N6-甲基腺苷 (N6-methyladenosine，m6A) 修饰是真核生物 mRNA 转录后 修饰中最常见、最丰富的化学修饰之一，由“Writer”甲基转移酶复合体 (包括 METTL3、METTL14 及辅助因子 WTAP 等) ，“Reader” RNA 阅读蛋白 (包括 YTH 域家族 YTHDF1-3、YTHDC1-2 和 IGF2 RNA 结合蛋白家族 IGF2BP1-3 等) ，以及“Eraser”去甲基化酶 (FTO 和 ALKBH5) 共同调控 【1】 。m6A 修饰在 多种细胞生物学过程中发挥重要作用，包括调控 RNA 的加工、剪接、转运、降 解和翻译等 【2,3】 。异常的 m6A 修饰与多种恶性肿瘤的发生和进展密切相关。
YTHDF2 作为最早被鉴定的 m6A 修饰阅读蛋白之一，主要分布于细胞质中， 介导 m6A 修饰的 mRNA 代谢，包括调控靶 mRNA 的翻译与稳定性等 【4】 。YTHDF2 由一个负责结合 m6A 的 C 端 YTH 结构域和一个富含 P/Q/N 的 N 端结 构域组成，其表达或功能异常与多种肿瘤的发生与转移密切相关，是潜在的肿瘤 治疗靶点之一 【5】 。目前已报道的 YTHDF2 蛋白翻译后修饰包括 SUMO 化修 饰、磷酸化修饰、乳酸化修饰等，受肿瘤微环境、胞外信号刺激和细胞营养状况 等调控。 YTHDF2 是否存在其他翻译后修饰？是否影响 YTHDF2 蛋白的生物学 功能，并通过调控下游靶基因的 m6A 修饰，在 HBV 相关肝癌的发生发展过程 中发挥重要作用?目前国内外未见相关报道。
2023年2月10日，重庆医科大学感染性疾病分子生物学教育部重点实验室 黄爱龙/唐霓 课题组在 Signal Transduction and Targeted Therapy 在线发表 了题为 O-GlcNAcylation of YTHDF2 promotes HBV-related hepatocellular carcinoma progression in an N6-methyladenosine-dependent manner 的 研究论文。该研究首次发现乙型肝炎病毒 (HBV) 感染导致 YTHDF2 蛋白 O- GlcNAc 糖基化修饰增强，质谱和免疫沉淀等实验表明第 263 位丝氨酸 (Ser263) 是YTHDF2发生O-GlcNAc修饰的关键位点；采用m6A-seq、RIP-seq和RNA- seq 联合筛选并鉴定到微小染色体维持蛋白 2 (minichromosome maintenance protein 2, MCM2) 和 MCM5 是其下游靶标；而 OGT *制剂抑** OSMI-1 可减弱 YTHDF2 的 O-GlcNAc 修饰，进而抑制 HBV 相关肝癌进展。 该研究首次报道了 YTHDF2 的一种新的蛋白质翻译后修饰——O-GlcNAc 修饰，揭示了病毒感染、 蛋白质翻译后修饰与 RNA m6A 表观修饰之间的动态调控网络，为寻找 HBV 相 关肝癌新的预后标志物和分子靶点提供新思路。
氧连接 N-乙酰葡萄糖胺 (O-linked N-acetylglucosamine，O-GlcNAc) 修饰 是一种广泛的、动态的蛋白质翻译后修饰方式，参与基因转录、信号转导、细胞 周期和代谢等多种细胞生命活动 【6,7】 。己糖胺生物合成途径 (Hexosamine- biosynthesis pathway, HBP) 来源的尿苷二磷酸 N-乙酰氨基葡萄糖 (UDP- GlcNAc) 是 O-GlcNAc 修饰的供体底物 【8】 。研究团队在既往研究中发现 HBV 相关肝癌中，HBP 途径关键代谢物 UDP-GlcNAc 浓度升高，O-GlcNAc 修饰水 平显著上调 【9】 。本研究通过免疫沉淀联合质谱 (IP-MS) 筛选到 YTHDF2 可能 被 O-GlcNAc 修饰，点突变及 IP 实验证实 Ser263 是 YTHDF2 发生 O-GlcNAc 修饰的关键位点；O-GlcNAc修饰减弱YTHDF2的泛素化降解、增强其蛋白稳定 性，从而促进 HBV 相关肝癌进展。
为了进一步寻找 YTHDF2 调控的下游靶标，研究人员通过 m6A-seq、RIP- seq 和 RNA-seq 等多种技术联合筛选并鉴定到 MCM2 和 MCM5 是受其调控的 m6A 修饰分子。RIP、RNA 稳定性及荧光素酶活性等实验进一步证实 YTHDF2 的 O-GlcNAc 修饰通过稳定 MCM2 、 MCM5 ，促进 HBV 相关肝癌细胞周期进展 和增殖。最后，该研究采用 HBV (r)cccDNA 感染的 Alb-cre 小鼠和 HBV 转基因 小鼠构建乙肝相关肝癌模型，验证了 YTHDF2 蛋白的 O-GlcNAc 修饰与 MCM2/MCM5 表达和肝癌增殖密切相关。
上述研究结果揭示了 HBV 感染通过促进己糖胺代谢，导致 YTHDF2 的 O- GlcNAc 修饰增强，以 m6A 依赖的方式调控下游靶基因并促进 HBV 相关肝癌进
展的分子机制。同时，该研究也发现 OGT *制剂抑** OSMI-1 可以通过靶向 YTHDF2 O-GlcNAc 修饰，抑制 HBV 相关肝癌进展，提供了一种新的潜在抗癌治疗策略。
重庆医科大学杨泱博士、严宇硕士、印家鑫硕士、唐霓教授和汪凯副研究 员为该文的并列第一作者;黄爱龙教授为该文的通讯作者。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41392-023-01316-8
制版人：十一
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