N6-甲基腺嘌呤去甲基化酶FTO和ALKBH5在腫瘤中的研究進(jìn)展

何宜宸，陳依夢(mèng)，吳昌平

基因的表達(dá)調(diào)控體現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后修飾和翻譯調(diào)控等多個(gè)層面，這共同構(gòu)成了機(jī)體復(fù)雜而精密的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。目前，已知的轉(zhuǎn)錄后修飾多達(dá)163種[1]。這些修飾不僅影響了RNA的分子結(jié)構(gòu)，改變了其穩(wěn)定性，同時(shí)也使其獲得了更多的生物學(xué)功能，增加了RNA的多樣性。在大多數(shù)真核生物mRNA中，RNA腺苷N6位上的甲基化修飾（N6-methyladenosine，m6A）是最為常見(jiàn)的轉(zhuǎn)錄后修飾形式[2]。盡管m6A修飾極為普遍，然而當(dāng)前對(duì)其在各種疾病中發(fā)揮的生物學(xué)功能卻知之甚少[3]。m6A修飾最常見(jiàn)的識(shí)別基序（motif）為RRm6ACH [（G/A/U）（G/A）m6AC（U/A/C）]，且通常富集于終止密碼子以及RNA 3’端和5’端非翻譯區(qū)附近[4-5]。m6A修飾對(duì)前體RNA剪接、RNA 5’和3’端加工、RNA出核、RNA代謝以及RNA穩(wěn)定性和翻譯水平調(diào)控都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[6-14]。

m6A修飾的主要相關(guān)蛋白包括“書寫器”（writter）、“擦除器”（eraser）和“閱讀器”（reader），這些蛋白分別能夠添加、移除和識(shí)別m6A修飾位點(diǎn)。其中，m6A“書寫器”為一類多組分的甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物，包括甲基化轉(zhuǎn)移酶3蛋白（methyltransferase-like protein 3，METTL3）和甲基化轉(zhuǎn)移酶14蛋白（methyltransferase-like protein 14，METTL14）以及其輔助因子人腎母細(xì)胞瘤1關(guān)聯(lián)蛋白（Wilms’ tumor 1-associated protein，WTAP）、RNA結(jié)合基序蛋白15/15B（RNA binding motif protein 15/15B，RBM15/15B）、類病毒m6A甲基轉(zhuǎn)移酶相關(guān)蛋白VIRMA（KIAA1429）和鋅指結(jié)構(gòu)域包含蛋白13（Zinc finger CCCH domain-containing protein 13，ZC3H13）等[15-19]。2011年，在JIA等[20]首次發(fā)現(xiàn)脂肪和肥胖相關(guān)基因蛋白（fat mass and obesity-associated protein，F(xiàn)TO）能夠扮演m6A“擦除器”的角色后，m6A修飾被認(rèn)為是可逆的且常處于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)狀態(tài)中。隨后，ZHENG等[21]在2013年研究小鼠的生育功能時(shí)發(fā)現(xiàn)了新的m6A“擦除器”——AlkB同源蛋白5（AlkB homologue 5，ALKBH5）。目前已知的閱讀蛋白包括YT521-B同 源（YT521-B homology，YTH）結(jié)構(gòu)域蛋白家族（YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3、YTHDC1和YTHDC2）、胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA結(jié)合蛋白（insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein，IGF2BP）家族（IGF2BP1、IGF2BP2和IGF2BP3）以 及核不均一核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein，HNRNP）家族（HNRNPA2B1、HNRNPC和HNRNPG）[3,9,22-26]。在m6A“書寫器”和“擦除器”動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)m6A修飾水平后，各種“閱讀器”蛋白隨后即進(jìn)行修飾位點(diǎn)的識(shí)別，發(fā)揮多種調(diào)控作用，影響多種生物學(xué)功能，包括但不限于胚胎發(fā)育、性別決定和應(yīng)激反應(yīng)等[27-28]。由于m6A修飾參與調(diào)節(jié)了多種正常生理活動(dòng)，m6A關(guān)鍵酶的異常或m6A修飾水平的異常常會(huì)引發(fā)多種疾病，如神經(jīng)性疾病、免疫缺陷和多種腫瘤[29-31]。本文旨在探討腫瘤病理狀態(tài)對(duì)m6A“擦除器”FTO和ALKBH5與腫瘤發(fā)生和進(jìn)展的關(guān)系，并將就其分子機(jī)制作一綜述（表1）。

表1 N6甲基腺嘌呤去甲基化酶在多種腫瘤中的作用Table 1 Role of m6A demethylases in multiple tumor types

FTO基因最早由VAN DER HOEVEN等[52]在發(fā)生突變的融合腳趾小鼠8號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)，并被認(rèn)為與細(xì)胞的程序性凋亡有關(guān)。在人類基因組中，F(xiàn)TO基因位于人類16號(hào)染色體長(zhǎng)臂12區(qū)2帶，具有9個(gè)外顯子，在人類不同發(fā)育階段的多種組織內(nèi)表達(dá)，在大腦中有極高的表達(dá)量[53-54]。FTO基因被發(fā)現(xiàn)能夠編碼2-酮戊二酸（2-oxoglutarate，2-OG）依賴的核酸去甲基化酶，催化單鏈DNA上的3-甲基胸腺嘧啶脫甲基[55]，但隨后單鏈RNA上的m6A修飾被證明是其主要底物[20]。FTO被認(rèn)為通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)m6A修飾水平參與了糖脂代謝、神經(jīng)傳導(dǎo)缺陷修復(fù)以及乳腺癌、肝癌和肺癌等多種惡性腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展[11,39-40,56-59]。

2013年，ZHENG等[21]在FTO的同源家族中發(fā)現(xiàn)了第2種m6A去甲基化酶ALKBH5。ALKBH5和FTO均屬于Fe2＋和2-OG依賴的AlkB雙加氧酶家族。該家族共有9個(gè)成員，分別為FTO和ALKBH1～8。ALKBH5被發(fā)現(xiàn)可以調(diào)控單鏈RNA和單鏈DNA上的甲基化修飾[60]。THALHAMMER等[61]發(fā)現(xiàn)在多種細(xì)胞系中，缺氧環(huán)境可以激活A(yù)LKBH5基因的轉(zhuǎn)錄，ALKBH5是缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）的下游靶基因，可參與細(xì)胞對(duì)于缺氧微環(huán)境的反應(yīng)。考慮到惡性腫瘤中極為常見(jiàn)的腫瘤缺氧微環(huán)境，ALKBH5可能通過(guò)此方式參與了惡性腫瘤的進(jìn)展。盡管具體機(jī)制尚未被完全闡明，ALKBH5與乳腺癌、胃癌和白血病等多種惡性腫瘤的密切關(guān)系已被報(bào)道[46,62-63]。

1 FTO與腫瘤

1.1 FTO與急性髓系白血病

FTO在急性髓系白血病的部分亞型中高表達(dá)，并在其中扮演促癌蛋白的角色。維甲酸受體α（retinoic acid receptor α，RARA）以及人錨蛋白重復(fù)和SOCS框蛋白2（ankyrin repeat and SOCS box containing 2，ASB2）被證明是急性髓系白血病中的抑癌基因，而FTO能夠去除其mRNA上的m6A修飾并誘導(dǎo)其降解，從而抑制其表達(dá)[64]，高表達(dá)的FTO被報(bào)道能促進(jìn)急性髓系白血病的進(jìn)展[32,65]。此外，由于FTO/RARA/ASB2軸在RARA誘導(dǎo)的促白血病細(xì)胞分化效應(yīng)中的關(guān)鍵作用，聯(lián)合FTO抑制劑與全反式維甲酸（all-trans retinoic acid，ATRA）誘導(dǎo)劑的治療方案已被證明對(duì)FTO高表達(dá)的急性髓系白血病亞型有著良好的療效[64]。

FTO/C-Myc/CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α（CCAAT enhancer binding protein α，CEBPA）通路是FTO在白血病進(jìn)展中的另一條信號(hào)通路，F(xiàn)TO在此通路中同樣被認(rèn)為是通過(guò)調(diào)控m6A修飾而影響下游基因。FTO在去除原癌基因C-Myc mRNA上的修飾后，可以增加其穩(wěn)定性而上調(diào)其表達(dá)水平，最終導(dǎo)致白血病進(jìn)展加速。另外，在急性髓系白血病中，F(xiàn)TO可以通過(guò)調(diào)節(jié)CEBPA mRNA的m6A修飾水平而增加其表達(dá)，而異常增高的CEBPA可作用于FTO基因的增強(qiáng)子，促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄，從而形成正反饋回路[33]。FTO抑制劑R-2-羥基戊二酸（R-2-hydroxyglutarate，R-2HG）被發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)阻斷FTO/C-Myc/CEBPA通路而發(fā)揮抑癌作用，其在FTO高表達(dá)的急性髓系白血病亞型中具有廣闊的臨床應(yīng)用前景[33]。

1.2 FTO與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤

腫瘤干細(xì)胞被認(rèn)為可能是惡性腫瘤中所有腫瘤細(xì)胞的起源[66]，其不僅具有自我更新能力，還可分化出異質(zhì)性的子代腫瘤細(xì)胞，對(duì)腫瘤細(xì)胞的增值、侵襲能力以及藥物抵抗性產(chǎn)生巨大影響。m6A修飾水平的改變被證明可以影響膠質(zhì)母細(xì)胞瘤干細(xì)胞（glioblastoma stem cells，GSCs）的生長(zhǎng)和自我更新，較低的m6A修飾水平與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的進(jìn)展和不良預(yù)后相關(guān)[34]。m6A去甲基化酶FTO可通過(guò)降低m6A修飾水平而導(dǎo)致癌基因ADAM金屬肽酶域19（ADAM metallopeptidase domain 19，ADAM19）、EPH受 體A3（EPH receptor A3，EPHA3）以 及Kruppel樣因子4（Kruppel-like factor 4，KLF4）的表達(dá)上調(diào)，并促進(jìn)GSCs生長(zhǎng)和自我更新，從而影響腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展以及放化療抵抗[34]。

新發(fā)現(xiàn)的FTO抑制劑甲氯芬那酸的乙酯衍生物2（meclofenamic acid 2，MA2）被證明可抑制由GSCs引起的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的發(fā)生，并可使已接種GSCs的小鼠生存期延長(zhǎng)[34]。

1.3 FTO與胰腺癌

在胰腺癌中，原癌基因C-Myc的轉(zhuǎn)錄物被認(rèn)為是FTO進(jìn)行m6A修飾水平調(diào)節(jié)的主要底物。FTO被發(fā)現(xiàn)可以去除C-Myc mRNA上的m6A修飾，進(jìn)而增加C-Myc的穩(wěn)定表達(dá)，并促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖[35]。然而，F(xiàn)TO作為“脂肪和肥胖相關(guān)基因”，與脂肪代謝調(diào)節(jié)以及身體質(zhì)量指數(shù)也有著密切聯(lián)系[67]，而過(guò)高的體質(zhì)量和高脂飲食正是是胰腺癌的高危因素[68-69]。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)C-Myc mRNA的m6A修飾水平而在胰腺癌中發(fā)揮促癌效應(yīng)，可能只是FTO在影響胰腺癌進(jìn)展的多種機(jī)制之一。

1.4 FTO與胃癌

FTO基因在胃癌組織中呈高表達(dá)，并且其表達(dá)量與胃癌病理分級(jí)和患者預(yù)后密切相關(guān)[70]。FTO基因在發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、高TNM分期以及低分化患者的胃癌組織中均被觀察到高表達(dá)，并被認(rèn)為可作為獨(dú)立的預(yù)后影響因子[70]。同時(shí)，上調(diào)FTO表達(dá)水平可觀察到胃癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的加速，而下調(diào)FTO表達(dá)水平則相反[71]。

在分子機(jī)制方面，m6A修飾水平被認(rèn)為在胃癌進(jìn)展中有著決定性的作用，m6A“書寫器”和“閱讀器”是潛在的抑癌蛋白，而m6A“擦除器”則發(fā)揮著促癌效應(yīng)[36]。m6A“擦除器”FTO可通過(guò)降低m6A修飾水平來(lái)激活無(wú)翅型MMTV整合位點(diǎn)家族（wingless-type MMTV integration site family，Wnt）和磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3 kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號(hào)通路，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和侵襲。

在臨床研究中，胃癌患者外周血樣本中全血的總RNA m6A修飾水平被發(fā)現(xiàn)增高，而FTO表達(dá)降低。另外，通過(guò)統(tǒng)計(jì)胃癌患者與健康對(duì)照者m6A修飾水平數(shù)據(jù)繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC），m6A修飾水平被認(rèn)為可以作為胃癌患者的非侵入性診斷指標(biāo)，其診斷效率達(dá)到了92.9%，遠(yuǎn)高于胃腸道腫瘤標(biāo)志物腫瘤相關(guān)糖類抗原（carbohydrate antigen 19-9，CA19-9）（60.3%）和癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）（69.4%）的診斷效率[72]。

1.5 FTO與宮頸鱗狀細(xì)胞癌

同急性髓系白血病類似，F(xiàn)TO在宮頸鱗狀細(xì)胞癌中也被認(rèn)為通過(guò)上調(diào)C-Myc基因而促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲。通過(guò)引入去甲基化酶活性位點(diǎn)突變的FTO功能缺失型突變體作為對(duì)照組，F(xiàn)TO上調(diào)C-Myc基因表達(dá)的機(jī)制同樣被認(rèn)為是通過(guò)去除其mRNA的m6A修飾而增加C-Myc mRNA的穩(wěn)定性。在FTO基因敲除的宮頸癌細(xì)胞系中，將C-Myc基因過(guò)表達(dá)可逆轉(zhuǎn)FTO基因敲除造成的細(xì)胞增殖減慢和侵襲能力下降效應(yīng)[37]。

另外，m6A去甲基化酶FTO還可通過(guò)影響m6A修飾水平來(lái)調(diào)節(jié)宮頸鱗狀細(xì)胞癌的放化療抵抗性，在宮頸鱗狀細(xì)胞癌SiHa細(xì)胞、C-33A細(xì)胞以及裸鼠腫瘤模型中，過(guò)表達(dá)FTO可部分抵消放療輻射和順鉑對(duì)于腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用。首先，F(xiàn)TO通過(guò)去除β-鏈蛋白（β-catenin）mRNA的m6A修飾而增加其穩(wěn)定性，并提高其蛋白表達(dá)量，隨后又通過(guò)β-catenin調(diào)節(jié)了下游底物切除修復(fù)交叉互補(bǔ)組1（excision repair crosscomplementation group 1，ERCC1）蛋白從而影響宮頸鱗狀細(xì)胞癌放化療抵抗性，形成了FTO/β-catenin/ERCC1軸[38]。有研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO抑制劑MA2在宮頸鱗狀細(xì)胞癌中能發(fā)揮抗癌效應(yīng)，使β-catenin mRNA的m6A修飾水平增高，并最終提高宮頸鱗狀細(xì)胞癌對(duì)放化療的敏感性[38]。該報(bào)道為FTO對(duì)腫瘤進(jìn)展的影響提供了新的研究方向，在其他腫瘤中FTO是否存在類似的機(jī)制值得進(jìn)一步探討。

1.6 FTO與肺癌

肺癌是全世界最為常見(jiàn)的惡性腫瘤，其中85%的患者的組織學(xué)分型為非小細(xì)胞肺癌，而該型患者的預(yù)后常較差[73]。FTO被發(fā)現(xiàn)可通過(guò)調(diào)節(jié)其底物mRNA（即下文中提及的USP7）的m6A修飾而影響腫瘤的進(jìn)展。LI等[39]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO在非小細(xì)胞肺癌組織中表達(dá)量明顯增高，繼而促進(jìn)泛素蛋白特異性肽酶7（ubiquitin specific peptidase 7，USP7）mRNA的去m6A修飾，并增加USP7 mRNA的穩(wěn)定性從而上調(diào)USP7基因的表達(dá)水平，最終促進(jìn)了非小細(xì)胞肺癌的增殖。

隨后，有另一項(xiàng)研究同樣證實(shí)了FTO在非小細(xì)胞肺癌中的促癌效應(yīng)。通過(guò)對(duì)比高表達(dá)野生型FTO（FTO-WT）和FTO功能缺失型突變體R96Q（FTO-R96Q）的肺腺癌A594細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)僅有高表達(dá)野生型FTO的細(xì)胞出現(xiàn)了增殖加快和侵襲能力增強(qiáng)的表型。而后，通過(guò)RNA測(cè)序分析，在高表達(dá)FTO的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了45種由于m6A修飾水平改變而表達(dá)上調(diào)的基因。功能富集分析表明大多數(shù)基因與肺癌的進(jìn)展相關(guān)，其參與了細(xì)胞黏附、細(xì)胞遷移以及細(xì)胞連接等行為的調(diào)節(jié)。而當(dāng)敲除FTO基因后，細(xì)胞增殖、侵襲、遷移和集落形成均被抑制，這進(jìn)一步證明了FTO在肺腺癌進(jìn)展中的關(guān)鍵作用[74]。

1.7 FTO與乳腺癌

FTO曾被認(rèn)為通過(guò)參與p53基因突變和PI3K/AKT信號(hào)通路等方式影響乳腺癌的發(fā)生和進(jìn)展，而在FTO被發(fā)掘出m6A“擦除器”的身份后，有關(guān)FTO與乳腺癌發(fā)生的機(jī)制又有了新的進(jìn)展[75-76]。NIU[40]等研究發(fā)現(xiàn)，促凋亡基因Bcl-2相互作用蛋白3（Bcl-2 interacting protein 3，BNIP3）的轉(zhuǎn)錄物是去甲基化酶FTO蛋白介導(dǎo)的m6A修飾調(diào)節(jié)的下游靶點(diǎn)。FTO能夠去除BNIP3 mRNA的3’端-非翻譯區(qū)（3’-untranslated region，3’-UTR）區(qū)域的m6A修飾，從而抑制BNIP3 mRNA降解，最終導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞的凋亡減弱。因此，F(xiàn)TO可以通過(guò)調(diào)節(jié)BNIP3 mRNA的m6A修飾水平進(jìn)而參與乳腺癌的進(jìn)展。

有關(guān)FTO與乳腺癌發(fā)生和進(jìn)展關(guān)系的報(bào)道不勝枚舉。然而，因人種、體型和樣本量等差異的影響，使得到的結(jié)果常會(huì)產(chǎn)生差異甚至相反的結(jié)論。此外，由于乳腺癌的發(fā)生和進(jìn)展涉及多種基因的互相調(diào)控，F(xiàn)TO在其中所扮演的角色仍需進(jìn)一步深入研究。

1.8 FTO與其他惡性腫瘤

FTO對(duì)其他惡性腫瘤的影響也已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道，包括腎癌、頭頸鱗狀細(xì)胞癌以及大腸癌的癌前病變結(jié)直腸腺瘤等[77-79]。這些報(bào)道僅通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析證明了FTO與腫瘤發(fā)生的相關(guān)性，而對(duì)其具體的作用機(jī)制尚未作出明確闡述。

FTO的3種單核苷酸多態(tài)位點(diǎn)（rs17817449 G、rs9939609 A和rs8050136 A）被認(rèn)為與結(jié)直腸腺瘤的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)[77]。而在頭頸鱗狀細(xì)胞癌組織中，F(xiàn)TO被發(fā)現(xiàn)明顯高表達(dá)，卻并未發(fā)現(xiàn)其與預(yù)后的相關(guān)性[78]。在腎透明細(xì)胞癌中，WEN等[79]根據(jù)癌組織樣本中FTO的表達(dá)量從低到高將所有樣本分為4組（下四分位組、第二分位組、第三分位組和上四分位組）。該研究發(fā)現(xiàn)，以下四分位數(shù)為界限，在界限以上FTO的表達(dá)量與腫瘤的惡性程度呈負(fù)相關(guān)，而界限以下FTO的表達(dá)量與腫瘤的惡性程度呈正相關(guān)。FTO在這些腫瘤中的機(jī)制仍需進(jìn)一步闡明。

2 ALKBH5與腫瘤

2.1 ALKBH5與乳腺癌

THALHAMMER等[61]研究認(rèn)為缺氧環(huán)境會(huì)誘導(dǎo)ALKBH5基因的表達(dá)上調(diào)。2019年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院Gregg院士團(tuán)隊(duì)的研究同樣支持該觀點(diǎn)，并認(rèn)為在乳腺癌細(xì)胞中，特異性的腫瘤缺氧微環(huán)境可以引起缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α和HIF-2α產(chǎn)生，從而激活A(yù)LKBH5基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。ALKBH5蛋白隨后發(fā)揮m6A“擦除器”作用，去除其底物NANOG同源框（nanong homeobox，NANOG）mRNA上的m6A修飾從而增加其表達(dá)的穩(wěn)定性，上調(diào)NANOG蛋白的表達(dá)水平；而NANOG基因能夠編碼多能因子，即保持細(xì)胞多潛能性和自我更新的核心蛋白，從而調(diào)節(jié)乳腺癌干細(xì)胞的定向分化和維持。由此提示HIFs/ALKBH5/NANOG軸在乳腺癌的發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮了巨大影響[41]。

僅7個(gè)月后，Gregg院士團(tuán)隊(duì)就對(duì)此通路進(jìn)行了補(bǔ)充報(bào)道[62]。該研究認(rèn)為，在缺氧環(huán)境下，HIFs/ALKBH5軸激活了多種促進(jìn)乳腺癌干細(xì)胞維持和富集的多能因子，除NANOG蛋白外，還包括KLF4和性別決定相關(guān)基因簇2（sex determining region Y-box 2，SOX2）蛋白。此外，還發(fā)現(xiàn)HIF-1α和HIF-2α的產(chǎn)生可以激活鋅指蛋白217（zinc finger protein 217，ZNF217）基因，其編碼的蛋白可以抑制m6A修飾的“書寫器”METTL3的作用，與ALKBH5蛋白協(xié)同作用，以降低細(xì)胞內(nèi)幾種多能因子mRNA的m6A修飾水平。此外有研究報(bào)道ZNF217可以直接與NANOG和SOX2基因結(jié)合，同時(shí)在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)其表達(dá)量[62]。腫瘤干細(xì)胞在腫瘤進(jìn)展中有著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也決定著對(duì)于抗癌藥物的敏感性，這些研究成果對(duì)未來(lái)乳腺癌的治療研究有著深刻的啟示作用。

2.2 ALKBH5與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤

與乳腺癌類似，ALKBH5在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中通過(guò)調(diào)節(jié)下游底物的m6A修飾而發(fā)揮了促癌作用。ALKBH5可通過(guò)去除叉頭盒轉(zhuǎn)錄基因M1（forkhead box M1，F(xiàn)OXM1）mRNA的m6A修飾，進(jìn)而提高其表達(dá)量，促進(jìn)GSCs的增殖，從而介導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的進(jìn)展。此外，F(xiàn)OXM1基因的反義鏈所編碼的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物——反義鏈長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）FOXM1-AS，能夠極大地促進(jìn)ALKBH5與FOXM1 mRNA的相互作用。下調(diào)ALKBH5基因或者FOXM1-AS基因的表達(dá)后均可有效抑制GSCs的增殖，這為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤提供了新的可能的治療靶點(diǎn)[42]。

如前文所述，在乳腺癌中，缺氧環(huán)境可以誘導(dǎo)HIF-1α或HIF-2α，并激活ZNF217基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。隨后，ZNF217蛋白抑制m6A“書寫器”METTL3與m6A“擦除器”ALKBH5蛋白協(xié)同作用，調(diào)低下游mRNA的m6A修飾，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞增殖。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，ZNF217基因同樣被發(fā)現(xiàn)高表達(dá)，并被HIF-1α和HIF-2α誘導(dǎo)，參與GSCs的維持[80]。由于ALKBH5在GSCs中高表達(dá)，并與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的不良預(yù)后相關(guān)，因此認(rèn)為和乳腺癌相似的ALKBH5、ZNF217協(xié)同機(jī)制在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤進(jìn)展中可能同樣存在[42]。

2.3 ALKBH5與宮頸癌

生長(zhǎng)阻滯特異性轉(zhuǎn)錄因子5（growth arrestspecial transcript 5，GAS5）基因被認(rèn)為是一種抑癌基因，其可以抑制腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移乃至放療抵抗性[81-82]。在子宮頸癌中，GAS5低表達(dá)被證明與患者的不良預(yù)后相關(guān)，其在宮頸癌中的表達(dá)受到其反義RNA——GAS5-AS1的調(diào)控[43,83]。在宮頸癌組織中，GAS5-AS1同樣被發(fā)現(xiàn)低表達(dá)，并且可以抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。類似于lncRNA FOXM1-AS在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的作用機(jī)制，GAS5-AS1可通過(guò)依賴ALKBH5的方式調(diào)節(jié)抑癌基因GAS的m6A修飾，高表達(dá)GAS5-AS1可去除GAS mRNA上的m6A修飾，從而減少YTHDF2閱讀蛋白通過(guò)識(shí)別m6A修飾而介導(dǎo)的GAS mRNA降解，最終提高GAS基因的表達(dá)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)子宮頸癌進(jìn)展的抑制[42-43]。

2.4 ALKBH5與胰腺癌

LncRNA KCNK15-AS1被發(fā)現(xiàn)在胰腺癌組織中低表達(dá)，其表達(dá)水平上調(diào)后可抑制癌組織的遷移和侵襲。同時(shí)，KCNK15-AS1的穩(wěn)定性被證明與m6A的修飾水平呈負(fù)相關(guān)。熒光共聚焦顯微鏡顯示KCNK15-AS1在胰腺癌細(xì)胞中與m6A信號(hào)共定位。將胰腺癌細(xì)胞中低表達(dá)的ALKBH5基因上調(diào)表達(dá)后，ALKBH5蛋白可以去除KCNK15-AS1的m6A修飾從而上調(diào)其表達(dá)，進(jìn)而抑制上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），并阻礙了胰腺癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移[44]。

此外，ALKBH5還可通過(guò)去除Wnt抑制因子1（Wnt inhibitory factor 1，WIF-1）mRNA上的m6A修飾增高其表達(dá)，并抑制了Wnt信號(hào)通路。Wnt通路被阻斷后，其下游基因C-Myc、細(xì)胞周期相關(guān)蛋白D1（cyclin D1）、基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和MMP-9的表達(dá)量降低。ALKBH5在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中均得到證實(shí)，通過(guò)該機(jī)制不僅抑制了胰腺癌的增殖和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，還提高了胰腺癌對(duì)于化學(xué)治療的敏感性[45]。

在一項(xiàng)回顧性研究中，CHO等[84]的研究報(bào)道證實(shí)了ALKBH5在胰腺癌中為抑癌基因的角色。高表達(dá)水平的ALKBH5被發(fā)現(xiàn)與較高的總體生存率（overall survival，OS）相關(guān)，并可作為胰腺癌患者的預(yù)后預(yù)測(cè)因子，且準(zhǔn)確性高于以TNM分期進(jìn)行預(yù)測(cè)。這些研究成果為晚期胰腺癌的治療和預(yù)后評(píng)價(jià)提供了新的研究方向。

2.5 ALKBH5與胃癌

與FTO相同，m6A去甲基化酶ALKBH5也被認(rèn)為在胃癌中發(fā)揮著促癌效應(yīng)[36]。ALKBH5被發(fā)現(xiàn)與lncRNA核副斑紋組裝轉(zhuǎn)錄基因1（nuclearparaspeckle assembly transcript 1，NEAT1）結(jié)合，并去除其m6A修飾而調(diào)高其表達(dá)水平。高表達(dá)的lncRNA NEAT1可促進(jìn)zeste 2多梳抑制復(fù)合物2亞基增強(qiáng)子（enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2 subunit，EZH2）基因的表達(dá)上調(diào)，隨后協(xié)同發(fā)揮促癌效應(yīng)，最終導(dǎo)致胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移加速[46]。然而，學(xué)界對(duì)于ALKBH5與胃癌的關(guān)系仍有不同觀點(diǎn)，SU等[71]通過(guò)對(duì)腫瘤基因組計(jì)劃（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫(kù)中的胃癌大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)較高的ALKBH5表達(dá)與胃癌患者較高的OS率相關(guān)，年齡較大和TNM分期較高的高危組中患者的胃癌組織中ALKBH5表達(dá)反而較低。

因此猜測(cè)，以上2項(xiàng)研究結(jié)果的差異，可能是由于樣本量和采用的胃癌組織亞型不同所致，因此ALKBH5在胃癌發(fā)生中的作用與具體分子機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

2.6 ALKBH5與非小細(xì)胞肺癌

ALKBH5在非小細(xì)胞肺癌中被認(rèn)為是一種促癌基因，通過(guò)去除底物mRNA的m6A修飾來(lái)影響非小細(xì)胞肺癌進(jìn)展。然而，不同于其他腫瘤的是，ALKBH5與組織金屬蛋白酶抑制因子3（TIMP metallopeptidase jnhibitor 3，TIMP3）mRNA的3’-UTR區(qū)域結(jié)合并去除m6A修飾后，導(dǎo)致了TIMP3 mRNA的穩(wěn)定性降低而非增加，使TIMP3表達(dá)水平下調(diào)。TIMP3基因表達(dá)下調(diào)后，可促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖而抑制其凋亡。過(guò)高的ALKBH5和過(guò)低的TIMP3基因表達(dá)均被證實(shí)與非小細(xì)胞肺癌患者的不良預(yù)后相關(guān)[47]。

JIN等[48]研究認(rèn)為，ALKBH5在非小細(xì)胞肺癌中扮演著抑癌基因的角色，并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行了深入的探索。研究顯示，Yes相關(guān)蛋白（Yes-associated protein，YAP）可以促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌的增殖和轉(zhuǎn)移，而ALKBH5則通過(guò)調(diào)節(jié)YAP mRNA表達(dá)量和抑制YAP蛋白激活2種方式抑制非小細(xì)胞肺癌進(jìn)展。首先，YTHDF3蛋白是識(shí)別YAP mRNA上m6A修飾的關(guān)鍵分子，YTHDF1與YTHDF2蛋白均需要與YTHDF3蛋白競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合從而發(fā)揮作用。在正常組織中，較多的YTHDF2蛋白與YTHDF3結(jié)合可促進(jìn)YAP mRNA降解，而在非小細(xì)胞肺癌組織中，較多的YTHDF1蛋白與YTHDF3結(jié)合可促進(jìn)YAP mRNA翻譯。ALKBH5可以去除YAP mRNA上的m6A修飾從而抑制YTHDF1蛋白的作用，使YAP mRNA翻譯受阻，最終阻礙非小細(xì)胞肺癌進(jìn)展。另外，ALKBH5還可通過(guò)人抗原R（human antigen R，HuR）依賴的方式，抑制微RNA（microRNA，miR）-107表達(dá)，降低其對(duì)大腫瘤抑制激 酶2（large tumor suppressor kinase 2，LATS2）基因表達(dá)的影響，從而促進(jìn)LATS2蛋白對(duì)YAP蛋白的磷酸化并抑制其活性，由此形成了一條ALKBH5/HuR/miR-107/LATS2/YAP軸[48]。

2.7 ALKBH5與骨肉瘤

LncRNA人漿細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)化遷移基因1（plasmacytoma variant translocation 1，PVT1）曾被報(bào)道在骨肉瘤中可促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展[85]。ALKBH5在骨肉瘤中可去除lncRNA PVT1上的m6A修飾，導(dǎo)致lncRNA PVT1與m6A“閱讀器”YTHDF2蛋白結(jié)合減少，從而抑制了YTHDF2蛋白介導(dǎo)的lncRNA PVT1降解作用，并增高了lncRNA PVT1的表達(dá)，最終促進(jìn)骨肉瘤的進(jìn)展。然而，在已敲除PVT1基因表達(dá)的骨肉瘤細(xì)胞中，ALKBH5的促癌作用并未失效[49]。該結(jié)果提示，ALKBH5的促癌機(jī)制并不僅限于此，可能有其他分子與信號(hào)通路參與了此過(guò)程，ALKBH5在骨肉瘤中的作用尚待進(jìn)一步深入研究。

2.8 ALKBH5與卵巢上皮癌

細(xì)胞自噬被認(rèn)為是一種抑癌途徑，可以及時(shí)清除衰老或受損的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器，并阻止細(xì)胞癌性轉(zhuǎn)化[86]。ALKBH5可通過(guò)抑制卵巢上皮癌的細(xì)胞自噬而發(fā)揮促癌作用。首先，與非小細(xì)胞肺癌類似，ALKBH5與HuR相互作用，使其表達(dá)上升，進(jìn)而抑制了miR-7，導(dǎo)致miR-7的靶基因表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）mRNA表達(dá)水平上升，并激活經(jīng)典通路EGFR/PI3K/AKT/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR），從而抑制細(xì)胞自噬并促進(jìn)細(xì)胞增殖。另外，過(guò)高的ALKBH5表達(dá)可使B淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）基因的表達(dá)量增高，并促進(jìn)Bcl-2與自噬效應(yīng)蛋白Beclin 1的結(jié)合，形成“自噬開(kāi)關(guān)”復(fù)合物，以抑制細(xì)胞自噬[50]。這2種機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，為卵巢上皮癌提供了可能的新治療靶點(diǎn)。

2.9 ALKBH5與膀胱癌

m6A修飾被發(fā)現(xiàn)在調(diào)控膀胱癌進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮了巨大影響。整合素α6（integrin alpha 6，ITGA6）曾經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在多種惡性腫瘤中調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的EMT，而在膀胱癌中，ITGA6基因的高表達(dá)與疾病進(jìn)展相關(guān)。ITGA6 mRNA是METTL3和ALKBH5的下游靶標(biāo)，其m6A修飾水平受METTL3和ALKBH5的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。而YTHDF1/YTHDF3能夠特異性識(shí)別ITGA6 mRNA上的m6A修飾，并促進(jìn)其翻譯。因此，高表達(dá)ALKBH5可以抑制ITGA6 mRNA的翻譯水平，減少其促癌效應(yīng)，以抑制膀胱癌的進(jìn)展[51]。

2.10 ALKBH5與其他腫瘤

ALKBH5與其他多種腫瘤的關(guān)系也有報(bào)道，這些腫瘤包括急性髓系白血病、腎透明細(xì)胞癌以及結(jié)腸癌[63,87-88]。

在急性髓系白血病中，ALKBH5基因的拷貝數(shù)減少，并且與TP53基因突變及急性髓系白血病的不良預(yù)后相關(guān)[63]。

在腎透明細(xì)胞癌中，可觀察到ALKBH5的低表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)其與腎切除術(shù)后的不良預(yù)后相關(guān)，ALKBH5低表達(dá)組患者的OS期和腫瘤特異生存期均較短[87]。

ALKBH5在結(jié)腸癌中也被發(fā)現(xiàn)低表達(dá)，并且與結(jié)腸癌的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)。同時(shí)，ALKBH5被發(fā)現(xiàn)可以作為結(jié)腸癌患者的OS率和無(wú)病生存率的獨(dú)立預(yù)后影響因子。高表達(dá)ALKBH5在體外實(shí)驗(yàn)中可以抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲，而在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中則可抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移[88]。

3 FTO和ALKBH5抑制劑的研究進(jìn)展

總結(jié)現(xiàn)有對(duì)于m6A去甲基化酶的研究進(jìn)展發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO和ALKBH5在絕大多數(shù)惡性腫瘤中均通過(guò)影響底物m6A修飾水平來(lái)激活多種信號(hào)通路以促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。因而，抑制去甲基化酶FTO和ALKBH5成為多種腫瘤潛在的治療策略，高效且特異性的FTO和ALKBH5抑制劑具有廣闊的研究前景。

3.1 FTO抑制劑

由于FTO早前被認(rèn)為與肥胖和能量代謝性疾病息息相關(guān)，且是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)的m6A修飾“擦除器”，使得有關(guān)FTO抑制劑的研究一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

由于FTO屬于Fe2＋和2-OG依賴型雙加氧酶類，所以通用型抑制劑N-草酰甘氨酸（N-oxalylglycine，NOG）可以作為抑制FTO的一種選擇[89]，其與2-OG有類似結(jié)構(gòu)，可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制FTO與下游底物的結(jié)合。然而NOG較低的特異性和選擇性，難以使其在某些因FTO高表達(dá)導(dǎo)致疾病進(jìn)展的腫瘤中作為靶向治療藥物。如前所述，F(xiàn)TO表達(dá)改變所致的底物m6A修飾水平變化在多種腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展中有著關(guān)鍵作用，并且在絕大多數(shù)腫瘤中表現(xiàn)出了促癌效應(yīng)，因此研發(fā)高選擇性和特異性的FTO抑制劑迫在眉睫。

2012年，上海藥物研究所以FTO晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)高通量虛擬篩選和生物分析研究，報(bào)道了首個(gè)特異性較高的FTO抑制劑，即大黃酸[90]。不同于通用型抑制劑NOG，大黃酸不通過(guò)2-OG類似結(jié)構(gòu)來(lái)競(jìng)爭(zhēng)性抑制FTO，也不是一種結(jié)合2-OG輔因子的鐵離子螯合劑，而是特異地競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合FTO活性位點(diǎn)而抑制其去甲基化酶功能。大黃酸的抑制活性不僅在體外實(shí)驗(yàn)中通過(guò)限制性核酸內(nèi)切酶消化實(shí)驗(yàn)和液相色譜分析等方法得到了驗(yàn)證，在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，大黃酸也被證明能夠調(diào)節(jié)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞BE（2）-C中總mRNA的m6A修飾水平。并且，值得肯定的是，大黃酸應(yīng)用于BE（2）-C細(xì)胞后，并未被發(fā)現(xiàn)有明顯的細(xì)胞毒性，這為日后大黃酸在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究和臨床應(yīng)用中增加了更多的可能性。大黃酸的報(bào)道為后期FTO高特異性抑制劑的研究提供了可靠的基礎(chǔ)，活性位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)對(duì)于后期更高選擇性的抑制劑探究有著重要意義，為腫瘤分子機(jī)制和相關(guān)藥物開(kāi)發(fā)中的表觀遺傳學(xué)修飾研究提供了良好的工具。

2015年，上海藥物研究所在前期研究的基礎(chǔ)上，報(bào)道了一種特異性更高的FTO抑制劑——MA2[91]。MA2是一種非甾體類抗炎藥物，其通過(guò)對(duì)現(xiàn)存藥物的高通量篩選而獲得，是一種脂氧合酶環(huán)氧合酶抑制劑。有趣的是，同樣在2014年報(bào)道的一篇文獻(xiàn)中，另一種FTO抑制劑N-[3，4-二羥基-5-（4-氯苯基）-2-呋喃基]乙烷磺酰胺同樣屬于環(huán)氧合酶/脂氧合酶的雙重抑制劑[92]。由此猜測(cè)，這類抑制劑中可能含有能夠結(jié)合FTO活性位點(diǎn)的共同特殊結(jié)構(gòu)。與大黃酸不同的是，MA2有著更高的特異性和選擇性，雖然FTO與ALKBH5同屬ALKB家族，并有著高度保守的共同結(jié)構(gòu)，其對(duì)FTO的選擇性仍遠(yuǎn)高于ALKBH5，可通過(guò)與m6A底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合而抑制FTO效應(yīng)。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，MA2被證明可以通過(guò)調(diào)控FTO活性進(jìn)而影響人宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞中m6A豐度，同時(shí)該調(diào)節(jié)中的m6A豐度改變被證明與另一種去甲基化酶ALKBH5無(wú)關(guān)，只與FTO的活性和表達(dá)水平相關(guān)。MA2抑制劑在該研究中的MA2/FTO復(fù)合物結(jié)構(gòu)無(wú)疑可以為后期高特異性抑制劑的研究提供更多思路，以降低FTO抑制劑的脫靶效應(yīng)。另外，在該研究中提出的新的FTO結(jié)合位點(diǎn)對(duì)后期高特異性抑制劑研究也有著積極意義。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和宮頸鱗狀細(xì)胞癌的研究中，MA2被報(bào)道可通過(guò)抑制FTO發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞增殖和提高腫瘤放化療敏感性的作用，由此表現(xiàn)出了其廣闊的臨床應(yīng)用前景[34,38]。

隨后，新加坡國(guó)立大學(xué)的TOH等[93]報(bào)道了一種特異性更高的FTO抑制劑——化合物12：（2E）-4-[N’-（4-芐基吡啶-3-羰基）-肼基]-4-氧代丁-2-烯酸。在進(jìn)行篩選的數(shù)十種化合物中，第12號(hào)化合物展現(xiàn)出了對(duì)于FTO最高的特異性和抑制效率。Glu234被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)特異性更高的FTO活性位點(diǎn)，化合物12通過(guò)對(duì)該位點(diǎn)的特異性結(jié)合導(dǎo)致其對(duì)FTO的親和性遠(yuǎn)高于其他ALKB家族成員，并是其他ALKB家族成員（包括ALKBH5）的30～130倍。另外，化合物12還可通過(guò)螯合金屬離子的方式以增強(qiáng)對(duì)FTO的抑制效應(yīng)。同樣，化合物12的抑制效率也在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證，在人宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞中，化合物12已被證明可以很好地抑制FTO的m6A去甲基化酶活性。新的高特異性活性位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，無(wú)疑為后期抑制劑的研究和臨床應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

此外，除了這些高通量篩選的特異性FTO抑制劑以外，曾經(jīng)被認(rèn)為促癌代謝物的R-2HG已經(jīng)在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中被證明是一種FTO抑制劑[33]。R-2HG擁有與酮戊二酸類似的結(jié)構(gòu)，因而可競(jìng)爭(zhēng)性抑制多種Fe2＋和2-OG依賴的雙加氧酶，其中就包括了FTO。此外，有多種FTO抑制劑在今年被報(bào)道，包括具有抗驚厥作用的復(fù)合物7d、可以通過(guò)抑制FTO而影響小鼠糖脂代謝的恩他卡朋以及天然產(chǎn)物根赤殼菌素等[92,94-95]。

眾多FTO抑制劑被不斷報(bào)道，然而其中大部分化合物仍只經(jīng)過(guò)生化或細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。即使經(jīng)過(guò)了小鼠實(shí)驗(yàn)體內(nèi)驗(yàn)證的部分化合物，在差別巨大的人體內(nèi)環(huán)境中，其抑制效率和安全性維持仍未可知。高特異性FTO抑制劑的開(kāi)發(fā)不僅有助于腫瘤研究中甲基化修飾功能的探究，同時(shí)對(duì)于腫瘤臨床治療有也著積極意義。

3.2 ALKBH5抑制劑

不同于FTO，ALKBH5直至2013年才初次被報(bào)道具有m6A去甲基化酶作用，而有關(guān)ALKBH5抑制劑的研究鮮有報(bào)道。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件經(jīng)蛋白質(zhì)組學(xué)篩選，化合物MV1035被認(rèn)為是ALKBH5的抑制劑。經(jīng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U87-MG細(xì)胞驗(yàn)證，MV1035不僅抑制了ALKBH5的去甲基化酶效應(yīng)，并且可以減緩U87-MG細(xì)胞的遷移和侵襲[96]。XU等[60]也研究報(bào)道了檸檬酸鹽是一種抑制效應(yīng)較弱的ALKBH5溫和型抑制劑，同時(shí)初步分析了ALKBH5結(jié)合底物的特異性環(huán)狀結(jié)構(gòu)，為ALKBH5的高特異性抑制劑研究奠定了基礎(chǔ)。

總而言之，ALKBH5抑制劑的研究正處于起步階段，受制于ALKB家族的保守結(jié)構(gòu)，近年來(lái)有關(guān)高特異性ALKBH5抑制劑的報(bào)道仍極為罕見(jiàn)。考慮到ALKBH5作為目前已知的除FTO外唯一的m6A去甲基化酶，其可通過(guò)影響m6A修飾水平參與調(diào)節(jié)底物RNA的穩(wěn)定性、翻譯效率以及選擇性剪接等，從而促進(jìn)了包括膠質(zhì)母細(xì)胞瘤在內(nèi)的多種腫瘤進(jìn)展，因此高效且特異的ALKBH5抑制劑亟待開(kāi)發(fā)，這對(duì)于腫瘤臨床治療的重要性不言而喻。

4 結(jié)語(yǔ)和展望

綜上所述，根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道，m6A去甲基化酶FTO和ALKBH5在大多數(shù)惡性腫瘤中發(fā)揮了促癌效應(yīng)，僅在極少部分惡性腫瘤中抑制腫瘤進(jìn)展，因而FTO和ALKBH5抑制劑的應(yīng)用前景十分廣闊。當(dāng)然，在部分亞型惡性腫瘤的治療中，F(xiàn)TO和ALKBH5激動(dòng)劑也有待開(kāi)發(fā)。

FTO和ALKBH5與惡性腫瘤的關(guān)系在近幾年已成為研究熱潮，但其具體機(jī)制仍未完全闡明。首先，盡管FTO和ALKBH5都被證實(shí)有m6A去甲基化酶作用，然而其底物選擇及分布位置等均存在差異，這些差異目前尚不十分明確。其次，F(xiàn)TO和ALKBH5的生物學(xué)效應(yīng)通常需由下游特異性靶mRNA和不同m6A閱讀蛋白同時(shí)決定，對(duì)于何種閱讀蛋白會(huì)結(jié)合m6A“擦除器”的靶mRNA尚待進(jìn)一步鑒定。

在不同類型腫瘤中，m6A去甲基化酶對(duì)下游靶mRNA的選擇差異可對(duì)腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展產(chǎn)生多方面影響：（1）腫瘤干細(xì)胞維持，在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和乳腺癌中，ALKBH5通過(guò)去除靶mRNA FOXM1和NANOG上m6A修飾來(lái)促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞的維持[41-42]；（2）腫瘤細(xì)胞增殖，F(xiàn)TO去除C-Myc mRNA m6A修飾可促進(jìn)白血病細(xì)胞和胰腺癌細(xì)胞的增殖[33,45]；（3）腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，在膀胱癌和胰腺癌中，ALKBH5分別通過(guò)調(diào)節(jié)靶mRNA和靶l(wèi)ncRNA的m6A修飾水平進(jìn)而影響腫瘤細(xì)胞EMT，干預(yù)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[45,51]。

去甲基化酶的生物學(xué)效應(yīng)也同時(shí)取決于不同類型的閱讀蛋白。以經(jīng)典的閱讀蛋白YTH家族為例，YTHDF2蛋白被發(fā)現(xiàn)可識(shí)別大部分mRNA上的m6A修飾位點(diǎn)，促進(jìn)mRNA向降解場(chǎng)所轉(zhuǎn)移[23]。如YTHDF2可識(shí)別斑馬魚胚胎中母源mRNA從而加速其清除，而在急性髓系白血病中，YTHDF2識(shí)別了m6A修飾后介導(dǎo)了C-Myc mRNA的衰退，并抑制了腫瘤細(xì)胞的增殖[33,97]。YTHDF1被報(bào)道在與m6A位點(diǎn)結(jié)合后，常與翻譯起始因子eIF3相互作用，從而促進(jìn)mRNA翻譯[25]。如YTHDF1與溶酶體蛋白酶mRNA上的m6A位點(diǎn)結(jié)合，可促進(jìn)其翻譯，并導(dǎo)致抗原被降解，進(jìn)而影響樹突狀細(xì)胞的抗原提呈能力，最終抑制腫瘤免疫應(yīng)答[98]。

總而言之，若要探討m6A去甲基化酶與腫瘤發(fā)生和進(jìn)展的關(guān)系，在鑒定下游靶mRNA的同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)閱讀蛋白的鑒別或可使分子機(jī)制的研究事半功倍。

在總結(jié)本綜述所引用的文獻(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，m6A“擦除器”在不同惡性腫瘤中存在如下幾種共同機(jī)制：（1）在大多數(shù)惡性腫瘤中FTO和ALKBH5通過(guò)去除靶mRNA或靶l(wèi)ncRNA的m6A修飾，從而改變其穩(wěn)定性，進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[34,38-39,42,46-47,49,64,85,88]；（2）在非小細(xì)胞肺癌及卵巢上皮癌中，ALKBH5可以依賴HuR的方式調(diào)控微RNA（microRNA，miRNA，miR），通過(guò)抑制microRNA的靶mRNA進(jìn)而發(fā)揮作用[48,87]；（3）m6A“擦除器”在惡性腫瘤中可影響多種經(jīng)典癌基因或信號(hào)通路，包括C-Myc和p53基因以及Wnt、EGFR/PI3K/AKT/mTOR通路等[33,35,37,45,75-76,87]。

綜上所述，F(xiàn)TO和ALKBH5在多種惡性腫瘤進(jìn)展中的關(guān)鍵作用毋庸置疑，但是其如何調(diào)控各種蛋白和下游信號(hào)通路的機(jī)理尚未完全闡明。結(jié)合m6A對(duì)RNA出核、翻譯效率和可變剪接等多方面的影響，推斷FTO和ALKBH5在惡性腫瘤中的調(diào)控機(jī)制所涉及的蛋白和通路可能遠(yuǎn)超現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道。相信在不久的將來(lái)，F(xiàn)TO和ALKBH5會(huì)成為多種惡性腫瘤診斷和預(yù)后的標(biāo)志物乃至關(guān)鍵治療靶點(diǎn)。