文献分享：A critical role of nuclear m6A reader YTHDC1 in leukemogenesis by regulating MCM complex–mediated DNA replication
YTHDC1作为核m6A阅读器，通过调控MCM复合体介导的DNA复制在白血病发生中发挥重要作用
（2021级硕士研究生吕志艺）
本次分享的文献是2021年发表于Blood上的一篇文献，题目为YTHDC1作为核m6A阅读器通过调控MCM复合体介导的DNA复制，在白血病发生中具有重要作用。
文献报道YTHDF2在白血病干细胞及AML的发展中具有重要作用，而YTHDC1作为YTH家族中唯一一个核内m6A阅读器，是否也具有类似于YTHFD2的作用呢？因此该文献就着手研究YTHDC1在白血病发展中的作用以及机制。
该文献首先从工具数据库入手，发现YTHDC1在白血病患者中表达升高，并通过实验证实YTHDC1在AML患者以及AML相关细胞系中表达升高。针对以上结论，研究者想探究YTHDC1在AML中的作用，便构建了两条shRNA在细胞中敲低YTHDC1的表达，对敲低后的细胞进行增殖、凋亡、分化，以及克隆形成能力的检测，结果显示敲低YTHDC1的表达可以抑制细胞的增殖。
研究者为了探究YTHDC1是如何影响白血病的发生，构建了YTHDC1条件性敲除的小鼠，并分离小鼠细胞，感染诱导白血病发生的基因，在体外进行培养，并检测细胞的增殖以及克隆形成能力，显示在YTHDC1敲除的小鼠中，表达AML致病基因的细胞增殖以及克隆形成均被显著抑制。此外，研究者还将表达了MA9的小鼠细胞进行了移植，并对小鼠外周血进行血细胞数量检测以及涂片，同时记录了小鼠的生存曲线，结果显示YTHDC1敲除可以抑制白血病的发生，在另一种CRE诱导的敲除小鼠中也得出了同样的结果。
同时，研究者也对三组小鼠（Ythdc1 wt、het、ko）体外培养的表达原癌基因的细胞进行了细胞干性的检测，结果显示YTHDC1的杂合就会导致白血病干细胞数量的减少，且在进行二次移植后，YTHDC1的杂合敲除就可以抑制白血病的发展。以上结果显示YTHDC1对于白血病干细胞的维持具有重要作用。
同时研究者也对YTHDC1敲除的原代小鼠进行了流式分析，以证实YTHDC1在正常的造血中也具有重要作用，检测结果显示，YTHDC1在正常造血功能以及维持HSC稳态中具有重要作用。
研究者为了探究YTHDC1影响AML发生的机制，对敲低YTHDC1的MOLM-13进行转录组测序，显示YTHDC1影响的信号通路主要富集在细胞周期、DNA复制、溶酶体等相关信号通路，同时将差异基因与公共数据库中进行overlap，差异基因主要富集在MCM复合物相关基因上；并使用 RNA 结合蛋白免疫沉淀测定法表明它们与 YTHDC1 的直接相互作用是维持它们稳定性的原因。在AML细胞系中敲低YTHDC1导致DNA损伤和细胞周期停滞，作者通过实验确定这是由于复制启动缺陷造成的。
为了支持他们的发现，研究者使用MCM4基因，进行后续的resuce实验，结果显示在过表达MCM4之后，敲低YTHDC1对细胞增殖的影响被完全逆转。
在本研究工作中，研究者提出YTHDC1 不一定驱动关键转录本的核输出，而是主要稳定与细胞周期相关的基因转录本。即在AML细胞中YTHDC1表达水平显著升高，导致被YTHDC1所识别的m6A修饰的mRNA数量增多，从而使MCM复合物家族的mRNA被稳定，促进DNA的复制，最终导致AML细胞增多。在敲低YTHDC1后，识别的mRNA数量减少，降解的mRNA数量增多，与细胞复制相关的基因难以被稳定，从而抑制细胞的DNA复制，并诱导细胞发生凋亡与分化，最终导致AML细胞增殖受阻。
本篇文献的亮点在于：
1. YTHDC1 不一定驱动关键转录本的核输出，而是主要稳定与细胞周期相关的基因转录本，这与之前其他细胞模型中对 YTHCD1 功能的描述是不同的。
2. YTHDC1是一个关键的白血病发生基因。 YTHDC1通过读取靶转录本上的 m6A 标记，从而促进MCM4的稳定性。在 发生AML 的情况下，YTHDC1 的转录靶标与细胞周期相关，从而导致AML恶性克隆的增殖。