在肿瘤中基因表达可以通过多种过程控制，包括转录，mRNA降解，翻译和蛋白质降解等。尽管对基因翻译和蛋白质降解进行了广泛研究，但现在国自然越来越多的项目是通过研究探索非编码RNA（如microRNA（miRNA），LncRNA）和新的mRNA修饰（包括N6-甲基腺嘌呤（m6A）修饰）的作用来关注mRNA的翻译。

作为mRNA中含量最丰富的修饰之一，m6A修饰通常通过将eIF3等启动因子招募到mRNA的5‘端来促进翻译，对许多生物学过程起到非常重要的作用，也因此越来越成为近年来国自然申请的热点课题。今天小编就带来一篇包含了m6A，miRNA研究热点的文章，主要讲了β-catenin通过抑制miRNA促进下游mRNA的m6A修饰并促进其翻译的工作。这篇文章也受到了省自然和国自然的资助，并且发表在了Molecular Cancer（15.3）上。

1.β-catenin调节结直肠癌热休克蛋白1

作者通过之前的研究发现在结直肠癌中Wnt/β-catenin信号相关的表达与HSF1呈正相关，表明HSF1与Wnt/β-catenin信号有潜在的联系，随后作者用荧光素酶报告实验验证，并且发现HSF1已知下游基因表达减少，染色质免疫沉淀(CHIP)试验进一步证这一结果。同时敲降β-catenin也降低了HSF1的活性，并减少了HSF1靶基因的表达。另一方面在结肠癌细胞系RKO中GSK3β抑制剂上调了HSF1的靶点并降低β-catenin表达，同时作者又利用抑制剂处理的野生型及敲除HSF1的成纤维细胞做RNA-seq分析发现许多基因可能为HSF1的靶点且不能被抑制剂处理而上调。

结论：β-catenin对HSF1具有正向调节作用。

2.β-catenin刺激HSF1蛋白翻译

随后作者抑制了β-catenin发现降低了HSF1的蛋白水平，过表β-catenin结果相反。此外，在RKO和MEF细胞中激活Wnt/β-catenin信号后，HSF1蛋白水平增加，同时发现HSF1的表达与β-catenin在组织中的表达有显著相关性。所以β-catenin可上调HSF1蛋白的表达。然而，在β-catenin基因敲除后，HSF1mRNA水平没有明显改变，并且HSF1蛋白的半衰期也没有改变，蛋白酶体、自噬和钙蛋白酶的抑制剂都不能逆转由β-catenin基因敲除引起的HSF1蛋白下调。所以作者猜想β-catenin是通过翻译调控影响了hsf-1蛋白水平。作者使用嘌呤霉素标记实验发现β-catenin的耗尽减少了HSF1的嘌呤霉素标记。并且对胞质提取物进行RT-RCR发现增加了非翻译核糖体中HSF1mRNA的存在。

结论：β连环蛋白促进HSF1的表达而不影响其mRNA水平。

3.HSF1蛋白翻译受miR455-3p调控

作者通过TargetScan、miRDB和Starbase生物信息学筛选，经过WB验证，最终选定miR455-3p。miR455-3p的抑制剂挽救了β-catenin敲除后的表型，荧光素酶实验，生物素下拉实验进一步证实了miR455-3p与HSF1mRNA的相互作用。TCGA数据库及qPCR分析显示结直肠癌组织中miR455-3p的水平低于癌旁。作者随后发现miR455-3p的表达与HSF1的表达呈负相关，并且减少了HSF1靶基因表达，诱导了结直肠癌细胞的活性抑制和凋亡激活

结论：miR455-3p靶向HSF1mRNA抑制其翻译。

4.M6A修饰HSF1 mRNA刺激其蛋白翻译

作者在机制方面首先发现了HSF1的3‘-UTR有一个典型的m6A修饰基序。随后进行了MERIP测序确认其m6A修饰位点，MERIP后的PCR分析进一步验证。同时突变体HSF1的3‘-UTR不能结合miR455-3P，但保留m6A修饰位点序列。甲基转移酶METTL3和m6A阅读器蛋白YTHDF1表达量调控m6A水平，m6A修饰的下降HSF1的表达也下降。

结论：HSF1mRNA的m6A修饰可能与促进其翻译有关。

5.β-catenin抑制miR455-3p增加HSF1mRNA m6A修饰

之后作者研究了miR455-3p与HSF1的m6A修饰之间的相互作用。当miR455-3p过表达时，m6A水平及其与METTL3的结合降低。同时发现METTL3的减少不仅降低了HSF1的m6A水平，而且增强了miR455-3p与HSF1的相互作用。另一方面miR455-3p抑制剂挽救了β-catenin耗竭引起的HSF1m6A修饰的减少，同时增加了miR455-3p与HSF1的互作。相反，当β-catenin被过表达或抑制剂处理上调时miR455-3p被下调。作者发现miR455-3p来自基因COL27A1的内含子并且表达与miR455-3p一致，不论是mRNA水平还是蛋白水平β-catenin与COL2 7A1均呈负相关。所以Wnt/β-catenin信号抑制了COL27A1的转录，导致miR455-3p的减少。

结论：β-catenin通过抑制miR455-3p的表达，促进HSF1mRNA的m6A修饰，最终促进HSF1蛋白的翻译。

6.基因和化学抑制HSF1对小鼠结直肠癌的抑制作用

最后作者利用Apcmin/+（结直肠癌小鼠病变前模型）和Apcmin/+HSF1+/−小鼠来进行大肠癌发生的动物实验。与正常小鼠相比，Apcmin/+小鼠肠道组织中HSF1及其下游靶GLS1的表达增加，而miR455-3p的表达降低。在高脂喂养3个月后，这些Apcmin/+小鼠出现了肠道多发性肿瘤。然而，用HSF1的化学抑制剂KNK437和在Apcmin/+鼠中减少HSF1表达处理的Apcmin/+小鼠的肿瘤大小和数量都显著减少，同时HSF1靶基因下调。

结论：HSF1是Wnt/β-catenin信号的一个新的下游靶点，对促进结直肠癌的发展具有重要意义。