在生命的微观世界里，基因的表达调控就像一场精密的交响乐演奏，任何一个小环节出现差错，都可能引发疾病的 “噪音”。N
6- 甲基腺苷（m
6A）作为真核生物 RNA 中最常见的内部修饰，在这场 “交响乐” 中扮演着重要角色，它参与调控 RNA 的剪接、翻译、稳定性等多个过程。而急性髓系白血病（AML）的发生发展，就与 m
6A 水平的异常密切相关，比如 AML 细胞中升高的 m
6A 水平会促进癌基因的翻译，进而推动疾病的进展。
在 m6A 修饰的 “舞台” 上，METTL3:METTL14 异二聚体是核心的 “演员”，作为主要的 m6A “写入器”，负责给 RNA 加上 m6A 标记。其中，METTL14 的 C 末端富含 RGG/RG 重复序列区域，以往研究发现它存在不对称二甲基精氨酸（aDMA）修饰，且这种修饰对其功能有影响。然而，该区域是否存在其他修饰，以及这些修饰如何影响 METTL14 的功能，仍有待探索。
为了解开这些谜团，中山大学的研究人员开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Communication and Signaling》杂志上，为我们揭示了许多重要信息。
研究人员运用了多种关键技术方法。在蛋白质甲基化分析方面，利用基于电子转移解离（ETD）的质谱技术，精确鉴定蛋白质的精氨酸甲基化位点；通过体外酶反应，明确修饰酶与底物之间的关系。在功能研究中，采用 RNA 甲基转移酶活性测定，评估修饰对 METTL3:METTL14 复合物活性的影响；借助 RNA 免疫沉淀和 m6A RNA 免疫沉淀测序（MeRIP-seq），探究 mRNA 与 m6A 读取蛋白的相互作用以及 m6A 修饰在全基因组范围内的变化。同时，还进行了细胞活力测定和 Bliss 独立性模型分析，评估药物对细胞增殖的影响以及药物联合作用的效果。
下面来看看具体的研究结果。
- METTL14 的 C 末端 RGG/RG 基序存在 sDMA 和 aDMA 修饰：研究人员通过蛋白质组学分析，在 HCC827 细胞中发现了 METTL14 的 RGG/RG 基序相关的甲基化肽段。进一步研究发现，过表达的 FLAG 标记的 METTL14 同时存在 sDMA 和 aDMA 修饰，使用 PRMT5 抑制剂 EPZ015666 处理后，sDMA 信号显著降低，而使用 I 型 PRMTs 抑制剂 MS023 处理，aDMA 水平下降的同时 sDMA 丰度升高。在体内实验中，也证实了内源性 METTL14 存在这两种修饰，且 PRMT5 敲低会导致 sDMA 信号减少。
- PRMT5 特异性甲基化 METTL14 的 R425 和 R445 位点：体外甲基转移反应结合 MALDI - TOF 分析表明，PRMT5 可特异性甲基化 METTL14 的 R425 和 R445 位点，而 PRMT1 催化的反应产物则表现出多个甲基化事件。构建 METTL14 突变体并进行免疫沉淀实验，发现 R425K 和 R445K 突变体的 sDMA 水平显著降低，双突变体则完全失去 sDMA 修饰，这进一步确认了 PRMT5 对这两个位点的修饰作用。
- sDMA 修饰调节甲基转移酶复合物活性和 m6A 底物表达：体外 RNA 甲基转移酶活性测定显示，含有 sDMA 缺陷型 METTL14 突变体（R425K 或 R445K 单突变或双突变）的复合物催化效率低于野生型 METTL14，表明 sDMA 修饰对复合物催化活性有调节作用。在细胞实验中，敲低 METTL14 会降低 BRD4、SP1 和 c - MYC 等已知 m6A 底物的蛋白水平，而过表达野生型 METTL14 可恢复其水平，但 R425K/R445K 双突变体则无此效果。此外，敲低 YTHDF1 会导致这些蛋白表达下降，RNA 免疫沉淀实验表明，R425/445K 突变体细胞中，BRD4、SP1 和 c - MYC 基因转录的 mRNA 与 YTHDF1 的结合减少，提示 sDMA 修饰可能通过影响 mRNA 与 YTHDF1 的结合来调节 m6A 底物的表达。
- sDMA 修饰影响 AML 细胞增殖相关蛋白的表达：对多种癌症的生存分析发现，AML 受 sDMA 和 m6A 修饰的影响较大。在 THP - 1 细胞中进行 MeRIP - seq 分析，发现 sDMA 位点突变会导致 m6A 峰数量减少，BRD4、SP1 和 c - MYC 等基因的 m6A 峰显著降低，尤其是在 3’非翻译区（3’UTR），但 mRNA 水平不变。Western blot 分析证实，敲低 METTL14 或 PRMT5，以及敲低 YTHDF1，都会导致这些蛋白表达下降。生长曲线分析显示，R425/445K 突变体的 THP - 1 细胞生长速率明显降低，表明 R425 和 R445 位点的甲基化对 AML 细胞增殖至关重要。
- 联合抑制 PRMT5 和 METTL3 可进一步抑制 AML 细胞增殖：由于单一药物治疗 AML 存在局限性，研究人员推测联合抑制 METTL3 和 PRMT5 可能更有效。实验结果显示，在多种 AML 细胞系中，联合使用 METTL3 抑制剂 STM2457 和 PRMT5 抑制剂 EPZ015666，比单独使用任一抑制剂更能显著降低 BRD4 和 c - MYC 的表达水平，抑制细胞增殖。Bliss 独立性模型分析也证实了这两种药物具有相加效应，为 AML 的治疗提供了新的潜在策略。
综合上述研究，研究人员证实了 METTL14 的 RGG/RG 基序上同时存在 sDMA 和 aDMA 修饰，其中 PRMT5 催化的 R425 和 R445 位点的 sDMA 修饰，可正向调节 METTL3:METTL14 复合物的催化效率，并通过 m6A 沉积调控癌细胞中关键基因的表达。此外，联合抑制 PRMT5 和 METTL3 对 AML 细胞增殖具有更强的抑制作用，为 AML 的治疗提供了新的靶点和潜在的联合治疗方案。不过，目前仍有一些问题有待进一步研究，例如这两种甲基化修饰如何精确影响甲基转移酶的活性，以及联合治疗方案在体内的有效性和安全性等。但这项研究无疑为 AML 的研究和治疗开辟了新的方向，有望在未来为 AML 患者带来新的希望。
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