PCBP2通过抑制m6A甲基化稳定PARP1 mRNA介导乳腺癌奥拉帕尼耐药的新机制

本研究发现RNA结合蛋白PCBP2通过直接结合PARP1 mRNA的3′ UTR，抑制m6A甲基化修饰，增强PARP1 mRNA稳定性，从而上调PARP1蛋白表达并增强DNA损伤修复能力，最终导致BRCA突变乳腺癌对奥拉帕尼（PARPi）耐药。靶向PCBP2-m6A-PARP1轴可逆转耐药性，为克服PARPi耐药提供了新策略。

引言

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，其中BRCA1/2突变患者因同源重组修复（HR）缺陷而对PARP抑制剂（PARPi）如奥拉帕尼敏感，但耐药性仍是临床主要挑战。研究表明，RNA结合蛋白（RBP）可通过转录后调控介导耐药性。多聚胞嘧啶结合蛋白2（PCBP2）是一种序列特异性RBP，能与poly(C) motif结合，调控mRNA稳定性、剪接和翻译。本研究旨在探索PCBP2在奥拉帕尼耐药中的作用机制。

PCBP2与奥拉帕尼敏感性相关

通过生物信息学分析和细胞实验，发现PCBP2在奥拉帕尼耐药细胞中表达上调。在BRCA突变乳腺癌细胞（如SUM149PT和HCC1937）中，过表达PCBP2可诱导奥拉帕尼耐药并增强细胞增殖，而敲低PCBP2则恢复敏感性。机制上，PCBP2直接与PARP1 mRNA结合，抑制其m⁶A甲基化，从而稳定mRNA并增加PARP1蛋白表达。PARP1上调增强了碱基切除修复（BER）通路活性，减少了DNA损伤积累（γH2AX水平降低），并抑制了凋亡信号（Bcl2上调，Bax和cleaved caspase-3下调）。

稳定敲低PCBP2增强奥拉帕尼敏感性

建立奥拉帕尼耐药细胞株（SUM149PT^OlaR和HCC1937^OlaR）后，发现其PCBP2和PARP1表达显著升高。敲低PCBP2可降低PARP1表达，减弱BER修复能力（XRCC1、POLβ、LIGIII水平下降），增加DNA损伤和凋亡，并恢复奥拉帕尼敏感性。体内实验进一步证实，敲低PCBP2可抑制肿瘤生长，降低PARP1表达，增加γH2AX水平。

PCBP2通过直接结合PARP1 mRNA 3′ UTR上调PARP1

RIP和RNA pulldown实验证实PCBP2直接结合PARP1 mRNA的3′ UTR，而非5′ UTR或编码区。KH2结构域是结合关键区域。PCBP2过表达延长PARP1 mRNA半衰期，而敲低则加速其降解。缺失3′ UTR的PARP1表达不受PCBP2调控，证实其依赖性。

PCBP2缺失促进m⁶A甲基化复合物招募并加速PARP1 mRNA降解

m⁶A是常见的mRNA修饰，由甲基转移酶复合物（METTL3-METTL14-WTAP）催化，并被读者蛋白（如YTHDF2）识别以介导降解。PCBP2敲低增加METTL3/METTL14/WTAP在PARP1 mRNA 3′ UTR的招募，增强m⁶A修饰，促进YTHDF2介导的降解。使用dCas13-ΔMETTL3系统靶向恢复m⁶A修饰可部分逆转PCBP2过表达引起的PARP1上调和耐药性。

YTHDF2依赖的PARP1 mRNA稳定性调控奥拉帕尼敏感性

YTHDF2（而非YTHDF1）是介导m⁶A依赖性PARP1 mRNA降解的关键读者。敲低YTHDF2可恢复PCBP2敲低引起的PARP1 mRNA不稳定性和奥拉帕尼敏感性。靶向招募YTHDF2^1–400至PARP1 mRNA 3′ UTR可加速其降解，逆转PCBP2过表达效应。

PCBP2–m⁶A–PARP1耐药轴的临床相关性

乳腺癌患者样本分析显示，奥拉帕尼耐药组中PCBP2和PARP1蛋白表达显著升高，γH2AX水平降低，而METTL3和YTHDF2表达无显著变化，与体外结果一致，证实PCBP2通过抑制m⁶A修饰稳定PARP1 mRNA的临床意义。

讨论

本研究揭示了PCBP2作为RBP通过抑制m⁶A甲基化稳定PARP1 mRNA的新机制，促进了BRCA突变乳腺癌的奥拉帕尼耐药。靶向PCBP2或m⁶A调控轴可能成为克服PARPi耐药的有效策略。未来研究应探索PCBP2抑制剂与m⁶A调节剂的联合治疗潜力。