Trmt6-flox 基因敲除小鼠

Trmt6，也称为tRNA甲基转移酶6，是一种重要的RNA N1-甲基腺苷（m1A）甲基转移酶。m1A是一种普遍存在于真核细胞RNA上的表观遗传修饰，参与调控RNA的稳定性和功能，影响基因表达和生物学过程。Trmt6与另一个蛋白质Trmt61a形成复合物，共同催化m1A的生成。m1A修饰在许多生物学过程中发挥作用，包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。

在膀胱癌中，Trmt6/61A依赖的m1A修饰在tRNA衍生片段上调节基因沉默活性和未折叠蛋白反应。研究显示，22个核苷酸长的3' tRNA片段高度富集于Trmt6/61A依赖的m1A，位于种子区域。Trmt6/61A依赖的m1A负向影响tRF-3s的基因沉默作用。在膀胱尿路上皮癌中，Trmt6/61A过度表达，tRFs上的m1A修饰增加，与tRF目标基因组的失调相关。此外，Trmt6/61A调节参与未折叠蛋白反应的tRF-3目标。这些结果表明，通过小RNA的碱基修饰来调节基因表达是一种重要的机制[1]。

在Wilms瘤中，Trmt6基因的rs236110 C > A多态性与Wilms瘤风险增加相关。研究发现，在414例Wilms瘤病例和1199名对照中，rs236110 C > A多态性与Wilms瘤风险显著相关。进一步研究发现，rs236110 A等位基因与MCM8表达下调相关。这表明Trmt6基因的rs236110 C > A多态性是Wilms瘤的易感位点，需要进行更多的验证研究，以便将其转化为个体化风险评估策略[2]。

在肝细胞癌（HCC）中，tRNA的N1-甲基腺苷甲基化（m1A）在HCC患者肿瘤组织中显著升高。研究发现，m1A甲基化信号在肝癌干细胞（CSCs）中增加，并与HCC患者生存率负相关。Trmt6和Trmt61A组成的m1A甲基转移酶复合物在晚期HCC肿瘤中高度表达，并与HCC生存率负相关。Trmt6/Trmt61A介导的m1A甲基化是肝肿瘤发生所必需的。机制上，Trmt6/Trmt61A升高tRNA的m1A甲基化，增加PPARδ的翻译，进而触发胆固醇合成以激活Hedgehog信号，最终促进肝CSCs的自我更新和肿瘤发生。此外，还发现了一种针对Trmt6/Trmt61A复合物的有效抑制剂，对肝癌具有有效的治疗效果[3]。

在衰老的造血干细胞（HSCs）中，RNA N1-甲基腺苷生成的甲基转移酶Trmt6-TRMT61A复合物增加，导致HSCs的重建能力和向髓系谱系的分化偏向受损。研究发现，衰老的HSCs中Trmt6-TRMT61A复合物增加是由于衰老导致的CRL4DCAF1介导的泛素化降解信号下降。进一步研究发现，Trmt6-TRMT61A复合物通过3'-tiRNA-Leu-CAG和随后的RIPK1-RIPK3-MLKL介导的坏死性凋亡级联反应损害HSCs。坏死性凋亡的缺乏改善了HSCs的自我更新能力，并抵消了Trmt6-TRMT61A复合物对HSCs的生理有害影响。这揭示了Trmt6-TRMT61A复合物在HSC衰老中的非经典作用，并强调了其作为治疗靶点的可能性[4]。

在肝母细胞瘤中，TRMT6基因的三个多态性位点（rs236170 A > G、rs236188 G > A和rs236110 C > A）与肝母细胞瘤风险增加相关。研究发现，在313例肝母细胞瘤病例和1446名健康对照中，rs236170 A > G、rs236188 G > A和rs236110 C > A多态性与肝母细胞瘤风险显著相关。组合分析显示，携带1-4个风险基因型的儿童与没有风险基因型的儿童相比，肝母细胞瘤风险显著增加。此外，rs236110 C > A多态性与MCM8的表达下调相关。这表明TRMT6基因的三个多态性位点与肝母细胞瘤风险相关，需要进行更多的验证研究[5]。

在肝细胞癌（HCC）中，m6A/m5C/m1A调节基因特征预测了HCC患者的预后和免疫状态。研究发现，m6A/m5C/m1A调节基因参与了mRNA和RNA修饰、mRNA和RNA甲基化、mRNA和RNA稳定性等过程。研究发现，m6A/m5C/m1A调节基因的簇亚组和风险模型与HCC患者的预后和免疫微环境相关。高风险评分与预后、fustat状态、分级、临床分期、T分期和M分期相关，是HCC患者预后不良的独立危险因素。这表明m6A/m5C/m1A调节基因的簇亚组和风险模型与HCC患者的预后和免疫微环境相关，有望成为评估HCC患者预后的新工具[6]。

在T细胞中，tRNA-m1A修饰通过有效的MYC蛋白合成促进T细胞扩增。研究发现，在从静息状态转变为活跃状态的过程中，T细胞上调了TRMT61A和TRMT6的表达，这两个蛋白是tRNA m1A58的“写入者”，将m1A58 RNA修饰引入早期表达的特定tRNA。这些m1A修饰的早期tRNA增强翻译效率，使MYC和一组关键功能蛋白的快速合成成为可能。MYC蛋白随后指导静息T细胞从静息状态进入增殖状态，并在激活后促进T细胞的快速扩增。条件性敲除小鼠CD4+ T细胞中的Trmt61a基因会导致MYC蛋白缺乏和细胞周期阻滞，干扰T细胞在同源抗原刺激下的扩增，并在小鼠过继转移性结肠炎模型中减轻结肠炎。这首次阐明了tRNA-m1A58修饰在T细胞介导的发病机制中的体内生理作用，揭示了tRNA-m1A58控制的T细胞稳态和信号依赖性翻译控制关键蛋白的新机制[7]。

在膀胱癌中，TRMT6/TRMT61A的耗竭降低了膀胱癌细胞的增殖能力和对细胞应激的抵抗能力。研究发现，TRMT61A在膀胱癌细胞系中的表达高于正常尿路上皮细胞系。TRMT6/TRMT61A的耗竭降低了5637和HT1197细胞系的增殖能力。此外，TRMT6/TRMT61A的耗竭降低了5637细胞系的细胞迁移和细胞位移。有趣的是，TRMT6/TRMT61A的耗竭降低了5637细胞系中与ATF6分支相关的UPR靶基因的mRNA表达，但HT1197细胞系中未观察到这一现象。此外，在5637细胞系中，TRMT6/TRMT61A敲低后，细胞在细胞应激诱导下的存活能力下降。这表明TRMT6/TRMT61A在膀胱癌中发挥致癌作用，并参与使膀胱癌细胞对细胞应激脱敏。进一步研究TRMT6/TRMT61A的表达调控及其对细胞应激耐受性的影响，可能为膀胱癌的治疗提供新的思路[8]。

在核和线粒体编码的转录物中，m1A甲基化基团映射揭示了不同的m1A甲基化组。研究发现，m1A在5' UTR，特别是mRNA帽上，与翻译效率的增加相关。此外，还有一小部分m1A具有GUUCRA tRNA样基序，均匀分布在转录组中，并依赖于甲基转移酶TRMT6/61A。此外，m1A还普遍存在于线粒体编码的转录物中。通过操纵m1A水平，发现线粒体mRNA中的m1A干扰翻译。这些方法揭示了不同的m1A甲基化组，为m1A介导的表观遗传调控的功能研究提供了资源[9]。

在细胞质和线粒体mRNA上，m1A的基团分辨率图景揭示了m1A的分布和功能。研究发现，在细胞质中，m1A存在于少数mRNA中，通常以低比例存在，并且几乎总是在tRNA T环样结构中，由TRMT6/TRMT61A复合物引入。研究发现，线粒体ND5 mRNA中存在一个m1A位点，由TRMT10C催化，其甲基化水平高度组织特异性，并严格受发育控制。m1A导致翻译抑制，可能是通过涉及核糖体扫描或翻译的机制。这表明m1A在mRNA上可能导致翻译抑制，细胞通常避免这种情况，而在线粒体中，对m1A水平的严格时空控制可能被采用作为表观遗传调控的潜在手段[10]。

综上所述，Trmt6作为一种重要的RNA甲基转移酶，在多种生物学过程中发挥着重要作用。Trmt6参与调控tRNA的m1A修饰，影响基因表达和生物学过程。Trmt6在多种疾病中发挥重要作用，包括膀胱癌、Wilms瘤、肝细胞癌和肝母细胞瘤。此外，Trmt6还参与调控T细胞的稳态和信号依赖性翻译控制关键蛋白。Trmt6的研究有助于深入理解RNA表观遗传修饰的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。