结直肠癌(Colorectal carcinoma,CRC)是全球第三大最常见的癌症,占所有新诊断癌症病例的9.7%,占癌症相关死亡的9.4%。随着发展中国家,特别是中国、东欧和南美洲的快速增长,预计2030年全球CRC发病率将增至220万例。目前,尽管CRC患者的化疗和靶向治疗在临床上取得了很大进展,但5年生存率仍然不理想,尤其是对于转移性CRC患者。因此亟需寻找CRC治疗的新靶标。研究发现以METTL1-WDR4蛋白复合物催化的m7G修饰在调节mRNA稳定性和翻译、初级microRNA处理、lncRNA-protein复合物等方面发挥着关键作用,然而关于其在CRC进展过程中发挥的作用仍未可知。该研究基于肠癌单细胞测序数据结合TCGA数据筛选到促进结直肠癌进展的METTL家族关键成员METTL1,并通过分子生物学手段发现METTL1可以直接结合CHEK2并抑制其表达来促进结直肠癌细胞G1/S期转换,为结直肠癌治疗提供了潜在的新靶标。

对TCGA数据库和结直肠癌单细胞测序数据(GSE196006)分析METTL家族成员的表达发现METTL1在结直肠癌患者中显著高表达,且与患者预后呈显著负相关(图1A-C)。进一步通过裸鼠成瘤实验证实敲低METTL1可显著抑制肿瘤体积(图1D)。对NC和siMETTL1的细胞系进行RNA-seq及RIP-seq,发现METTL1可以直接结合细胞周期关键基因CHEK2并下调其表达,进一步通过在NC和siMETTL1的结直肠癌细胞中添加BML-277(CHEK2的抑制剂)证实METTL1可以抑制CHEK2及其下游靶基因P21,CDC25C的表达(图1E-H)。

综上所述,本研究首次发现在结直肠癌患者肿瘤组织中METTL1上调表达,其作为一种新的癌基因在结直肠癌进展过程中发挥重要作用。更重要的是,METTL1可以抑制细胞周期激酶CHEK2的表达,这表明METTL1可以调节细胞周期进程,为开发癌症患者个性化治疗提供潜在靶标。此外,我们通过RIP-qPCR发现METTL1可以直接结合CHEK2,鉴于METTL1在m7G过程中发挥的关键作用,未来需要进一步解析METTL1-m7G-CHEK2的分子机制,为METTL1调控m7G修饰提供新思路。