平在TGF-β誘導(dǎo)的LC2/ad和A549肺癌細(xì)胞EMT過程中均明顯上調(diào)［22］。有研究顯示，METTL3在LUAD組織中的表達(dá)高于正常組織，其正向調(diào)控含F(xiàn)-框WD重復(fù)域蛋白7（F-box and WD repeat domain-containing 7，F(xiàn)BXW7）的表達(dá)，并增強(qiáng)了FBXW7在LUAD中的翻譯，METTL3可能通過mRNA m6A甲基化增強(qiáng)FBXW7的翻譯效率和腫瘤抑制功能［5］。

眾多研究［5］顯示，METTL3還與肺癌耐藥相關(guān)，其介導(dǎo)的自噬在β-欖香烯逆轉(zhuǎn)NSCLC的吉非替尼耐藥性中發(fā)揮了重要作用。METTL3在耐吉非替尼的LUAD組織中呈上調(diào)趨勢(shì)，而敲除METTL3后，LUAD細(xì)胞系PC9細(xì)胞和H3255細(xì)胞中m6A甲基化水平明顯下降，對(duì)吉非替尼敏感性增加。此外，METTL3被確認(rèn)為microRNA-4443（miR-4443）的直接靶標(biāo)，miR-4443外泌體通過調(diào)節(jié)m6A修飾介導(dǎo)的鐵中毒促進(jìn)NSCLC的順鉑抗性，并增強(qiáng)了腫瘤在體內(nèi)的生長(zhǎng)，與順鉑敏感組織來源的外泌體相比，耐順鉑的NSCLC組織來源的外泌體中的miR-4443水平被上調(diào)［23］，這為腫瘤耐藥的NSCLC患者提供了潛在的分子治療靶標(biāo)和臨床治療策略。

另外，研究發(fā)現(xiàn)泛素特異性蛋白酶（ubiquitin-specific protease，USP7）mRNA水平以及FTO mRNA和蛋白水平在NSCLC組織和細(xì)胞系中過度表達(dá)，F(xiàn)TO可通過調(diào)節(jié)USP7 mRNA的m6A水平促進(jìn)肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)［24］。另外，F(xiàn)TO還通過降低髓系鋅指蛋白1（Myeloid Zinc Finger Protein 1，MZF1）mRNA轉(zhuǎn)錄體的m6A修飾水平和mRNA穩(wěn)定性來提高M(jìn)ZF1的表達(dá)，從而促進(jìn)LUSC的腫瘤進(jìn)展，敲除FTO能有效抑制LUSC細(xì)胞系NCI-H520和L78細(xì)胞的增殖和侵襲，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡［9］。另有研究發(fā)現(xiàn)ALKBH5及l(fā)ncRNA RMRP在LUAD組織中表達(dá)明顯增強(qiáng)，并與不良預(yù)后呈正相關(guān)，ALKBH5通過去甲基化上調(diào)lncRNA RMRP的表達(dá)，而敲除ALKBH5可抑制體外和體內(nèi)的LUAD腫瘤發(fā)生，敲除lncRNA RMRP抑制了LUAD細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，并促進(jìn)了細(xì)胞凋亡［25］。而G蛋白偶聯(lián)受體133（G protein-coupled receptor 133，GPR133）的表達(dá)在LUAD中通過m6A修飾被下調(diào)，其水平增加可以抑制LUAD細(xì)胞的增殖和腫瘤的生長(zhǎng)，與LUAD患者的預(yù)后呈正相關(guān)。

2.2m1A修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制ALKBH3是m1A修飾的特異性去甲基化酶，在LUSC和LUAD中過度表達(dá)，特別是LUAD中表達(dá)ALKBH3的細(xì)胞比例也與無復(fù)發(fā)生存率有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的關(guān)聯(lián)，敲除ALKBH3導(dǎo)致LUAD細(xì)胞周期停滯、衰老，體外細(xì)胞生長(zhǎng)受到強(qiáng)烈抑制，體內(nèi)異種移植腫瘤生長(zhǎng)減少，ALKBH3介導(dǎo)的tRNA去甲基化導(dǎo)致肺癌細(xì)胞中tRNA衍生的小RNA（tDRs）和片段（tRFs）的數(shù)量增加，可以加強(qiáng)核糖體的合成，提高翻譯效率，防止細(xì)胞凋亡［26］，從而促進(jìn)NSCLC的發(fā)生與進(jìn)展。

2.3m5C修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制與全血細(xì)胞相比，RNA的m5C修飾在肺癌細(xì)胞中很常見，其調(diào)節(jié)蛋白可作為L(zhǎng)UAD的預(yù)后因子。m5C相關(guān)的lncRNAs也與LUAD的預(yù)后相關(guān)，H19 lncRNA水平在肺癌的成人患者中上調(diào)，NSUN2介導(dǎo)的H19 lncRNA m5C修飾具有促癌作用。NSUN2在NSCLC中明顯過度表達(dá)，NSUN1的高表達(dá)也已被確定為NSCLC預(yù)后的生物標(biāo)志物，此外與其他腫瘤相比，DNMT2在SCLC中的激活率更高［27］。NSUN3突變已被證明可導(dǎo)致線粒體蛋白翻譯和呼吸的減少，在從未吸煙的LUAD患者中，含有NSUN3的基因區(qū)域丟失很常見，頻率為15%，而且這是該區(qū)域唯一丟失的編碼基因。一項(xiàng)TCGA研究［28］顯示，LUAD中的m5C調(diào)節(jié)蛋白之間存在著一定的相互作用，NSUN2、NSUN5、DNMT3B、DNMT3A、ALYREF、DNMT1、NSUN6、NSUN4和NSUN7的表達(dá)在LUAD中明顯高于鄰近的正常組織，TRDMT1在腫瘤組織中的表達(dá)明顯低于正常組織，而NSUN3、YBX1和TET2的表達(dá)在LUAD組織和正常組織之間沒有明顯差異。另一項(xiàng)TCGA研究［29］發(fā)現(xiàn)，NSUN3和NSUN4在LUSC中表達(dá)高于正常組織，并與預(yù)后明顯相關(guān)，NSUN4高表達(dá)的患者OS較短。

2.4m7G修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制METTL1是m7G書寫蛋白，通過調(diào)節(jié)tRNA m7G修飾促進(jìn)肺癌生長(zhǎng)和侵襲，METTL1被證明能通過m7G途徑調(diào)節(jié)let-7e miRNA家族的表達(dá)，從而控制腫瘤的發(fā)展［30］。METTL1可使肺癌細(xì)胞中的未成熟let-7e miRNA前體（pri-miRNA）甲基化，這種甲基化破壞了pri-miRNA轉(zhuǎn)錄體內(nèi)由G-四鏈體形成的抑制性二級(jí)結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)其從pri-miRNA向成熟pre-miRNA的轉(zhuǎn)變，而let-7e miRNA家族通過調(diào)節(jié)RAS、MYC和HMGA2等關(guān)鍵致癌基因的表達(dá)，抑制了包括肺癌在內(nèi)的眾多腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。研究［31］發(fā)現(xiàn)，METTL1介導(dǎo)的m7G tRNA修飾和m7G密碼子使用促進(jìn)了mRNA翻譯和肺癌進(jìn)展，高度翻譯的mRNA具有更高的tRNA m7G解碼密碼子的頻率，敲除METTL1導(dǎo)致m7G tRNA密碼子頻率較高的mRNA的翻譯減少。另有研究［30］顯示，在tRNA m7G修飾的作用下，METTL1/WDR4復(fù)合物兩個(gè)亞基在人類肺癌組織中的表達(dá)水平明顯升高，與患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，敲除METTL1/WDR4后，tRNA m7G修飾受損，導(dǎo)致肺癌細(xì)胞在體外和體內(nèi)的增殖、集落形成、細(xì)胞侵襲和致瘤能力受損。

2.5psi修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制psi修飾是由假鳥苷合成酶（pseudouridine synthase，PUS）介導(dǎo)的RNA修飾，通過增強(qiáng)RNA的穩(wěn)定性和改變其翻譯效率，在結(jié)構(gòu)層面調(diào)節(jié)RNA。Dyskerin假尿苷合成酶1（dyskerin pseudouridine synthase 1，DKC1）是一種依賴RNA的PUS，它與目標(biāo)RNA的結(jié)合是由H/ACA盒snoRNA介導(dǎo)的，snoRNA依賴的DKC1突變被證明與遺傳性骨髓衰竭綜合征、先天性角化不良以及早衰和前列腺癌、肝癌有關(guān)［32］。但是DKC1和其他psi修飾的調(diào)節(jié)蛋白與在肺癌發(fā)生發(fā)展中的潛在機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

2.6A-I轉(zhuǎn)換修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制A-I編輯酶導(dǎo)致蛋白質(zhì)以及tRNA和miRNA-151中的氨基酸替換，被證實(shí)在腫瘤中發(fā)揮著重要作用。LUAD腫瘤組織中的整體RNA編輯水平升高，受到轉(zhuǎn)錄組和基因組不穩(wěn)定性的影響，由ADAR1的表達(dá)和LUAD的DNA突變介導(dǎo)，并具有高度的異質(zhì)性。ADAR在mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平很高。ADAR通過與焦點(diǎn)黏附激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK）轉(zhuǎn)錄體結(jié)合，編輯特定的內(nèi)含子位點(diǎn)，增強(qiáng)其mRNA穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)了FAK基因的表達(dá)，ADAR1的過度表達(dá)通常會(huì)抑制Alu重復(fù)序列產(chǎn)生的dsRNA，從而防止它們引發(fā)干擾素免疫反應(yīng)，由此產(chǎn)生的dsRNA的下調(diào)和干擾素免疫反應(yīng)的抑制減少了癌細(xì)胞的凋亡和生長(zhǎng)停滯［33］。換言之，通過使細(xì)胞對(duì)免疫應(yīng)答阻斷劑敏感，耗竭ADAR1可以作為腫瘤患者免疫療法的一種新手段。最近研究［34］證明，編碼抗酶抑制劑1（antizyme inhibitor 1，AZIN1）的目標(biāo)mRNA修飾可以促進(jìn)NSCLC發(fā)生，ADAR1在促進(jìn)腫瘤發(fā)生的同時(shí)增加了A-I轉(zhuǎn)換，并引起AZIN1蛋白中絲氨酸到甘氨酸的轉(zhuǎn)換。AZIN1的這種氨基酸變化產(chǎn)生了一種與抗酶強(qiáng)烈結(jié)合的異構(gòu)體，抑制了抗酶介導(dǎo)的鳥氨酸脫羧酶和細(xì)胞周期蛋白D1的降解，高水平的鳥氨酸脫羧酶和細(xì)胞周期蛋白D1促進(jìn)了多胺的攝取和癌細(xì)胞周期的進(jìn)展，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的增殖［35］。ADAR1在肺癌中致癌作用的另一個(gè)機(jī)制是調(diào)節(jié)miRNA。miR-381和NEIL1等目標(biāo)轉(zhuǎn)錄體是腫瘤抑制因子，其編輯頻率因ADAR1過度表達(dá)而增強(qiáng)，導(dǎo)致NSCLC細(xì)胞顯著增長(zhǎng)。然而在臨床上，ADAR1高表達(dá)的患者盡管能在早期即診斷為NSCLC，但預(yù)后不佳。

2.72′-O-Me修飾在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制研究［15］證明，HENMT1是介導(dǎo)哺乳動(dòng)物miRNAs 3′-末端2′-O-Me修飾的甲基轉(zhuǎn)移酶，并且肺癌和非肺癌組織miRNAs顯示出不同的2′-O-Me修飾形式，主要表現(xiàn)為NSCLC組織中miR-21-5p被嚴(yán)重甲基化，而在非肺癌組織中則沒有，非肺癌組織中miR-26-5p存在2′-O-Me修飾。另外，該研究還發(fā)現(xiàn)與非甲基化的miR-21-5p相比，甲基化的miR-21-5p對(duì)3′至5′外切酶多核苷酸轉(zhuǎn)移酶1的消化有更強(qiáng)的抵抗力，并且與RNA效應(yīng)蛋白AGO2（Argonaute-2）的親和力更高，這可能導(dǎo)致miRNAs對(duì)細(xì)胞死亡程序蛋白4（PDCD4）復(fù)合物翻譯的抑制更強(qiáng)，保證其更高的穩(wěn)定性，以促進(jìn)NSCLC的進(jìn)展。

目前，RNA修飾在肺癌中發(fā)揮的作用及其機(jī)制是腫瘤生物學(xué)的研究熱點(diǎn)之一，現(xiàn)已證明不同類型肺癌的發(fā)生發(fā)展與RNA修飾的不同功能有關(guān)，大多數(shù)RNA修飾的調(diào)節(jié)蛋白在腫瘤組織和鄰近組織中有明顯的表達(dá)，顯示出不良的臨床結(jié)果，這些調(diào)節(jié)蛋白具有很大的研究?jī)r(jià)值，其構(gòu)建的不同分子表型可以成為肺癌預(yù)后的獨(dú)立因素。雖然表觀遺傳學(xué)研究已有長(zhǎng)足發(fā)展，但目前對(duì)RNA表觀遺傳修飾機(jī)制的理解仍然是不完整的，因此仍要深入研究RNA修飾在肺癌中的病理生物學(xué)功能，以評(píng)估其關(guān)鍵因子的變化和作用。需要重點(diǎn)關(guān)注的，一是目前較少研究的幾種調(diào)節(jié)蛋白，比如與m6A修飾相關(guān)的VIRMA、RBM15、FMR1和LRPPRC等因子，以及已被確定為內(nèi)源性鐵中毒誘導(dǎo)劑的YTHDC2未來可作為一種鐵誘導(dǎo)療法用于肺癌治療；二是不同RNA修飾之間的相互作用，如m6A修飾和m5C修飾之間，以及m1A修飾和m5C修飾之間相互作用對(duì)肺癌發(fā)生的影響；三是RNA修飾在SCLC中發(fā)揮的作用。此外，還需要更多的臨床試驗(yàn)來確定RNA修飾在肺癌診療中潛在的研究前景，這對(duì)闡明肺癌發(fā)病機(jī)制具有重要意義，并可為指導(dǎo)肺癌的臨床治療提供理論基礎(chǔ)。

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R730

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1002-266X（2022）33-0079-06

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（82170033）；上海市科委計(jì)劃項(xiàng)目（21ZR1479200）；上海長(zhǎng)海醫(yī)院科研基金資助項(xiàng)目（2019SLZ002，2019YXK018，CHPY2021A05）。

商艷（E-mail： shangyan751200@163.com）

（2022-03-04）