N6-甲基腺嘌呤（m6A）是mRNA内部最常见的表观遗传修饰，受到甲基转移酶、去甲基化酶动态可逆的调控，m6A RNA甲基化修饰的异常与肿瘤的发生发展密切相关。
近年来，m6A甲基化修饰在免疫系统中的作用受到越来越多的重视和研究。
胃癌是全球第五大最常见的恶性肿瘤，死亡率位居第四，在东亚地区发病率很高。
胃癌患者在就诊时往往处于晚期，这些患者的5 年生存率低于25%。因此，制定有效的胃癌治疗策略是迫切的医学需求，需要进一步深入探索胃癌发生的分子机制。
近日，有研究发现：受m6A甲基化修饰调控的甲基转移酶（PCIF1）如果升高，则会加剧与胃癌恶化。PCIF1的沉默则抑制了胃癌细胞的增殖和侵袭，并抑制了样本中的肿瘤生长和转移。
通过某种机制可以进而抑制癌细胞的恶性增殖，而这也衍生出癌症治疗的新方法。
该文刊登在《Nature》子刊，原文题目为“m6Am methyltransferase PCIF1 is essential for aggressiveness of gastric cancer cells by inhibiting TM9SF1 mRNA translation”。
首先，为了探索m6Am甲基转移酶PCIF1在癌症中的临床相关性，研究团队查询了癌症基因组图谱 (TCGA) 数据集。
发现在包括胃癌、结直肠癌和肝癌在内的各种人类癌症中，肿瘤组织中的PCIF1 mRNA 的表达水平与其相应的非肿瘤组织相比显着升高。
随后，研究团队检测了来自 140 名胃癌患者的肿瘤组织中 PCIF1 蛋白的表达，发现与T1期患者相比，T4期患者的肿瘤组织中PCIF1蛋白也显着升高。
因此，这些数据表明 PCIF1 在胃癌组织中显着上调并与胃癌发展相关。
图1：PCIF1 在胃癌组织中显着上调并与较差的存活率相关
我们已知PCIF1受到受m6A甲基化修饰调控，研究团队尝试测试胃癌组织中 mRNA的 m 6 Am 修饰水平。
定量质谱结果显示，与其相邻的非肿瘤组织相比，来自肿瘤组织的 mRNA中的 m 6 Am 水平显着上调。
此外，研究团队分离了总 RNA，并观察到它们在胃癌组织中的 m 6 Am 水平与配对的非肿瘤组织相比有类似的增加。
这些发现表明 RNA m 6Am修饰在胃癌组织中显着升高。
胃癌组织中 PCIF1 水平的显着上调促使研究团队确定 PCIF1 表达与临床结果之间的相关性。
接下来，为了探索 PCIF1 在胃癌进展中的生物学作用，研究团队用两种不同的基于慢病毒的 shRNA 去除了 AGS 细胞中 PCIF1 的表达。
与对照细胞相比，去除PCIF1的细胞中m 6 Am 的全局mRNA水平显着降低。同时，去除PCIF1 显着降低了 AGS 细胞的增殖和侵袭。这些结果表明 PCIF1 对胃癌细胞的增殖和侵袭至关重要。
图2：去除 PCIF1 抑制胃癌细胞的侵袭性
为了进一步评估 PCIF1 在体内胃癌发生中的作用，研究团队用小白鼠做实验，采用了直接源自患者来源的异种移植物 (PDX) 的胃癌细胞系 GCSR1 。
结果表明，接受对照 GCSR1 细胞的小鼠在肺中出现明显的转移性结节。PCIF1 的沉默有力地抑制了 GCSR1 细胞的肺转移。这些数据表明 PCIF1 在胃癌中起癌基因的作用。
最后，为了鉴定将 mRNA 的 m 6 Am 修饰与胃癌发生联系起来的 PCIF1 靶标，研究团队根据 去除PCIF1 后峰强度的倍数变化对 m 6 Am 修饰的转录本的前 20 个 mRNA 进行排名。
这些 PCIF1 靶转录物的 Kaplan-Meier 分析显示，TM9SF1是PCIF1耗尽细胞中增加最强劲的蛋白质。
为了验证TM9SF1作为 PCIF1 的靶 mRNA，研究团队又采用 RNA 免疫沉淀 (RIP)-qPCR 测定和抗 m 6 A 抗体。
最终结果显示，在 去除PCIF1 的细胞中，修饰的TM9SF1 mRNA 的相对比例显着降低。这些结果表明 TM9SF1 是 PCIF1 的下游目标。并且，TM9SF1 可能在胃癌中发挥抑癌作用。
图3：TM9SF1 作为胃癌的抑癌基因
结果发现：胃癌组织中 mRNA 中的PCIF1 和 m 6 Am 修饰水平显着上调。
此外，研究团队发现TM9SF1是 PCIF1 的功能性 mRNA 靶标，在胃癌中充当抑癌基因。PCIF1 介导的TM9SF1 mRNA 的 m 6 Am 修饰降低了TM9SF1的翻译效率。
总之，数据表明PCIF1 和 m 6 Am 修饰在胃癌进展中的关键作用。