《自然·癌症》：中国科学家发现“癌王”对“合成致死”敏感的标志！( 二 )

研究者们发现，辐射处理2h后，与METTL16正常表达的细胞相比， METTL16敲除的细胞中蛋白RPA32和RAD51水平显著增加，且重新表达METTL16能逆转这些变化。
蛋白RPA32是一种单链DNA结合蛋白，与DNA复制过程中或DNA损伤情况下产生的3’单链结合，从而起到稳定单链的作用，而RPA32染色水平的增加则意味着细胞中3’-单链的增加。这提示到， METTL16会抑制链末端切除。
另外，免疫共沉淀实验结果显示， METTL16和链末端切除关键复合物MRN-CtIP中的MRE11存在相互作用，且辐射处理能减少这种相互作用。
这些结果说明， METTL16能够通过与MRE11互作，来抑制HDR修复DNA过程中的链末端切除。
METTL16通过与MRE11的相互作用来抑制HDR中的链末端切除步骤
随之而来的问题是， METTL16是怎么和MRE11相互作用的呢？
研究人员从MRE11上存在的两个DNA结合域以及METTL16存在的四个RNA结合基序入手，通过DNase/RNase处理以及一系列的截短突变实验，证明METTL16与MRE11的相互作用是通过与这两者相结合的RNA实现的。另外，胞外核酸酶实验结果显示， METTL16-RNA复合体与MRE11结合后，会抑制MRE11核酸酶活性。

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METTL16通过RNA和MRE11产生相互作用并抑制后者的核酸酶活性
开头提到， METTL16的主要功能是对RNA进行m6A修饰。然而研究者们发现，和野生型METTL16相比，丧失甲基转移酶活性的METTL16突变体（F187G），依然能够与MRE11相互作用，抑制链末端切除，进而抑制HDR效率。也就是说， METTL16和MRE11的相互作用并不依赖于METTL16的甲基转移酶活性。
另外，介导METTL16和MRE11相互作用的RNA是否存在m6A修饰，对这种相互作用也没有影响。反倒是ATM对METTL16的磷酸化，会降低其与RNA结合能力，进而减少METTL16和MRE11的相互作用。

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METTL16与RNA的结合，以及与MRE11的相互作用并不依赖METTL16的甲基转移酶活性或者RNA的m6A修饰
至此，研究人员已经确定了METTL16在HDR中扮演的角色：DNA损伤激活ATM后， ATM磷酸化METTL16并导致其构象改变，使得RNA从METTL16上原本的结合态分离出来，进而导致METTL16与MRE11的相互作用减少， MRE11从复合体中释放出来后参与HDR ，修复DNA损伤。
考虑到METTL16对HDR的抑制作用，以及PARP抑制剂对HDR缺陷型肿瘤合成致死的特性，研究人员分析了PARP抑制剂奥拉帕利对表达不同水平METTL16的BRCA1/2野生型胰腺癌细胞的杀伤效果。
结果显示，高表达METTL16的细胞系对奥拉帕利更敏感，在高表达METTL16背景下敲除METTL16会降低细胞对奥拉帕利的敏感性，在低表达METTL16背景下过表达METTL16则会增加细胞对奥拉帕利的敏感性。 METTL16表达水平与对奥拉帕利的敏感性的这种正相关在小鼠胰腺癌模型中也得到了证实。

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胰腺癌细胞和肿瘤中METTL16的表达水平与对奥拉帕利的敏感性呈正相关
最后，研究人员评估了METTL16表达水平对胰腺癌患者生存期，以及对胰腺癌临床疗法效果的影响。
结果显示，胰腺癌患者的METTL16表达水平与其生存期呈正相关。另外，动物模型结果显示，高表达METTL16的肿瘤对吉西他滨单药、奥拉帕利单药更敏感，肿瘤发展减缓。在高表达METTL16的肿瘤中，吉西他滨+奥拉帕利的联合使用可以使肿瘤衰退，显著延长小鼠生存期。

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高表达METTL16的胰腺癌患者具有较好生存期，也预示着对胰腺癌治疗药物更高的敏感性