A METTL3-NFE2L3 轴介导肺腺癌肿瘤干性和进展：为治疗开辟新方向

在肺癌治疗中，非小细胞肺癌（NSCLC）患者对新辅助治疗存在抵抗。研究人员开展肺腺癌（LUAD）相关研究，发现 OV6+肿瘤细胞有干细胞特性且与治疗抵抗有关，METTL3 可调节其干性，抑制 METTL3 能改善治疗效果，为 LUAD 治疗提供新方向。

　　肺癌严重威胁全球 50 岁及以上人群健康，非小细胞肺癌（NSCLC）占比超 75%。目前，新辅助化疗联合免疫检查点抑制剂（ICIs）虽有一定效果，但超 50% 患者仍出现非主要病理反应（non-MPR），对化疗产生抵抗，治疗效果不佳。为改善这一现状，上海肺科医院的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上，为肺腺癌（LUAD）治疗提供了新的思路和方向。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：从 33 例接受新辅助免疫化疗的 LUAD 患者获取手术切除的肿瘤及相邻肺组织样本（上海肺科医院，NALAN-01 和 NALAN-02 队列）进行 RNA 测序；对部分患者样本进行单细胞 RNA 测序（scRNA-seq），结合空间数据剖析肿瘤细胞特性；还使用免疫组织化学（IHC）、免疫荧光（IF）染色、流式细胞术、肿瘤球形成实验、甲基化 RNA 免疫沉淀测序（MeRIP-seq）等技术探究相关分子机制 。

研究结果

1. Stemness-associated OV6 expression is abnormally up-regulated in LUAD：对 33 例 LUAD 患者样本 RNA 测序发现，non-MPR 肿瘤组织中失调基因与肿瘤干性和铂耐药基因集相关，OV6 在 non-MPR 患者中高表达，高表达 OV6 的患者预后差。基因集富集分析（GSEA）显示 OV6 与多种癌症相关通路及癌症干性正相关，且 OV6 高表达会促进免疫抑制肿瘤微环境（TME）形成，同时发现 METTL3 等甲基转移酶在高 OV6 患者中高表达。
2. A comprehensive dissection of OV6⁺ tumor cells in LUAD using scRNA-seq analysis combined with spatial data：对 3 例 non-MPR 患者样本进行 scRNA-seq 分析，发现治疗后 OV6⁺肿瘤细胞比例增加，且处于分化终点，具有高干性。同时，治疗后 M2 巨噬细胞比例上升，OV6⁺细胞与 M2 巨噬细胞空间距离近且相互作用强。整合空间样本分析发现，OV6⁺细胞相关的集群在所有样本中具有一致性。在外部验证数据集也得到了类似结果。
3. OV6 could serve as a unidentified CSC marker for predicting progression and prognosis in patients with LUAD：通过对两个不同队列的 LUAD 患者样本进行 IHC 和 IF 染色，发现 OV6 在肿瘤组织中高表达，且高 OV6 表达与患者预后不良相关，OV6 评分可作为独立风险因素和预测指标。
4. OV6⁺ cells from LUAD have CSC-like characteristics：通过流式细胞术、肿瘤球形成实验等，发现 OV6⁺细胞在肺癌细胞系及患者样本中具有更高比例，且与 CD44 共表达，OV6⁺细胞具有更强的自我更新能力，高表达干性相关基因，抗原呈递能力降低，表明 OV6 可能是 LUAD 中癌症干细胞（CSC）的标志物。
5. OV6⁺ cells from LUAD have higher chemoresistance, tumorigenicity, and capacity for invasion and metastasis：实验表明，OV6⁺细胞对顺铂具有更高的耐药性，肿瘤形成能力更强，侵袭和迁移能力也更高，在裸鼠体内能形成更大的皮下肿瘤，且肿瘤组织中相关蛋白表达增加。
6. METTL3 is required for the maintenance of stem-like properties in OV6⁺ CSCs in LUAD：研究发现，OV6⁺细胞中 m⁶A 甲基化水平较高，METTL3 在其中起关键作用。抑制 METTL3 可减少肿瘤球形成，降低干性相关基因表达，抑制细胞侵袭、迁移和克隆形成能力，降低肿瘤细胞致瘤性。同时，OV6 和 METTL3 共表达可预测患者预后。
7. HIF1α/METTL3/NFE2L3 axis regulates the stem-like properties of OV6⁺ LUAD cells by activating the tumor intrinsic WNT/β-catenin signaling pathway：通过 MeRIP-seq 结合 RNA-seq 及机器学习方法，确定 NFE2L3 是 METTL3 的关键靶基因。METTL3 通过甲基化并稳定 NFE2L3 mRNA 来调节其表达，缺氧通过 HIF1α 调节 METTL3 表达，NFE2L3 激活 WNT/β-catenin 通路，从而维持 OV6⁺肿瘤干细胞的干性。
8. Blocking METTL3 by STM2457 impairs chemotherapy resistance in OV6⁺ CSCs in a syngeneic subcutaneous mouse tumor model：在同基因皮下小鼠肿瘤模型中，发现 OV6 可作为小鼠肺癌 CSC 标志物，抑制 METTL3 的 STM2457 与顺铂联合使用可显著减小肿瘤大小，改善治疗效果。同时发现 OV6⁺细胞可招募 M2 巨噬细胞，抑制 METTL3 可减少相关趋化因子分泌，影响巨噬细胞迁移。在患者来源的肿瘤样细胞簇（PTC）系统中也验证了联合治疗的效果。

研究结论与意义

该研究揭示了 LUAD 中 OV6⁺肿瘤细胞的干细胞特性及其在治疗抵抗中的作用，明确了 METTL3-NFE2L3 轴对肿瘤干性的调控机制。靶向 METTL3 可有效消除 OV6⁺ CSCs，抑制肿瘤进展，为 LUAD 新辅助联合治疗提供了潜在的治疗靶点和策略，有望改善患者的临床结局。然而，METTL3 抑制剂的潜在副作用及与化疗、免疫治疗联合使用的安全性等问题仍需进一步研究 。