《Journal of Advanced Research》：METTL4 enhances GLI1 translation through m6Am modification to promote tumor progression as a therapeutic target for hepatocellular carcinoma
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本研究針對肝細胞癌（HCC）中RNA表觀轉錄組調控機制不清的問題，通過多組學分析和功能實驗，首次揭示METTL4通過催化GLI1 mRNA的m6Am修飾增強其翻譯效率，進而激活Hedgehog通路驅動HCC進展。研究人員開發了靶向METTL4的納米顆粒siMETTL4@PAPI，在自發性和原位肝癌模型中顯著抑制腫瘤生長和轉移，為HCC提供了新的表觀轉錄治療策略。
肝細胞癌（HCC）是全球癌癥相關死亡的主要原因之一，其發生發展涉及復雜的遺傳和表觀遺傳調控異常。近年來，RNA修飾在腫瘤中的作用日益受到關注，其中m6A（N6-甲基腺苷）和m6Am（N6,2'-O-二甲基腺苷）作為mRNA中最常見的化學修飾，通過調控RNA穩定性、剪接和翻譯等過程影響基因表達。然而，m6Am修飾在HCC中的具體作用及其機制尚不明確。METTL4作為新型m6Am甲基轉移酶，雖已知可催化小RNA的修飾，但其在HCC中的病理意義及是否調控mRNA修飾仍待探索。
為解決上述問題，蚌埠醫科大學第一附屬醫院腫瘤科孫偉杰等人發表在《Journal of Advanced Research》的研究，系統探討了METTL4在HCC中的功能機制及治療潛力。研究通過多中心臨床隊列分析、體外細胞實驗、患者來源類器官（PDO）模型、動物實驗及納米藥物開發，結合m6A-seq、LC-MS/MS、多糖體分析等高通量技術，揭示了METTL4-m6Am-GLI1軸在HCC進展中的關鍵作用。
關鍵技術方法包括：從TCGA、GEO及兩個中國醫療中心（上海世東醫院和蚌埠醫科大學第一附屬醫院）獲取802例HCC患者樣本進行表達與生存分析；利用慢病毒構建METTL4敲低/過表達細胞模型；通過m6A-seq和LC-MS/MS檢測m6Am修飾譜；采用多糖體分析和報告基因實驗驗證翻譯調控；開發siMETTL4封裝納米顆粒（siMETTL4@PAPI）并在原位/自發肝癌模型中評估療效。
METTL4在HCC組織中顯著上調
對15例HCC患者的轉錄組分析發現，METTL4在腫瘤組織中高表達，且與腫瘤分期和分級正相關。TCGA和GEO數據庫及兩個獨立隊列（n=191）的免疫組化證實，METTL4在HCC組織中的蛋白水平顯著高于癌旁組織，且高表達與晚期TNM分期、低分化程度及不良總體生存期（OS）和無復發生存期（RFS）相關。多變量Cox回歸顯示METTL4是HCC的獨立預后因子。
METTL4促進HCC體外和體內腫瘤進展
在7種HCC細胞系中，METTL4表達均高于正常肝細胞THLE2。功能實驗表明，敲低METTL4抑制HCC細胞增殖、遷移、侵襲及PDO形成，而過表達則相反。小鼠皮下移植瘤和肺轉移模型進一步驗證METTL4促進腫瘤生長和轉移，且METTL4缺陷增強HCC對索拉非尼的敏感性。
m6A-seq和LC-MS/MS揭示METTL4調控m6Am修飾譜
m6A-seq顯示METTL4敲低后m6Am修飾信號在mRNA編碼區顯著減少，LC-MS/MS證實m6Am水平特異性下降，而m6A無顯著變化。KEGG分析發現修飾下調基因富集于Hedgehog等通路，其中GLI1在HCC中高表達且與METTL4蛋白水平正相關。
GLI1作為METTL4下游靶點的鑒定
METTL4通過識別GLI1 mRNA編碼區的"CCAGGA" motif催化m6Am修飾。MeRIP-qPCR和報告基因實驗證實METTL4直接結合并修飾GLI1。多糖體分析顯示METTL4敲低使GLI1 mRNA向多糖體分布減少，且催化失活突變體（METTL4MT）無法逆轉此效應，表明METTL4以m6Am依賴性方式增強GLI1翻譯效率，而不影響mRNA穩定性。
GLI1介導METTL4的促癌功能
回補實驗表明，過表達GLI1可逆轉METTL4敲低對HCC細胞增殖、遷移、侵襲、PDO形成及小鼠體內腫瘤生長和轉移的抑制作用，證實GLI1是METTL4的功能性下游靶點。
納米顆粒siMETTL4@PAPI的治療 efficacy
siMETTL4@PAPI納米顆粒具有良好的包封效率、穩定性和腫瘤靶向性。在原位和自發肝癌模型中，siMETTL4@PAPI有效降低METTL4和GLI1蛋白表達，抑制腫瘤生長、肺轉移及循環腫瘤細胞（CTC）數量，并延長小鼠生存期，且未引起顯著毒性。
研究結論強調，METTL4通過m6Am修飾增強GLI1翻譯驅動HCC進展，靶向該軸線的納米治療策略具有重要臨床轉化價值。討論部分指出，m6Am修飾的調控具有底物和細胞特異性，METTL4與PCIF1可能協同調控不同mRNA命運，未來需進一步探索METTL4在多癌種中的靶標網絡及與其他表觀修飾的交叉對話。
