Cell Res:重大进展!揭示表观遗传对于乳腺癌干细胞样细胞的特性的调控

iNature  |   2020-08-30 10:08

来源:iNature

RNase III DROSHA在多种癌症中上调,并通过迄今尚不清楚的机制促进肿瘤进展。2020年8月28日,大连医科大学刘强及徐洁共同通讯在Cell Research 在线发表题为“Oncogenic AURKA-enhanced N6-methyladenosine modification increases DROSHA mRNA stability to transactivate STC1 in breast cancer stem-like cells”的研究论文,该研究证明DROSHA与β-Catenin相互作用,以不依赖RNA裂解的方式反式激活STC1,从而有助于乳腺癌干细胞样细胞(BCSC)的特性。 DROSHA mRNA稳定性通过N6-甲基腺苷(m6A)修饰而增强,该修饰被AURKA在BCSC中激活。AURKA通过抑制METTL14的泛素化和降解以促进DROSHA mRNA甲基化来稳定它。此外,AURKA与DROSHA转录物的结合进一步增强了m6A阅读器IGF2BP2的结合,从而稳定了m6A修饰的DROSHA。此外,野生型DROSHA而不是m6A甲基化缺陷型突变体,可以增强BCSC保持性,而抑制DROSHA m6A修饰则可以减弱BCSC性状。该研究揭示了AURKA诱导的致癌性m6A修饰是乳腺癌DROSHA的关键调控因子,并鉴定了在促进BCSC表型方面的新型DROSHA转录功能。

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DROSHA将primary miRNA加工成miRNA前体。越来越多的证据表明,DROSHA直接调节整个转录组的各种RNA代谢,包括转录后控制RNA稳定性,可变剪接, 3'-末端加工和转录终止。在病理上,DROSHA在多种癌症类型中异常表达, 并且通过其miRNA加工和RNA裂解功能在癌症进展中贡献。

最近的一项研究报道,DROSHA通过与CBP80和RNA聚合酶II作用,特异性结合近端启动子区域以诱导基因转录。然而,DROSHA的这种转录作用如何促进了肿瘤的发展,所涉及的潜在机制还鲜为人知。此外,以前的研究表明DROSHA在癌症中受到关键癌基因的转录调控。例如,c-Myc直接与DROSHA启动子的E-box结合以激活其在B淋巴瘤细胞和肺癌细胞中的转录。然而,在肿瘤发展过程中DROSHA mRNA稳定性的调控仍然未知。
m6A是mRNA中的一种高度普遍的修饰,并被m6A结合蛋白(阅读器)识别,该蛋白通过调节其剪接,翻译或稳定性来决定mRNA的命运。m6A修饰是由核心METTL3-METTL14-WTAP m6A甲基转移酶复合物催化的(书写者)并被两种关键的擦除酶(FTO和ALKBH5)清除,这些因素对于癌症的发生和发展至关重要。例如,ALKBH5使新生的FOXM1转录本去甲基,并通过lncRNA FOXM1-AS增强FOXM1的表达,从而促进胶质母细胞瘤的致瘤性。新近鉴定的m6A阅读蛋白(IGF2BP1-3)也通过稳定致癌靶标(尤其是MYC)的mRNA甲基化在癌症中发挥致癌作用。因此,m6A修饰是否调节DROSHA mRNA稳定性以促进致瘤性值得研究。
Aurora激酶A(AURKA)癌基因在多种肿瘤中过表达,并在癌症发展中起多种作用。最近研究还表明,AURKA与hnRNP K协同作用,在激活MYC启动子方面显示出与核激酶无关的功能。该研究发现DROSHA与β-Catenin相互作用以非规范的方式激活了干性基因STC1,以促进BCSC特性。此外,通过m6A修饰增强了DROSHA mRNA的稳定性,而m6A修饰又由AURKA-METTL14轴介导,并由AURKA-IGF2BP2复合物稳定。DROSHA m6A修饰的耗竭显著抑制BCSC表型。总而言之,这些发现揭示了AURKA介导的m6A修饰是DROSHA表达的关键调节因子,并定义了DROSHA在BCSC维持中的反式激活作用。
参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41422-020-00397-2

来源:Plant_ihuman iNature

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