乳腺癌中胞质 5hmC 揭示 RNA 羟甲基化
Cytoplasmic localization of 5hmC reveals RNA hydroxymethylation in breast cancer
Wen 等在 bioRxiv 预印本中报告,在乳腺癌细胞系和人类乳腺癌组织中检出可量化的胞质 5hmC 信号。经 RNase 敏感、RNA 特异性的 ELISA 确认,该信号反映总 RNA 和 mRNA 羟甲基化,并在三阴性(ER-/PR-/HER2-)乳腺癌和 3 级肿瘤中富集,与胞质 TET2/TET3 增加相关。
此前研究主要把5hmC放在DNA表观遗传框架中理解:5mC可由TET酶氧化为5hmC,相关发现集中于发育、分化和癌症领域;但全局及位点特异性5hmC的检测一直是技术难点,TET在部分癌症中的突变也可能改变其活性及5mC/5hmC格局[1]。此外,传统方法未必能区分5mC及其氧化衍生物,因此发展能够区分这些碱基的检测方法十分重要[2]。相比之下,RNA修饰能够影响转录本稳定性和加工,而RNA羟ymethyl化在乳腺癌中仍未被充分探索。
这项研究将问题推进到RNA层面。作者在乳腺癌细胞系和人乳腺癌组织中,通过免疫检测和数字病理发现可量化的胞质5hmC信号,且人组织中的信号更为突出;随后又采用经改造、对RNase敏感的RNA特异性ELISA进行验证,结果支持该信号反映总RNA和mRNA的羟甲基化。
组织分析显示,胞质5hmC在三阴性(ER-/PR-/HER2-)和3级肿瘤中显著富集,并与组织内胞质TET2、TET3增加相关;TCGA分析还显示TET3上调。作为候选机制,TET3表达与RNA加工及剪接体相关转录本相联系;在3个三阴性乳腺癌细胞系中敲低TET3后,部分相关靶标减少,这一观察又在70个DepMap乳腺癌细胞系中得到独立支持。
相对于既有以DNA 5hmC为主的认识,这篇论文把乳腺癌中的胞质定位信号延伸到了总RNA和mRNA羟甲基化,并将TET3与RNA加工、剪接相关转录本的变化联系起来,同时指出三阴性和3级肿瘤中的信号富集。不过,就所给摘要而言,现有证据主要是表达关联和敲低效应,尚不足以证明TET3直接催化RNA羟甲基化或由此驱动肿瘤进展;样本规模、效应大小及临床意义也未交代。因而,相关机制的因果性及其在乳腺癌中的适用范围仍有待进一步验证。
- 1.Ten eleven translocation enzymes and 5-hydroxymethylation in mammalian development and cancer · Adv Exp Med Biol 2013
- 2.Enzymatic analysis of Tet proteins: key enzymes in the metabolism of DNA methylation · Methods Enzymol 2012
研究以数字病理评估组织信号,再用RNase敏感、RNA特异性ELSA确认信号来自总RNA和mRNA,为同类羟甲基化检测提供方法参考。
来源:bioRxiv 预印本
