N6- 甲基腺苷（m6A）转录组分析揭示胶质母细胞瘤的临床与分子特征：探索疾病进展差异的新视角

《Acta Neuropathologica Communications》：Epitranscriptomic analysis reveals clinical and molecular signatures in glioblastoma

胶质母细胞瘤（GB）患者的疾病进展情况难以准确判断，易混淆真性进展（PD）和假性进展（psPD）。研究人员开展了 GB 的 m6A 转录组分析研究，发现两者在 m6A RNA 甲基化模式等方面存在差异。这有助于开发新的诊断工具和治疗靶点，对 GB 诊疗意义重大。

　　胶质母细胞瘤（Glioblastoma，GB）是成年人中常见且恶性程度高的原发性中枢神经系统肿瘤，约占所有原发性脑肿瘤的 14.2%、恶性肿瘤的 50.9%。尽管在诊疗技术上不断进步，但患者的预后情况仍不理想。在治疗过程中，判断 GB 患者是真性进展（Progressive disease，PD）还是假性进展（Pseudo-progressive disease，psPD）十分关键。PD 意味着肿瘤持续生长、扩散，需要调整治疗方案；而 psPD 只是治疗后的一种反应过程，通常不需要改变肿瘤治疗方案。然而，目前难以通过常规方法准确区分两者，这给临床治疗带来了极大的困扰。因此，寻找有效的生物标志物来精准判断疾病进展情况迫在眉睫。

为了解决这一难题，来自佛罗里达国际大学赫伯特?韦特海姆医学院等机构的研究人员展开了深入研究。他们通过对 GB 患者的研究分析，发现了 PD 和 psPD 患者在 N⁶- 甲基腺苷（N⁶-Methyladenosine，m⁶A）RNA 甲基化模式等方面存在显著差异。这一发现意义重大，为开发基于 m⁶A 的诊断工具和治疗靶点提供了理论依据，有助于推动 GB 的精准诊疗，相关研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》杂志上。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：一是回顾性收集患者数据，从俄亥俄州立大学 2012 年 1 月至 2020 年 3 月的 GB 患者中选取符合条件的样本，根据临床标准分为 PD 和 psPD 组；二是进行 m⁶A RNA 分析，从福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织中提取 RNA，利用 m⁶A 单核苷酸阵列技术识别甲基化位点；三是运用多种生物信息学分析方法，如加权基因共表达网络分析（Weighted gene correlation network analysis，WGCNA）构建基因共表达网络，以及进行差异基因表达和甲基化分析等。

下面来详细看看研究结果：

• 现有检测手段难以区分 PD 和 psPD：研究人员建立了 GB 患者数据库，对患者的临床和分子数据进行分析。结果显示，标准的组织病理学检测和常见的临床分子标记物，如 O⁶- 甲基鸟嘌呤 - DNA 甲基转移酶（MGMT）启动子状态、表皮生长因子受体（EGFR）扩增、Ki-67 标记指数和 p53 突变等，无法有效区分 PD 和 psPD 患者，从首次手术切除时评估，两组患者的总生存期也无显著差异。
• 确定最优数据处理方法：针对 m⁶A RNA 甲基化数据的特点，研究人员比较了五种归一化和批次调整方法。结果表明，分位数归一化（Quantile Normalization，QN）与 ComBat 相结合的方法能有效减少批次效应，同时保留数据的生物学变异性，为后续分析提供了可靠的数据基础。
• m⁶A 甲基化可区分诊断组：通过对 m⁶A 甲基化水平进行层次聚类分析，研究人员发现可以识别出三个具有不同诊断标签纯度的簇，这表明首次切除标本的转录后修饰在 PD 和 psPD 患者中存在差异，m⁶A 甲基化状态有助于区分这两种诊断组。
• 揭示基因调控机制：对 m⁶A 转录本变异的分析发现，低变异的 m⁶A 转录本与转录调控相关，高变异的则涉及不同的遗传相互作用和通路。这表明在 GB 中，转录过程的调节因子受到 m⁶A 的显著调控，且一些转录调节因子构成了核心通路。
• 明确与疾病相关的基因表达特征：利用 WGCNA 分析，研究人员确定了与 PD 和 psPD 临床表型相关的基因共表达模块。不同模块中的基因在 RNA 代谢功能通路中的甲基化水平不同，这进一步说明了 PD 和 psPD 患者在分子水平上存在差异。
• 发现差异甲基化转录本的功能意义：对差异甲基化转录本（Differentially m⁶A RNA methylated transcripts，DMT）的分析表明，这些转录本与多种生物学功能相关，如 mRNA 多聚腺苷酸化、轴突侧支发芽调节和组蛋白泛素化等，且在 PD 和 psPD 患者中存在不同的调控模式。
• 解析基因表达与甲基化的关系：通过对差异表达基因（Differentially expressed genes，DEG）和 DMT 的联合分析，研究人员发现大多数转录本的甲基化和基因表达变化是独立调控的。同时，在同时发生甲基化和表达差异的基因中，多与代谢过程相关。

研究结论和讨论部分进一步强调了该研究的重要意义。首先，研究首次采用基于 ACA 的 RNA 内切酶消化法评估 GB 中的 RNA 甲基化，为后续研究提供了新的方法参考。其次，研究结果支持了 PD 和 psPD 患者可能存在不同病因和临床演变的观点，这对于深入理解 GB 的发病机制具有重要意义。此外，研究还发现了 m⁶A RNA 甲基化与细胞代谢改变相关的重要生物学过程，这为开发新的治疗靶点提供了方向。然而，该研究也存在一定的局限性，如研究样本的选择可能存在偏差，未纳入快速早期进展（Rapid early progression，REP）的患者等。未来的研究需要进一步扩大样本量，纳入不同类型的患者，以验证和完善这些发现。同时，研究人员也期待通过整合转录组和代谢组等多组学数据，更深入地揭示 GB 的发病机制，为临床治疗提供更有效的策略。