万磊　刘健　黄传兵　赵磊　孙广瀚　朱子衡　李舒　马熙檬　胡赛赛　李方泽　程静　陈莹莹　LI Zheng

【摘 要】 风湿病发病机制目前尚不明确，N6-甲基腺苷（m6A）甲基化修饰可能参与风湿病发生、发展过程。m6A甲基化通过甲基转移酶、去甲基化酶、阅读蛋白调节器识别和结合m6A位点，使m6A修饰的RNA发挥特定作用。m6A甲基化通过对免疫系统的影响，调控免疫细胞参与风湿病的过程，从而参与风湿病的修饰作用。探讨m6A甲基化修饰与风湿病之间的关联，以期为风湿病领域的未来诊治提供方向。

【关键词】 风湿病;N6-甲基腺苷;甲基化修饰;免疫细胞;关节炎

N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物mRNA中最常见的内部修饰，RNA甲基化除了揭示修饰过程外，相关研究还探索RNA甲基化与各种疾病发生、发展的关系[1-3]。m6A甲基化修饰有3类调节器，甲基转移酶（MTC），负责催化;去甲基化酶（Demethylase），负责去除甲基化;阅读蛋白（Binding Proteins），直接识别和结合m6A位点，使m6A修饰的RNA发挥特定的作用。m6A甲基化与多种疾病尤其是风湿病的发生、发展密切相关[4]。本文将从描述m6A甲基化的具体机制及其与免疫反应之间的联系，在现有研究基础上提出m6A甲基化修饰与风湿病发病机制之间的关联，讨论风湿病领域的未来诊治发展方向。

1 m6A甲基化酶

1.1 m6A甲基转移酶 m6A甲基转移酶促进m6A对RNA的甲基化修饰，其编码基因被称为Writers。m6A甲基转移酶包括METTL3、METTL14和Wilms肿瘤1相关蛋白（WTAP）。在m6A的甲基转移酶中，METTL3具有重要的功能。METTL3功能包括mRNA前体剪接、核输出、翻译调控、mRNA降解和miRNA加工等[5]。METTL14能稳定METTL3并识别靶RNA[6-7]。METTL14和METTL3的结合在一定程度上促进了METTL3对m6A的识别。METTL3是唯一具有体外催化活性的亚基。全长多肽甲基化与METTL3和METTL14催化碱位点的点突变密切相关。METTL3和METTL14之间存在广泛的作用，这对于稳定2个结构域的结构以及结构域间的协调十分重要。WTAP参与细胞周期的调节、细胞增殖和细胞凋亡。研究表明，WTAP与肿瘤细胞的恶性度有关，在病变组织中明显变化，并引起细胞的迁移能力增加[8-9]。说明WTAP在增殖和侵袭能力中起着至关重要的作用[10-11]。

1.2 m6A去甲基化酶 m6A去甲基化酶称为Erasers，它是RNA中去除m6A甲基化基团。m6A去甲基化酶包括FTO和ALKHB5等。FTO通过抑制RNA剪接因子（SRSF2）在剪接位点的结合控制mRNA剪接[12]。然而，当FTO被识别为RNA脱甲基酶时，发现它具有控制生物过程各个方面的作用。FTO能在某些肿瘤细胞的增殖和凋亡以及葡萄糖和脂质代谢中起作用[13-14]。FTO还可以作用于炎症免疫细胞，抑制炎症细胞因子的释放，缓解炎症性疾病如关节炎的发生[15]。ALKBH5是另外一种m6A去甲基化酶，在许多恶性肿瘤中调节转录修饰并维持mRNA稳定性[16]。ALKBH5主要参与m6A的去甲基化修饰，并在mRNA成核和其他代谢过程中发挥作用。m6A修饰的功能涉及调节环状RNA、长链非编码RNA（lncRNA）以影响疾病的发展[17]。

1.3 m6A甲基化阅读器 阅读器通过与RNA中的m6A甲基化位点结合发挥特定作用，其编码基因被称为阅读器。在人类基因组中有5种含有YTH结构域的蛋白质：YTHDC1、YTHDC2、YTHDF1、YTMDF2和YTHDF3。YTHDC1通过与YTHDC2结合促进RNA降解。YTHDC1位于细胞核中，而YTHDC2和YTHDF2位于细胞质中。YTHDC1影响细胞中pre-mRNA转录物的加工，并直接影响母细胞的成熟[18]。YTHDC2选择性地与m6A的共有基序结合。YTHDC2的高表达可能提高了其靶标的翻译效率。YTHDF1不仅参与mRNA翻译，其直接靶向YTHDF1或与某些癌细胞中的翻译起始因子结合，而且还参与新抗原特异性免疫。YTHDF2使某些生物过程中的关键基因转录物不稳定。此外，YTHDF2敲除导致肺癌细胞增生[19]。某些信号通路和m6A修饰之间的功能性存在联系[20-22]。YTHDF3通过lncRNA、GAS5和YTHDF3之间的负反馈环识别m6A修饰的GAS5诱导GAS5衰变。

2 m6A甲基化对免疫系统的影响

2.1 影响炎症性巨噬细胞极化 巨噬细胞作为天然免疫的重要组成部分，可分为M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞。M1、M2型巨噬细胞的表型调节各种生理和病理过程。巨噬细胞中METTL3介导的m6A甲基化可能成为治疗炎症性疾病的潜在抗炎靶点。研究表明，m6A甲基转移酶METTL3促进M1巨噬细胞极化，从而发挥促炎作用[23]。METTL3直接甲基化STAT1的mRNA，STAT1是启动促炎性巨噬细胞的关键转录因子，并增强mRNA的稳定性，上调STAT1表达和促进M1巨噬细胞极化。METTL3在氧化低密度脂蛋白诱导的单核细胞炎症中发挥作用。在人单核细胞中，m6A甲基转移酶METTL3和阅读蛋白YTHDF2共同影响上皮细胞-间充质转化、线粒体形态，从而增强单核-巨噬细胞表达[24-25]。研究发现，巨噬细胞经LPS刺激后YTHDF2表达水平上调。YTHDF2的敲除有助于mRNA促炎因子水平的下调[26]。因此，m6A甲基化修饰在预防炎症反应中的功能，为免疫炎症性疾病提供了一个潜在的治疗靶点。

2.2 影响免疫性T细胞稳态 m6A对免疫性T细胞的稳态和分化稳定性有显著影响。研究发现，如果T细胞中缺乏m6A甲基转移酶METTL3，则T细胞的稳态很容易被破坏[27]。在稳定状态下检测METTL3敲除小鼠的免疫细胞发现，在脾脏和淋巴结中发现异常T细胞，并且淋巴结中幼稚T细胞数量增加。m6A甲基化修饰在T细胞分化中起重要作用。在非小细胞肺癌中，CD8+ T细胞和METTL3依赖于YTHDC1参与其甲基化修饰的过程。辅助T细胞（Th）1和Th17细胞在METTL3缺陷的初始T细胞中减少，Th2细胞增加，而调节性T细胞保持不变[28-29]。m6A介导的关键转录本降解也在T细胞稳态和白细胞介素（IL）-7誘导分化的控制中发挥作用[30]。

2.3 影响其他免疫应答和调控 树突状细胞（DC）是一种特殊的抗原呈递细胞（APC）。研究表明，在抑制m6A修饰后，DC活化和促进CD4+ T细胞增殖的功能下降[31]。在DC成熟期间，METTL3催化CD40、CD80和TIRAP中的m6A，通过增加翻译效率和促进T细胞活化的功能促进DC活化。m6A在天然免疫应答和免疫调控中起着重要的作用。DC中YTHDF1的缺失增强了体内肿瘤抗原的呈递和CD8+ T细胞的交叉增殖[32]。YTHDF1区分DC中m6A相关mRNA表达。m6A标记的mRNAs和YTHDF1之间的结合促进溶酶体蛋白酶的翻译，从而抑制吞噬的肿瘤新抗原的呈递。m6A甲基化修饰过程是一种新的免疫应答和调控机制。

3 m6A甲基化修饰在风湿病中的作用

m6A甲基化修饰可参与类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）、骨关节炎（osteoarthritis，OA）、系统性红斑狼疮（systemic lupus erythe-matosus，SLE）等疾病过程。m6A可能通过调节免疫系统对RA的发生和发展具有潜在影响作用。研究表明，m6A甲基化相关酶METTL14、FTO、ALKBH5、YTHDF1和YTHDF2蛋白在RA中表达升高[33]。且相关性分析显示，METTL3表达增加与CRP和ESR水平呈正相关。m6A还可能通过调节细胞因子参与RA相关疾病过程[34]。研究发现，采用m6A修饰的RNA免疫沉淀序列（m6A-seq）和RNA序列（RNA-seq）进行鉴定，在用肿瘤坏死因子-α刺激后，人RA成纤维细胞样滑膜细胞系MH7A中差异表达的m6A甲基化[35]。WTAP、RIPK2、JAK3和TNFRSF10A的验证与m6A和RNA测序结果一致。说明RNA甲基化修饰与RA相关基因之间的潜在关系。结果提示m6A修饰与RA的发生和病程有一定的相关性。

OA是以疼痛、僵硬和活动困难为特征的关节病[36]。OA涉及完整性、遗传易感性、局部炎症、机械力和其他细胞生化过程。关节软骨损傷可能导致退行性OA，其中涉及多种因素，包括对软骨各种成分的炎症反应。m6A甲基化修饰可参与OA过程。研究显示，用IL-1β处理OA软骨细胞后，METTL3 mRNA的丰度和m6A甲基化mRNA的比率总mRNA增强。METTL3的干扰降低了IL-1β诱导的细胞凋亡比例，抑制了IL-1β诱导的炎症细胞因子水平增加和软骨细胞中核转录因子-κB信号传导的激活[37]。METTL3的破坏通过降低OA基质金属蛋白酶-13和胶原蛋白的表达水平，以及提高蛋白聚糖和Coll Ⅱ的表达水平改善ECM破坏。因此，m6A可能通过调节细胞因子参与OA发生、发展过程。

LUO等[38]研究发现，在SLE患者中观察到MTEEL14、ALKBH5和YTHDF2的mRNA表达降低。METTL14 mRNA表达降低与白细胞计数和单核细胞计数相关，ALKBH5 mRNA表达降低与C反应蛋白、中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比、中性粒细胞-淋巴细胞比率、补体C3和发热，以及YTHDF2 mRNA表达的降低与淋巴细胞百分比、中性粒细胞-淋巴细胞比率、补体C3和发热有关。此外，SLE患者PBMC中METTL14、ALKBH5与YTHDF2的mRNA表达呈正相关。回归分析显示，YTHDF2 mRNA表达降低是SLE的危险因素。研究结果表明，与疾病活动相关的YTHDF2减少可能在SLE的发病机制中起重要作用，METTL14和ALKBH5可能同时减少。

LUO等[39]通过定量逆转录-聚合酶链反应测定外周血中m6A甲基转移酶（METTL3、MTEEL14和WTAP）、去甲基转移酶（FTO和ALKBH5）和阅读蛋白（YTHDF2）的mRNA水平，结果表明，SLE患者外周血中METTL3、WTAP、FTO、ALKBH5和YTHDF2的mRNA水平显著降低，ALKBH5 mRNA水平与抗ds-DNA抗体、抗核小体、皮疹和溃疡有关。此外，SLE患者中m6A甲基转移酶（METTL3和WTAP）、去甲基转移酶（FTO和ALKBH5）和阅读蛋白（YTHDF2）之间存在正相关。提示外周血ALKBH5 mRNA水平可能参与了SLE的发病机制。

综上所述，m6A甲基化修饰通过调控免疫细胞参与风湿病的过程。目前，已有研究提供了RNA甲基化与风湿病发病机制之间关系的证据。但是，m6A与疾病的相关性研究较少，缺乏深入的研究和分析。因此，m6A甲基化与风湿病之间的关系仍需进一步研究。

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收稿日期：2022-02-25;修回日期：2022-03-23