自1950年以来，研究者们已经发现了100多种RNA修饰方式，它们能够通过改变RNA的结构产生不同的生物学效应，N6-甲基腺苷RNA甲基化是研究最为深入的修饰之一。非编码RNA是一种不编码蛋白质的RNA,在生理、病理过程中有着重要的调节作用。研究中发现m6A相关调节因子的异常表达可动态可逆地调控ncRNAs表达水平并通过多种机制最终影响肿瘤疾病的发生、发展过程。不仅如此，ncRNAs能够通过影响m6A相关调节因子表达调控m6A修饰水平。研究二者之间的调控关系有助于揭示肿瘤发生及发展的分子机制。本文就近年来m6A与ncRNAs之间的研究进展进行综述主要围绕它们对泌尿系统恶性肿瘤进展的影响。最后，我们讨论了m6A和ncRNAs在泌尿系统疾病中尚未阐明的一些问题，旨在为泌尿系统疾病的诊断、治疗提供新的研究思路。

1、m6A甲基化与ncRNAs概述

m6ARNA甲基化是指RNA分子中腺嘌呤(A)的第6位氮原子发生甲基化，是一种信使RNA以及ncRNAs常见的化学修饰，动态调节人体内多种生理和病理过程[1]。m6A的修饰位点往往存在于RNA的终止密码子、长外显子和3'-非编码区(3'-UTR),并拥有典型的共有序列RRACH(其中R=G或A,H=A、C或U)[2]。ncRNAs是从基因组转录而来，可以在RNA水平上执行生物功能的一类RNA。ncRNAs除了能够控制自身的剪切、定位、运输、稳定和降解外，在疾病发生、发展过程中也起到关键的调控作用例如某些肿瘤细胞的增殖、浸润和转移等[3]。m6A不仅存在于mRNA,也参与调解多种ncRNAs的代谢和功能，如小RNA(miRNAs)、长非编码RNAs(lncRNAs)和环状RNAs(circRNAs)[4,5]。不仅如此，ncRNAs对m6A同样具有调节作用，这表明疾病与ncRNAm6A之间存在某种特殊的关联，同时靶向m6A和ncRNAs为疾病诊断和治疗提供了一种新的思路[6]。

2、m6A的动态调节

在哺乳动物细胞中，m6A是一个动态可逆的过程，该过程有三大类调节因子参与作用：写入基因(Writers)、擦除基因(Erasers)和阅读蛋白(Readers),它们分别能够增加、移除和识别m6A位点，在调节RNA的稳定性、剪接和翻译等方面起着关键的作用[7]。

Writers,主要通过编码m6A甲基转移酶，形成多组分的甲基转移酶复合物，促进RNA分子进行m6A修饰。m6A甲基转移酶主要包括甲基转移酶样3、甲基转移酶样4、Virilizer样m6A甲基转移酶相关蛋白、肾母细胞瘤1相关蛋白、RNA结合基序蛋白15/15B和甲基转移酶样16等[8]。

m6A的生物学功能的表达主要依赖于“Reader”对m6A位点的识别，其结合RNA的机制可分为直接识别和间接识别[9]。目前发现的“Reader”包括YTH结构域蛋白家族、YTH结构域包含家族、核不均一核糖核蛋白HNRNP家族、胰岛素样生长因子ⅡmRNA结合蛋白2家族和真核翻译起始因子3等[10]。

m6A修饰过程是动态可逆的，其主要依靠“Erasers”编码m6A去甲基化酶，去除RNA分子中的m6A修饰。目前，已发现的擦出基因包括肥胖相关基因以及AlkB同系物5,他们均属于AlkB家族[11]。

3、m6A修饰ncRNAs

ncRNAs主要包括miRNAs、lncRNAs和circRNAs,它们是癌症细胞增殖、凋亡和侵袭重要的调节因子。目前有许多研究表明，m6A不仅能影响miRNAs、lncRNAs和circRNAs自身的剪切、运输和降解等过程，还可通过调控ncRNAs表达产物来调节多种细胞的生物学功能，影响着多种疾病的病理过程[12]。

3.1m6A修饰miRNAs

miRNAs是一类由内源基因编码的非编码单链RNA,长度大约22个核苷酸。miRNAs的生物合成可以分为3个步骤，首先，在细胞核中，RNA聚合酶Ⅱ或Ⅲ将miRNA相关基因转录成初级miRNA(pri-miRNA)。pri-miRNA被“微处理器”复合体DGCR8-Drosha转化为pre-miRNA。最后，“微处理器”组件Dicer将pre-miRNA裂解成成熟的miRNA[13]。

m6A可在多个水平上影响pri-miRNAs的成熟和加工过程，这为m6A在肿瘤增殖和侵袭中的作用提供了新的分子机制。METTL3可通过使pri-miRNAs发生m6A修饰从而使DGCR8与其能够特异地识别和结合，从而促进miRNAs的成熟[14]。例如：METTL3可提高miR-1246的m6A修饰水平，从而促进其成熟，导致结直肠癌细胞的迁移能力和侵袭性增强[15]。此外，METTL3在增强Dicer剪接pri-miRNA,从而促进miRNA的生物学功能成熟的过程中有着重要的调控作用。在非小细胞肺癌脑转移组织中METTL3可促进pre-miR-143-3p剪接产生成熟miRNA从而促进NSCLC脑转移，导致疾病恶化[16]。异质核糖核蛋白A2/B1(HNRNPA2B1)可以识别m6A标记，并增强DGCR8与pri-miRNA结合，从而影响miRNA的成熟[17]。

3.2m6A修饰lncRNAs

lncRNAs是一类长度大于200个核苷酸的ncRNA,能够控制基因表达和细胞生物学功能等方面[18]。近年来的研究表明，m6A主要通过两种调控机制来影响lncRNA。一方面，m6A可通过为阅读器蛋白提供结合位点或通过调节局部RNA的结构来诱导RNA结合蛋白结合，另一方面，m6A也可能通过影响RNA-DNA三螺旋结构来调节lncRNAs和特定DNA位点之间的关系[19]。lncRNAX染色体失活特异转录物通过形成RBM15/RBM15B-WTAP-METTL3复合体并将其招募至RNA中特定的结合位点，使XIST发生m6A从而发挥调节X染色体上的基因沉默转录的生物学功能[20]。lncRNA00958作为竞争性内源性RNA与miR-3619-5p结合增加肝癌衍生生长因子的表达，而METTL3可通过m6A正向调节LINC00958/miR-3619-5p/HDGF轴从而影响肝癌的发生和发展[21]。在鼻咽癌中，m6A可增强促癌基因lncRNAFAM225A的稳定性，提高靶向整合素β3(ITGB3)的表达，激活FAK/PI3k/Akt信号通路，促进NPC增殖和转移[22]。

3.3m6A修饰circRNAs

circRNAs是一种缺少3’和5’末端的ncRNA家族，通常由pre-mRNA通过可变剪切加工产生，具有结构稳定性、序列保守性和组织特异性表达等特点[23]。circRNAs上的m6A可以作为内部核糖体进入位点(internalribosomeentrysite,IRESS)用于非帽依赖性蛋白质的翻译，主要通过YTHDF3识别m6A位点，将翻译起始因子eIF4G2招募至circRNAs核酸中，从而诱导circRNAs进行翻译[5]。细胞核中m6A修饰的circRNAcircNSun2可以被YTHDC1识别并运输到细胞质中，通过形成circNSun2/IGF2BP2/HMGA2复合体增强HMGA2mRNA稳定性，促进结直肠癌细胞的侵袭以及肝外转移[24]。人体内源性circRNAs经过YTHDF2识别结合位点发生m6A,抑制RIG-I的激活从而具有抑制天然免疫的重要作用[25]。

综上所述，m6A相关调控因子的异常表达在多种肿瘤疾病发生、发展过程中发挥着重要的作用，其主要通过影响肿瘤细胞相关基因的表达。m6A的靶基因既有促癌基因也有抑癌基因，并且招募不同的“Readers”对于靶基因mRNA在肿瘤中发挥的作用不尽相同，因此对于不同肿瘤疾病发生、发展过程，m6A的调节作用具有多样性，即可发挥促癌作用也可发挥抑癌作用。对于不同肿瘤疾病m6A的差异表达以及其对靶基因的调控机制进行深入研究，有助于揭示肿瘤中潜在的发病机制，为肿瘤诊断和治疗提供了一种新的策略。

4、ncRNAs影响m6A甲基化修饰

m6A修饰调控多种ncRNAs发挥生理病理作用，相反ncRNAs的异常表达对m6A的修饰同样具有影响。在NSCLC组织中miR-33a通过靶向作用于METTL3的3’UTR导致METTL3表达下调，从而抑制NSCLC细胞的增殖、侵袭并促进细胞发生凋亡[26]。在乳腺癌中，miRNAlet-7g通过靶向作用METTL3mRNA的3’UTR,下调METTL3表达从而发挥抑制肿瘤进展的作用。乙肝病毒X蛋白结合蛋白则可通过抑制let-7g来增强METTL3的表达，形成HBXIP/let-7g/METTL3/HBXIP正反馈回路，促进乳腺癌细胞的增殖和侵袭[6]。在胶质母细胞瘤干细胞样细胞中，ALKBH5通过去除FOXM1新生转录本中的m6A修饰，从而增强了FOXM1mRNA的稳定性，促进GSCs增殖。此外，由FOXM1的反义RNA链转录的lncRNAFOXM1-AS能够促进ALKBH5和FOXM1之间的相互作用，从而增强FOXM1的表达和GSCs的增殖[27]。在宫颈癌中中，lncRNAGas5-AS1与Gas5相互作用，并通过促进ALKBH5介导的m6A去甲基化增加Gas5稳定性，导致肿瘤抑制因子Gas5的高表达，最终抑制CC细胞的增殖、迁移和侵袭。

以上研究结果均表明，ncRNAs对m6a修饰起着重要的调控作用，并且相关调控机制在各种恶性肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移等过程中发挥着重要作用。ncRNAs对m6a具有调控作用这一发现不仅加深了我们对ncRNAs在调控恶性肿瘤疾病发生、发展过程中的认知，还为探索癌症基因表达的潜在调控机制提供了新的研究方向。

5、m6A、ncRNAs和泌尿系统恶性肿瘤

泌尿系统恶性肿瘤的诊断、治疗以及预后一直是近年来研究的热点，受到许多研究者的关注，而加深对泌尿系统恶性肿瘤发生、发展机制的了解，有助于对疾病早期诊断、治疗以及检测、改善患者的预后，为泌尿系统恶性肿瘤的临床治疗提供更加有效的方式。随着研究的不断深入，许多研究表明m6A可通过多种分子途径参与泌尿系统恶性肿瘤的发病过程，例如：在前列腺癌中，YTHDF2通过m6A甲基化修饰介导抑癌基因LHPP和NKX3-1mRNA降解，从而调节AKT磷酸化引起的肿瘤进一步恶化[29];在膀胱癌中，METTL14增强Notch1mRNAm6A甲基化修饰从而降低其稳定性，最终抑制肿瘤发生和肿瘤细胞的自我更新能力[30];在肾癌中，亚甲基四氢叶酸脱氢酶2能够促进缺氧诱导因子-2αmRNA发生m6A甲基化修饰，增强HIF-2α的表达，而MTHFD2与HIF-2α形成正反馈通路促进肿瘤的增殖[31]。m6A不仅能够调控mRNAs参与疾病的发展过程，m6A与ncRNAs相互作用也同样影响疾病的发生、发展。现分别介绍m6A与ncRNAs相互作用在PCa、RCC和BCa中的潜在分子机制。

5.1PCa

PCa是泌尿系统发病率最高的肿瘤，占全部新发肿瘤的7.3%[32]。PCa与m6A之间有着密切联系，例如有研究发现，m6A阅读蛋白和甲基转移酶复合物包括IGF2BP3、HNRNPA2B1、METTL14和ALKBH5等在PCa中高度表达，高表达的m6A通过调节PCa亚细胞蛋白质的定位，促进PCa的恶化和降低患者的生存率[33]。Li等[34]研究发现在PCa细胞系中YTHDF2表达上调，与PCa的增殖和转移有关。不仅如此YTHDF2的表达受到miR-493-3p的调控，miR-493-3p通过降低YTHDF2表达的水平，从而增强PCa细胞发生m6A,最终抑制PCa的增殖和转移。Du等[35]研究发现，赖氨酸特异性去甲基化酶可以通过与miR-459结合，导致其转录和表达受抑制，从而影响下游靶点YTHDF2。YTHDF2受到miR-459的负调控，并通过识别MOB激酶激活因子3B)mRNA的m6A位点，诱导mRNA降解从而抑制MOB3B的表达，导致PCa细胞增殖、迁移和侵袭。Barros-Silva等[36]通过TCGA数据库发现病毒样m6A甲基转移酶相关蛋白是m6A甲基转移酶中最常发生改变的基因，并且PCA患者高表达VIRMA会导致无病生存率(diseasefreesurvival,DFS)显著缩短。不仅如此，VIRMA是维持PCa细胞中m6A水平的关键因子，VIRMA表达降低会导致减弱m6A表达，从而降低促癌基因lncRNAsCCAT1和CCAT2的稳定性、丰度和表达，减弱PCa的侵袭性。lncRNANEAT1-1的m6A促进了CYCLINL1/CDK19复合物在PCa中骨转移的致癌作用，以及PolⅡSer2的磷酸化过程，过表达NEAT1-1可诱导癌细胞向肺和骨转移，增强肿瘤的侵袭性。CyCLINL1/CDK19/NEAT1-1调控通路为PCa发生、发展的潜在机制提供了新的思路，通过调控NEAT1-1可能成为诊断和治疗PCa的新靶点[37]。以上研究表明，在PCa中m6a与ncRNAs之间的调控关系对疾病的发生、发展起着重要作用，这加深了对PCa发病机制的理解。多种m6a与ncRNAs介导通路的关键节点可以作为判断PCa治疗疗效的预测因子，为制定更有效的治疗策略提供参考。

5.2BCa

BCa是全世界泌尿系统中最常见的肿瘤之一，尤其是对于男性，近年来，BCa的发病率和死亡率迅速上升，目前寻找更有效的治疗手段迫在眉睫[38]。在BCa的发生、发展过程中高表达METTL3与不良的预后相对应。Han等[39]研究发现，在BCa中，过表达的METTL3通过与DCGR8相互作用，以m6A依赖的方式正向调节miR-221/miR-222的加工成熟，从而降低人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因的表达，抑制PTEN的抑癌作用，增强BCa细胞的增殖。此外，METTL3能够通过AFF4/NF-κB/myc信号通路以增强m6A促进BCa的增殖和转移[40]。不仅如此，在BCa患者中m6A擦出基因FTO呈现高表达状态，对BCa细胞的增殖起到促进作用，并且与患者不良的病理类型相关。Tao等[41]对其机制进行深入研究发现，FTO催化肺腺癌转移相关转录因子1发生去甲基化，通过调节MALAT1、miR-384、T细胞分化蛋白的表达，以及三者之间的相互作用，形成MALAT/miR-384/MAL2轴从而促进BCa细胞增殖，但这4种因素之间相互作用的具体分子机制还需进一步研究。如前文所述，ncRNAs对m6A同样具有调控作用。Xie等[42]研究发现，在BCa中IGF2BP1呈现高表达状态，并且促进BCa细胞增殖、迁移和侵袭，表明IGF2BP1在BCa中起到促癌的作用。进一步研究发现，circRNAPTPRA通过竞争性结合IGF2BP1的KH结构域，阻断其识别下游m6A修饰的mRNA导致促癌基因MYC和FSCN1的mRNA稳定性下降，从而抑制BC细胞的生长和侵袭性。明确BCa发生、发展机制有助于优化现有的治疗策略，而以上研究为诊断治疗BCa提供了新的思路，但其中还有许多调控机制尚未阐明，因此未来还需更进一步的研究。

5.3RCC

RCC是最常见的肾脏恶性肿瘤，全世界每年约有21万新确诊病例，占所有癌症的2%～3%。肾透明细胞癌(renalclearcellcarcinoma,KIRC/ccRCC)是肾细胞癌的主要组织学亚型，占患者总数的80%～90%,KIRC患者预后很差，严重影响患者的生命健康[43]。在KIRC细胞中METTL14的表达水平明显低于正常肾组织细胞，并与KIRC临床病理分期恶化以及预后不良有关[44]。Wang等[45]发现METTL14能够通过m6A调节抑癌基因PTEN的表达，从而影响KIRC发生、发展，随后他们通过生物信息学分析建立了METTL14-miRNAs-circRNAs相互作用通路，发现KIRC相关的circRNAs可以作为miRNAs“海绵”来调控METTL14mRNA的表达，从而影响METTL14在KIRC中的致癌作用。Gu等[46]研究发现，在KIRC中，lncRNADMDRMR能够与IGF2BP3结合，并通过依赖于m6A的方式增强IGF2BP3的活性，从而稳定靶基因CDK4、COL6A1、LAMA5和FN1的表达，促进了肾细胞癌的G1/S转变。而IGF2BP3以及上述靶基因都已被证明与肿瘤细胞的增殖和侵袭有关[47,48]。Xp11.2易位性肾细胞癌(Xp11.2translocationrenalcellcarcinoma,Xp11.2tRCC)是一种发病率低的肾恶性肿瘤，最早于2004年由世界卫生组织定义为一种新的肾癌亚型[49]。其主要特征是染色体TFE3与其配对基因ASPL、PRCC、NONO和CLTC发生基因融合[50]。该肿瘤虽然在青少年RCC发病率更高，而在成人的RCC中较为少见，仅占约1%～1.6%,但是成人患者发病后进展迅速，预后差[51]。Yang等[52]研究发现，TRAF3IP2-AS1表达下降能够通过增强促癌基因PARP1和减弱抑癌基因PTEN在NONO-TFE3异位性肾癌(NONO-TFE3translocationrenalcellcarcinoma,NONO-TFE3tRCC)中的作用。TRAF3IP2-AS1是TRAF3IP2的一种天然反义lncRNA,在之前的研究中发现，NONO-TFE3能够TRAF3IP2-AS1启动子结合[53]。进一步研究其在NONO-TFE3tRCC中的具体调控机制，结果表明TRAF3IP2-AS1能够与PARP1mRNA相互作用，促进PARP1发生m6A修饰导致其mRNA衰退，减弱PARP1的表达，抑制其促癌作用。不仅如此，TRAF3IP2-AS1还可作为ceRNA与miR-200a-3p、miR153-3p和miR-141-3p相互作用增强促癌基因PTEN的表达。然而在NONO-TFE3tRCC中TRAF3IP2-AS1呈现低表达，因此PARP1表达上调而PTEN表达下调。以上的发现有助于更好地深入了解RCC的发病机制，并为基于ncRNAs与m6A的RCC以及其他恶性肿瘤的诊断和治疗提供新的见解。

6、结语

m6A和ncRNAs之间相互作用对多种生理以及病理过程产生影响，其中包括对泌尿系统恶性肿瘤增殖、侵袭以及转移的调控，这为其成为泌尿系统恶性肿瘤临床诊断、治疗和评价预后生物靶点提供了理论基础，并且m6A与ncRNAs的最新研究也为探索泌尿系统恶性肿瘤基因表达的潜在调节机制提供了新的视角。本文主要探究m6A与ncRNA之间相互调节关系，以及二者在泌尿系统恶性肿瘤中的最新研究进展，包括PCa、BCa及RCC。遗憾的是，目前m6A、ncRNAs与泌尿系统恶性肿瘤的研究仍处于探索阶段，存在许多局限性，例如阅读蛋白能与m6A相关位点结合，但其功能不尽相同，其通过调控ncRNAs在泌尿系统恶性肿瘤中的具体机制尚未阐明。

总而言之，m6A、ncRNAs与泌尿系统恶性肿瘤的发生、发展、诊断和治疗关系密切。未来还需更深入的研究探索m6A和ncRNAs的交叉调节，将有助于开发m6A与ncRNAs相关肿瘤靶向药物，结合临床放疗、化疗以及免疫治疗来抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭，极大地改善恶性肿瘤疾病的治疗效果，为治疗泌尿系统恶性肿瘤提供更多选择。

文章来源：倪金良,谢金波,彭波.泌尿系肿瘤中m6A甲基化与非编码RNA互作的研究进展[J].临床泌尿外科杂志,2021,36(10):827-833