RNA修饰其实中类有很多，并不只是局限于m6A甲基化这样的情况，今天讲的这篇文章，做的就是ac4C的乙酰化修饰。这篇文章是中山大学肿瘤医院的博士，发表在17.3分的Nature大子刊Nat Cell Biol上的文章，这篇文章把ac4C的乙酰化修饰，和氨基酸代谢联系了起来。我们就来看看他们都做了些什么吧：
他们研究的方向是AML（急性髓系白血病）的RNA修饰，为了分析AML的RNA修饰对疾病进展的影响，他们首先就进行了一轮CRISPR筛库（也就是通过使用RNA修饰相关因子的sgRNA来进行高通量的CRISPR敲除，然后通过随机敲除后的表型，进行表型分析并通过测序确定产生可能产生影响的sgRNA，这种方法在《列文虎克读文献》中也给大家介绍过，不熟悉的话，可以去看看）。通过对AML细胞的232个RNA表观遗传调节因子的依赖性CRISPR筛库，他们找到了作为ac4C写入器的NAT10，可能是AML中的关键的致癌基因：
那么NAT10对于AML有什么样的影响呢？他们就进行了进一步的反向遗传学的研究（反向遗传学其实就是通过对于基因表达的操作，来进行表型或者下游基因表达的分析方式，可以理解为柯霍氏法则的一种应用，不清楚反向遗传学或者柯霍氏法则的话，可以看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》和《轻松的文献导读》复习下），也就是通过敲减NAT10，然后查看转录组学以及代谢组学的变化。结果发现，转录组学和代谢组学都指向了NAT10的功能，可能涉及了促进丝氨酸摄取和生物合成：
那么NAT10在AML中引发作用的具体机制是什么呢？他们通过敲减NAT10后发现，作为酰基转移酶，NAT10并没有影响蛋白的酰基化修饰，而仅仅影响了RNA的酰基化修饰。为了验证NAT10的具体作用，他们就在敲除NAT10后，表达了NAT10的酰基转移酶缺失突变体（这样也就把验证的焦点聚焦在了NAT10的酰基转移酶功能，而不是单纯的NAT10的表达上，缩小了命题的外延，避免了肯定后件的逻辑谬误，不清楚命题的内涵和外延，以及肯定后件逻辑谬误的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼？》系列），结果显示NAT10对于AML的致癌功能依赖于其与RNA的结合，以及其乙酰转移酶活性，促进AML细胞的代谢和生长：
既然NAT10是通过其乙酰转移酶活性，引发的AML表型，那么具体做用的RNA又是什么呢？于是他们进行了RacRIP-seq序（精制乙酰化RNA免疫沉淀测），在NAT10敲减后分析乙酰化降低的RNA（下图的火山图，应该都能看懂吧，这个在《夏老师带你读文献》里也介绍过，就是看表达差异以及显著性的），找到了SLC1A4，他在NAT10表达的情况下显示出较高的RNA的ac4C乙酰化，而敲减了NAT10后，ac4C降低。NAT10敲减后，SLC1A4的RNA水平和稳定性保持不变，也就是说ac4C并不会影响SLC1A4的RNA稳定性。而NAT10敲减后，SLC1A4的mRNA翻译受到抑制，蛋白表达降低。在敲除了NAT10之后，回复表达SLC1A4，则能恢复AML的增殖等表型：
于是他们认为NAT10通过对SLC1A4的mRNA进行ac4C修饰以促进丝氨酸摄取，SLC1A4则是AML中NAT10的功能必需的RNA靶标。除了丝氨酸的摄取，之前的代谢组学和转录组学也显示NAT10也与丝氨酸的生物合成密切相关。但SSP（丝氨酸合成途径）的基因并没有收到ac4C的影响，于是他们就进一步分析可能参与到SSP的更上游的NAT10靶标，结果找到了转录因子HOXA9和H3K4me3读取器MENIN。他们可能参与调节SSP基因的转录和代谢重编程，同时，又是NAT10的靶标。NAT10促进了HOXA9和MENIN的mRNA上ac4C修饰的累积，增强他们的翻译，从而促进了SSP基因的表达：
明确了NAT10的机制，他们就进一步分析了NAT10在临床上的表达情况。通过分析，他们发现NAT10在AML中的高表达异常，尤其是在LSC（白血病干细胞）中，NAT10在AML患者中的高表达，与AML患者的低生存率相关：
既然NAT10可以作为潜在的AML靶标，那么抑制NAT10变得更具有临床意义，于是他们使用了NAT10的抑制剂，在体内外进行了验证。结果显示NAT10抑制剂Remodelin或氟达拉滨，在体外和体内均表现出抗白血病效力：
然后就形成了这样的示意图，NAT10通过对mRNA的ac4C修饰，增强了SLC1A4的翻译，促进了丝氨酸的摄取，同时通过增强HOXA9和MENIN的翻译，促进了SSP通路，增强了丝氨酸的生物合成。通过促进丝氨酸代谢重编程，增强了AML的活性。而靶向抑制NAT10，可以有效抑制AML：
这篇文章说实话还是挺有意思的，通过对RNA修饰的分析，找到了ac4C这样的RNA修饰相关蛋白，又通过多组学分析确定了其与丝氨酸代谢重编程的关联。但在后期的敲除NAT10后过表达SLC1A4这样的验证，其实是犯了肯定后件逻辑谬误的，并不能明确SLC1A4是由于NAT10对其的ac4C修饰影响的肿瘤表型（由于这里的验证，验证的仅仅是SLC1A4的表达，而不是其ac4C修饰，所以会有肯定后件的逻辑漏洞，不清楚的话可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼？》系列）。不过总的来说，这篇文章还是挺不错的。好了，今天就先策到这里吧，有兴趣的话，就看看原文，祝你们心明眼亮。
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