近些年,隨著m6A相關研究的井噴式發展,如今大家對m6A修飾早已耳熟能詳。作為mRNA上最常見的一類RNA修飾,其廣泛存在于各類真核生物中;且眾多研究表明m6A幾乎參與調控了RNA加工代謝的各個過程(前體mRNA加工、mRNA表達/翻譯/降解等)。m6A主要受三類蛋白調控:Writers、Erasers和Readers。正常生理狀態下,Writers和Erasers共同調控細胞內總體m6A修飾水平,使其處于動態平衡;而Readers則負責與m6A修飾的RNA特異性結合,影響其轉錄后的命運。
研究證實m6A調控基因(后統稱m6A regulators)的失調與癌癥發生發展密切相關。自2019年第一篇純生信分析整體m6A regulators在泛癌水平的分子/臨床特征以后(PMID:31521193),多個課題組開始以整體m6A regulators為研究對象,按照高度相似的技術路線,在不同癌種中進行相對深入的分析。此類研究全面揭示了m6A regulators在不同癌種中的失調圖譜,解析了其與癌癥相關核心通路及腫瘤微環境(TME)之間的潛在聯系,并利用包括機器學習等在內的一些方法,建立m6A regulators相關的預后指標,為臨床病人的精確分群提供協助。

在“生信人”微信公眾號的歷史推文中,已對多篇代表性的m6A regulators生信分析文章進行過詳細解讀(此處不再列舉),為廣大的臨床/科研工作者提供了切實可行的幫助。2022年以來,編者留意到仍有多篇m6A regulators生信分析文章發表。該篇推文中,編者選取了2019年以來發表的幾篇代表性文章,對其主要結果進行總結,并對值得借鑒的內容予以評論,以拋磚引玉。
文獻一 2019-Cancer Immunology Research-Tumor Microenvironment Characterization in Gastric Cancer Identifies Prognostic and Immunotherapeutically Relevant Gene Signatures
該篇文獻為后續m6A regulator整合分析類文章提供了重要的參考價值,后者將m6A和TME聯合分析也大多受此啟發。文章以CIBERSORT和LM22為出發點,獲取>1000個胃癌樣本(GEO + TCGA)中免疫細胞的相對豐度,利用無監督聚類將樣本分為三類,對應3中不同的TME亞型。隨后,作者著重比較了3個亞型之間腫瘤分期、生存時間、病理診斷等指標的差異,建立TME亞型與后者之間聯系。為了解析其潛在分子機制,作者比較了不同亞型之間轉錄水平的差異,并在此基礎上建立可指示病人預后的TMEscore指標。TMEscore不僅與病人的臨床指標、核心基因突變顯著相關,也可用于預測患者對免疫治療的反應。為了使結果更加可靠,作者還基于ACRG數據庫做了同樣的分析,得到一致結果。目前該篇文獻被引用>300次,文中所有分析均可在后續文章中找到類似內容,足以說明問題。

文獻二 2019-Molecular Cancer- Molecular characterization and clinical relevance of m6A regulators across 33 cancer types
這篇文獻是第一篇m6A regulators在泛癌中整合分析的文章(letter),因此小編在此予以概括,盡管2021年另一團隊也進行了類似的工作且發表在同一雜志上。作者主要進行分析了20個m6A regulators在不同癌種中的突變水平、CNV、表達差異、與hallmark之間的聯系以及預后等內容。文獻主要內容均是以結果為導向的,并無太多生物學意義。即便如此,其中的分析內容也為具體癌種中的分析提供了參考。

文獻三 2020-Molecular Cancer-m6A regulator-mediated methylation modification patterns and tumor microenvironment infiltration characterization in gastric cancer
這篇文獻是目前所發表的影響因子最高的m6A regulators整合分析類文章之一。從文章內容來看,作者借鑒了前兩篇文獻中的分析思路,并在此基礎上進行了大量的細節分析。文章以“m6A genes—m6Acluster—m6A.gene.cluster—m6Ascore”為主要脈絡,主要比較不同亞群之間的hallmark、TME及臨床特征等差異,并解釋了這些分群與病人預后(m6Acluster/m6Ascore)及對免疫治療反應(m6Ascore)相關的潛在分子機制。文中,作者基于免疫細胞的相對豐度將各亞群分為immune-desert/ -inflamed/ -excluded三種,并從這個角度解釋亞群之間的臨床指標差異。此外,作者還花了大量篇幅解析特定基因如KIAA1429與TME及hallmark之間的聯系,具體方法值得借鑒。

文獻四 2021-Molecular Cancer-Identification of tumor antigens and immune subtypes of pancreatic adenocarcinoma for mRNA vaccine development
該篇文獻與m6A regulators并無太大關系,編者在這里進行展示主要出于三個原因:1)文章思路與m6A regulators整合分析類似;2)文章團隊背靠背還有一篇發在了同樣的雜志上,只是換了癌種,讀者可進行對比;3)部分分析內容值得借鑒。文中,作者結合表達/突變/預后等指標,得到1997個immune-related基因,并在此基礎上進行免疫分型(類比m6Acluster)。作者詳細比較了不同亞型之間的臨床特征、免疫marker及TME等指標的差異。最終,通過WGCNA分析落腳到少數基因之后構建gene_score(類比m6Ascore)用以指示病人的預后特征。小編認為文中有以下幾點值得借鑒:1)部分figure比較精美;2)大量免疫相關的marker值得收集,可以結合自身課題講故事;3)通過WGCNA縮小候選基因的方式與其他幾篇文章明顯不同,可以嘗試;4)引入Monocle等高級分析亦可為文章增色。

文獻五 2022-NAR Cancer-A m6Avalue predictive of prostate cancer stemness, tumor immune landscape and immunotherapy response
該篇文獻選自3月底發表在NAR Cancer(NAR新推出的期刊,主要發表核酸研究和癌癥研究交叉領域的文章,暫無影響因子)上的一篇文章。文章整體脈絡與文獻三高度相似。此外,作者也進行了一些亮點分析,現予以解讀。亮點一:作者收集整理了m6A2Target數據庫中20個m6A regulators的潛在靶基因,并與不同亞群之間的DEG進行比較,在m6A_C3亞群中上調表達的DEG(vs m6A_C1)相對于下調的DEG,更加傾向于是m6A regulator的潛在靶基因,暗示整體m6A信號通路在m6A_C3亞群中處于相對活躍的狀態。亮點二:選擇性剪接(AS)異常是癌癥的hallmark。該篇文章的團隊2020年在Nature communication 上發表了領域內第一篇PCa發生發展過程中AS的動態變化圖譜,并發現內含子保留事件(IR)可作為治療PCa的潛在靶點。在此,作者比較了3個亞群之間的AS情況,發現在m6A_C3亞群中存在更多的AS事件(尤其是IR)。AS是產生新抗原(neoantigens)的重要途徑之一。分析發現m6A_C3亞群中存在更多的新抗原(但差異不顯著)。抗原識別是免疫反應過程中必不可少的環節。作者利用TRUST4軟件鑒定并比較了不同亞群之間B/T細胞受體的抗原互補決定區域(CDR)數量,發現m6A_C1中CDR1/2/3的數量最多,而m6A_C3中最少。綜上,作者推測m6A_C3亞群中有較多新抗原卻較少免疫受體意味著抗原呈遞功能的缺失。亮點三:作者并未像已有文獻那樣將3個亞群分為immune-desert/ -inflamed/-excluded,而是結合pan-cancer數據將其分為fibrotic/non-fibrotic,并證實fibrotic在PCa中與良好預后相關。在如胃癌(PMID:32164750)、結腸癌(PMID:33500720)中,fibrotic相關通路(EMT1/2/3、TGFb、CAF等)通常與不良預后相關,而glioma(PMID:33594424)和PCa中,該趨勢卻相反,凸顯了癌種異質性。

小編總結
限于篇幅限制,小編僅對上述五篇文獻進行了總結,讀者亦可翻閱原文發掘更多值得借鑒的細節。此處,小編想提一下文獻五,讀完這篇文獻,讓人不由感嘆一聲“卷!”。其文獻內容相較同類文章不能說最多,但絕對不少,且有一些不錯的亮點分析。即便如此,文章只發在了目前尚無影響因子的一個新雜志上(這里并沒有輕視新雜志的含義),和其他已發表的類似文章相比,只能說沒有對比就沒有傷害。
此處,小編匯總了近三年一些關于m6A regulator整合分析的代表性文獻(包括少量分析思路高度類似的其他文獻),便于讀者查閱和比較。總體而言,此類文獻的分析思路均與2019年的那篇文章(PMID:31521193)高度類似,且絕大部分內容也都可以在前文中找到影子,因此后續這種文章的創新性就不那么突出了,很多僅僅是換個癌種又是一篇新文章,這也是小編給后續文章的創新性打分較低的原因。細心的讀者會發現,這些文章中不乏一些發表在一區或者是影響因子較高的雜志上,然而他們的內容或者創新性卻并不突出,更何況發表好文章對創新性要求很高,反而對工作量要求比較低。這里邊有沒有團隊聲望的原因?亦或雜志編委職位的原因?留給讀者思考。

回到前文介紹的幾篇文章,讀者可以發現文中的一些亮點分析可以借鑒,比如AS、pan-cancer已有分型等,讀者亦可以結合自己課題的屬性,重點關注少數通路的變化,講好自己的生物學故事。然而即便如此,此類型文章自帶硬傷。首先,絕大部分分析均沒有實驗數據支撐(也沒辦法驗證),分析思路高度雷同,創新性很低,絕大多數團隊follow這種思路進行的分析很難發在優質的雜志上。而且,這種換幾個基因或者癌種就出一篇分析文章的套路,容易讓編輯或同行產生不好的印象。其次,目前關于m6A regulator的整合分析都主要停留在基因表達層面,而作為一種mRNA修飾,m6A-seq必不可少,因此目前所有分析都有種“到皮不到肉”的缺陷,并不能揭示真正的m6A修飾圖譜。而短期內,類似TCGA這種國際性的m6A-seq極難實現,因此很長一段時間內,此類分析都無法真正解決這個問題。值得一提的是,NAR cancer這篇文章中結合m6A2Target數據庫的分析值得大家借鑒,且文中還用到了少許病人m6A-seq的結果(盡管數據尚未公開,但給有基因列表)。再次,小編上述匯總的文獻中,絕大部分最后都建立了一個基于m6A regulator的評分指標,盡管這些指標與病人預后、免疫治療反應等相關,但在實際臨床應用中,很難將這些指標應用到少數病人的診治當中。
回歸實際情況,面對畢業、晉升、考核等諸多場景,大家確實有實實在在的難題,不可能都去追求優質頂刊,或是指望在臨床應用中有什么作用,此時參考加模仿或許可以作為緩解此類壓力的一種途徑。這大概是所有學科中“學問-現實”的巨大gap吧!