據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球超過(guò)一半的肝細(xì)胞癌（HCC）誘因是乙型肝炎病毒（HBV）慢性感染[1,2]。

然而，HBV感染引起HCC的分子機(jī)制，目前仍然沒(méi)有完全弄清楚。這一現(xiàn)狀嚴(yán)重阻礙了HBV相關(guān)HCC的預(yù)防和治療。如果能深入了解背后機(jī)制，找到新的治療靶點(diǎn)，對(duì)于改善HCC患者的預(yù)后無(wú)疑具有重要意義。

近日，由重慶醫(yī)科大學(xué)病毒性肝炎研究所黃愛(ài)龍領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，在著名期刊Signal Transduction and Targeted Therapy發(fā)表研究論文[3]，闡述了HBV感染引起HCC發(fā)生與進(jìn)展的新機(jī)制。

具體來(lái)說(shuō)，HBV感染能升高YTHDF2的氧連氮-乙酰葡萄糖胺（O-GlcNAc）糖基化修飾水平，讓YTHDF2變得更穩(wěn)定，這進(jìn)一步又讓參與細(xì)胞周期的MCM2和MCM5的mRNA變得更穩(wěn)定，最終實(shí)現(xiàn)維持細(xì)胞周期和促進(jìn)肝癌的進(jìn)展。

本研究揭示了YTHDF2調(diào)節(jié)HCC發(fā)生與進(jìn)展的全新機(jī)制，并為開發(fā)HBV感染相關(guān)的肝癌治療靶點(diǎn)提供了理論基礎(chǔ)。

論文截圖

我們都知道，致癌病毒誘發(fā)腫瘤最常見(jiàn)的機(jī)制，便是將自身遺傳物質(zhì)整合至宿主基因組。但狡猾的HBV還是一種“代謝病毒”，能擾亂肝細(xì)胞的多種代謝通路，使肝細(xì)胞一路滑進(jìn)腫瘤的深淵。

與己糖胺代謝通路相關(guān)的氧連氮-乙酰葡萄糖胺（O-GlcNAc）糖基化修飾，與其他多種病毒的致癌效應(yīng)有關(guān)[4,5]，在HBV感染后也有所升高[6]。

O-GlcNAc糖基化修飾是一種由O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶（OGT）催化的蛋白翻譯后修飾，而O-GlcNAc水解酶（OGA）負(fù)責(zé)移除GlcNAc。在多種被O-GlcNAc糖基化的宿主蛋白中，YTHDF2引起了研究人員的注意。大量的研究表明，YTHDF2可以識(shí)別mRNA上的N6-腺苷酸甲基化（m6A）修飾、有利于mRNA的穩(wěn)定、促進(jìn)其翻譯[7-10]。

黃愛(ài)龍團(tuán)隊(duì)注意到，在HBV感染相關(guān)的HCC組織中，YTHDF2的O-GlcNAc糖基化水平隨著總O-GlcNAc糖基化水平一同升高，且HCC組織的YTHDF2蛋白表達(dá)水平也高于非腫瘤組織。究其背后原因，原來(lái)HBV感染導(dǎo)致的O-GlcNAc糖基化修飾會(huì)增強(qiáng)YTHDF2的穩(wěn)定性。

接下來(lái)就該看看YTHDF2在HCC中如何“助紂為虐”了。

YTHDF2所含的YTH結(jié)構(gòu)域能特異性識(shí)別RNA的m6A修飾位點(diǎn)，但這一親和力并不會(huì)隨著YTHDF2的O-GlcNAc糖基化水平改變而改變。雖然O-GlcNAc糖基化并不會(huì)直接影響YTHDF2的功能，但蛋白的穩(wěn)定性增加，就可以更長(zhǎng)久地發(fā)揮作用。

在感染HBV的細(xì)胞中，敲降YTHDF2可抑制細(xì)胞增殖、侵襲和遷移，還能抑制成瘤，重新表達(dá)野生型YTHDF2可恢復(fù)細(xì)胞的上述活動(dòng)，但重新表達(dá)S263A突變體則不改變敲降效應(yīng)。也就是說(shuō)，HBV感染引起HCC，要抓的不光是YTHDF2，還得是O-GlcNAc糖基化的YTHDF2。

YTHDF2敲降與重新表達(dá)，對(duì)細(xì)胞增殖的影響

看到這里你可能也想問(wèn)，m6A修飾的mRNA有那么多，到底哪些是和HCC有關(guān)的呢？

研究人員針對(duì)HBV感染的HepG2細(xì)胞，用RNA-seq、m6A-seq和RNA免疫共沉淀（RIP-seq）探究了YTHDF2的靶基因。結(jié)合三種測(cè)序的差異基因交集和RT-qPCR驗(yàn)證，MCM2和MCM5浮出了水面。

RNA-seq、m6A-seq和RIP-seq差異基因韋恩圖

MCM2/5對(duì)于DNA復(fù)制的啟動(dòng)至關(guān)重要，有助于維持正常的細(xì)胞周期[11,12]。

進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，MCM2/5的mRNA和蛋白水平都與YTHDF2的O-GlcNAc糖基化水平正相關(guān)，且YTHDF2的O-GlcNAc糖基化有利于MCM2/5 mRNA增強(qiáng)3' UTR活性、延長(zhǎng)半衰期。

而失去m6A識(shí)別能力的YTHDF2 W432A突變體與MCM2/5的相互作用比野生型更弱，也無(wú)法增加MCM2/5的表達(dá)。也就是說(shuō)，在HBV感染相關(guān)HCC中，O-GlcNAc糖基化的YTHDF2通過(guò)識(shí)別m6A，穩(wěn)定MCM2/5轉(zhuǎn)錄本，從而促進(jìn)腫瘤發(fā)生與進(jìn)展。

不過(guò)，研究人員并沒(méi)有就此停下探尋的腳步，他們還利用多種HCC動(dòng)物模型進(jìn)一步驗(yàn)證了前述細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，并且檢驗(yàn)了O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶OGT作為HBV相關(guān)HCC治療靶點(diǎn)的潛能。

他們發(fā)現(xiàn)，OGT抑制劑不僅在體內(nèi)降低YTHDF2的O-GlcNAc糖基化水平、下調(diào)MCM2/5表達(dá)，更能有效減緩小鼠肝臟腫瘤發(fā)生的速度、縮小腫瘤體積，并減輕肝功能損傷水平。在HCC患者中，也是YTHDF2和MCM2/MCM5水平較高的患者總生存期更短。

YTHDF2和MCM2/MCM5表達(dá)水平不同的HCC患者總生存期

基于本研究，靶向YTHDF2及其O-GlcNAc糖基化來(lái)干預(yù)HBV相關(guān)HCC，或許可以成為一個(gè)新的治療思路。

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