摘要：神经胶质瘤是成人中枢神经系统中最常见的恶性原发性肿瘤，预后极差。尽管采用多模式治疗，但复发和恶性进展是低级别胶质瘤治疗的主要难题。表观遗传调控在肿瘤发生中起着重要作用，其中m6A修饰是最丰富的mRNA修饰之一，与多种癌症的发生发展密切相关。然而，ALKBH5（
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神经胶质瘤是成人中枢神经系统中最常见的恶性原发性肿瘤，预后极差。尽管采用多模式治疗，但复发和恶性进展是低级别胶质瘤治疗的主要难题。表观遗传调控在肿瘤发生中起着重要作用，其中m6A修饰是最丰富的mRNA修饰之一，与多种癌症的发生发展密切相关。然而，ALKBH5（一种m6A去甲基化酶）在神经胶质瘤中的作用尚不清楚。
近日，南方医科大学珠江医院郭洪波教授团队探讨了ALKBH5在神经胶质瘤进展中的功能及其作为治疗靶点的潜力。研究人员利用MeRIP-seq揭示了ALKBH5在神经胶质瘤中的重要作用，特别是其通过m6A修饰调控FOXO1表达的分子机制。这些发现为神经胶质瘤的治疗提供了新的潜在靶点，即通过抑制ALKBHH5或恢复FOXO1的功能来抑制肿瘤的恶性进展。相关研究成果以《ALKBH5 facilitates tumor progression via an m6A-YTHDC1-dependent mechanism in glioma》为题发表于《Cancer Letters》期刊。
标题：ALKBH5 facilitates tumor progression via an m6A-YTHDC1-dependent mechanism in glioma（ALKBH5 通过神经胶质瘤中的 m6A-YTHDC1 依赖性机制促进肿瘤进展）
发表期刊：Cancer Letters
影响因子： IF 9.1/1区
技术平台：MeRIP-seq、RNA-seq等（易基因金牌技术）
本研究结果揭示了ALKBH5在胶质瘤中的表达显著增加，且ALKBH5过表达预示着预后不良。ALKBH5过表达在体外促进细胞增殖、迁移和侵袭，并在体内加速了肿瘤生长。此外，通过m6A-MeRIP-seq、MeRIP-qPCR、RNA pulldown和免疫沉淀实验，研究人员发现转录因子叉头框蛋白O1（FOXO1）是ALKBH5的潜在靶点。从机制上讲，ALKBH5通过去甲基化修饰m6A的FOXO1 mRNA，破坏FOXO1的稳定性和表达，这一过程依赖于YTHDC1通路。下调的FOXO1与β-catenin相互作用，增加了其在细胞核中的积累，从而促进了致癌的Wnt/β-catenin信号通路。本研究结果表明，靶向ALKBH5/FOXO1轴可能为胶质瘤治疗提供一种新的治疗策略。
研究亮点
ALKBH5在胶质瘤中表达上调，并预示着预后不良。ALKBH5在体外和体内促进细胞增殖、迁移和侵袭。ALKBH5通过m6A-YTHDC1依赖性方式降低FOXO1 mRNA水平。ALKBH5通过FOXO1/β-catenin信号通路促进胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移。研究方法
样本与数据分析：研究者收集了55例神经胶质瘤患者的肿瘤组织样本，并利用TCGA和CGGA数据库分析ALKBH5表达水平与肿瘤分级的关系。细胞实验：使用多种神经胶质瘤细胞系（U87-MG、U251等），通过shRNA敲低和过表达ALKBH5，检测其对细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。实验包括CCK-8实验、EdU实验、克隆形成实验、Transwell实验和3D球体侵袭实验。动物实验：构建裸鼠原位肿瘤移植模型，通过生物发光成像技术监测肿瘤生长，并评估ALKBH5敲低或过表达对肿瘤生长和小鼠生存率的影响。分子机制研究：利用m6A-MeRIP-seq、RNA-seq、RNA pulldown和免疫共沉淀等技术，鉴定ALKBH5的靶基因，并研究其通过m6A修饰调控FOXO1表达的机制。研究结果
（1）ALKBH5在神经胶质瘤中的表达与预后
ALKBH5在神经胶质瘤中的表达显著高于正常组织，且与肿瘤分级呈正相关。高表达ALKBH5的患者预后更差，生存期更短。
图1：神经胶质瘤中ALKBH5表征。
（2）ALKBH5在体外和体内促进细胞增殖、迁移和侵袭。
在体外实验中，ALKBH5敲低显著抑制了神经胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力，而ALKBH5过表达则促进了这些能力。在裸鼠原位肿瘤模型中，ALKBH5敲低缩小了肿瘤体积，延长了小鼠生存期，而ALKBH5过表达则加速了肿瘤生长，缩短了生存期。
图2：ALKBH5在体外促进细胞增殖、迁移和侵袭。
图3：ALKBH5在体内促进神经胶质瘤的致瘤性。
（3）ALKBH5通过m6A修饰调控FOXO1表达
通过m6A-MeRIP-seq和对应的RNA-seq分析，研究者发现ALKBH5可能通过m6A修饰调控FOXO1表达。ALKBH5敲低导致FOXO1 mRNA的m6A修饰增加，FOXO1 mRNA稳定性提高，进而上调FOXO1蛋白表达。YTHDC1被鉴定为FOXO1 mRNA的m6A“reader”蛋白，其结合增加了FOXO1 mRNA的稳定性。
图4：MeRIP-seq和RNA-seq鉴定FOXO1为ALKBH5介导的m6A修饰的下游靶点。
与对照细胞相比，ALKBH5敲低的U251细胞中m6A富集peaks。与对照细胞相比，ALKBH5敲低的U251细胞中差异表达基因。(C-D) U251细胞中m6A位点的最富集motif（C）和分布情况（D）。
(E) 与对照细胞相比，ALKBH5敲低的U251细胞中差异表达基因的通路富集分析。
(F) 与对照细胞相比，ALKBH5敲低的U251细胞中FOXO1靶基因的基因集富集分析。
(G) MeRIP-seq和RNA-seq中差异表达基因的相对变化倍数。
(H-J) qRT-qPCR（H）和Western blot（I-J）检测结果显示ALKBH5敲低后FOXO1表达增加。
(K) 通过m6A-qPCR检测到ALKBH5敲低后FOXO1转录本的m6A修饰水平增加。
(L) RIP-qPCR显示ALKBH5与FOXO1转录本的结合。
图5：ALKBH5通过m6A-YTHDC1依赖性方式调控FOXO1 mRNA稳定性。
(A-B) qRT-qPCR检测U87（A）和U251（B）细胞中FOXO1的表达和分布。
(C-D) U87和U251细胞ALKBH5敲低后用放线菌素D处理，FOXO1 mRNA随时间的降解率测定和qPCR分析。
(E) 通过RNA pulldown实验和质谱分析鉴定的三种候选m6A“reader”蛋白。
(F) 在U87和U251细胞中，使用细胞裂解物、完整的生物素标记FOXO1、FOXO1 CDS、3'-UTR和5'-UTR（有或无m6A motif突变）或NC进行RNA pulldown实验后，对YTHDC1、HNRNPA2B1和HNRNPC进行Western blot检测。
(G) 在CGGA队列的胶质瘤患者中，FOXO1和YTHDC1表达的相关性分析。
(H-I) RIP-qPCR显示YTHDC1与U87（H）和U251（I）细胞中FOXO1转录本的结合。
(J) 在U87和U251细胞中，YTHDC1敲低后FOXO1的Western blot检测。
(K-L) 通过RT-qPCR检测U87（K）和U251（L）细胞YTHDC1敲低后FOXO1的表达和分布。
(M-N) U87和U251细胞YTHDC1敲低后用放线菌素D处理，FOXO1 mRNA随时间的降解率测定和qPCR分析。
（4）ALKBH5通过FOXO1/β-catenin通路促进肿瘤进展
FOXO1与β-catenin互作，抑制β-catenin核积累，从而抑制Wnt/β-catenin信号通路。ALKBH5通过降低FOXO1表达，促进β-catenin核积累，激活Wnt/β-catenin信号通路，进而促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。
图6：ALKBH5抑制FOXO1表达，降低体外和体内总生存期（OS）。
图7：ALKBH5抑制FOXO1/β-catenin信号通路。
图8：ALKBH5促进β-catenin表达，降低体外和体内总生存期（OS）。
易小结
本研究通过系统的实验设计和多维度分析，揭示了ALKBH5在神经胶质瘤中的作用机制，特别是其通过m6A修饰调控FOXO1表达的分子通路。这些发现不仅为神经胶质瘤的病理机制提供了新的见解，也为未来的治疗策略提供了潜在的靶点。
MeRIP-seq在本研究中发挥了重要作用
研究者通过MeRIP-seq分析了ALKBH5敲低的U251细胞中m6A修饰的变化。结果表明ALKBH5在正常情况下可能通过去甲基化作用维持这些基因的低m6A修饰水平。
MeRIP-seq还揭示了FOXO1 mRNA的m6A修饰水平在ALKBH5敲低后显著增加。表明FOXO1是ALKBH5调控的m6A修饰的直接靶基因。进一步实验（m6A-qPCR和RIP-qPCR）也证实了ALKBH5与FOXO1 mRNA的结合，并通过去甲基化调控其稳定性。
此外，MeRIP-seq还揭示了m6A修饰在mRNA上的分布模式。ALKBH5敲低后，m6A修饰分布发生了显著变化，这为理解ALKBH5在转录后调控中的作用提供了重要线索。
关于易基因RNA m6A甲基化测序(MeRIP-seq)技术
易基因MeRIP-seq技术利用m6A特异性抗体富集发生m6A修饰的RNA片段（包括mRNA、lncRNA等rRNA去除所有RNA），结合高通量测序，可以对RNA上的m6A修饰进行定位与定量，总RNA起始量可降低至10μg，最低仅需1μg总RNA。广泛应用于组织发育、干细胞自我更新和分化、热休克或DNA损伤应答、癌症发生与发展、药物应答等研究领域；可应用于动物、植物、细胞及组织的m6A检测。
大样本量m6A-QTL性状关联分析，传统MeRIP单个样品价格高，通常难以承担。易基因开发建立MeRIP-seq2技术，显著提成IP平行性，实现不同样本间相对定量，降低检测成本。
易基因提供适用于不同科研需求的MeRIP技术：
m6A甲基化-常量mRNA 甲基化测序（MeRIP-seq）m6A甲基化-常量mRNA +lncRNA甲基化测序（lnc-MeRIP-seq）m6A甲基化-微量mRNA +lncRNA甲基化测序（Micro-lnc-MeRIP-seq）高通量m6A甲基化-常量mRNA甲基化测序（MeRIP-seq2）技术优势：
起始量低：样本起始量可降低至10-20μg，最低仅需1μg总RNA；转录组范围内：可以同时检测mRNA和lncRNA；样本要求：可用于动物、植物、细胞及组织的m6A检测；重复性高：IP富集重复性高，最大化降低抗体富集偏差；应用范围广：广泛应用于组织发育、干细胞自我更新和分化、热休克或DNA损伤应答、癌症的发生与发展、药物应答等研究领域。研究方向：
m6A甲基化目前主要运用在分子机制的理论性研究
疾病发生发展：肿瘤、代谢疾病（如肥胖/糖尿病）、神经和精神疾病（如阿尔兹海默症/抑郁症）、炎症…发育和分化：早期胚胎发育、个体/组织/器官生长发育、干细胞分化与命运决定、衰老环境暴露与响应：污染、抗逆、生活方式关于m6A甲基化研究思路
（1）整体把握m6A甲基化图谱特征：m6A peak数量变化、m6A修饰基因数量变化、单个基因m6A peak数量分析、m6A peak在基因元件上的分布、m6A peak的motif分析、m6A peak修饰基因的功能分析
（2）筛选具体差异m6A peak和基因：差异m6A peak鉴定、非时序数据的分析策略、时序数据的分析策略、差异m6A修饰基因的功能分析、差异m6A修饰基因的PPI分析、候选基因的m6A修饰可视化展示
（3）m6A甲基化组学&转录组学关联分析：Meta genes整体关联、DMG-DEG对应关联、m6A修饰目标基因的筛选策略
（4）进一步验证或后期试验
易基因提供全面的表观基因组学（DNA甲基化、DNA羟甲基化、cfDNA）和表观转录组学（m6A、m5C、m1A、m7G、ac4C、RNA与蛋白互作）、DNA与蛋白互作及染色质开放性技术方案（ChIP-seq、ATAC-seq），详询易基因：0755-28317900。
参考文献：
Wang C, Xu N, Zhong X, Liu B, Tang W, He Z, Zeng H, Guo H. ALKBH5 facilitates tumor progression via an m6A-YTHDC1-dependent mechanism in glioma. Cancer Lett. 2025 Jan 4:217439. pii: S0304-3835(25)00003-5. doi: 10.1016/j.canlet.2025.217439.
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来源：易基因科技
