雖然胃癌（GC）根治性切除和全身化療的效果有很大改善，但由于惡性增殖和轉移，GC患者預后仍然不佳，而GC進展的潛在分子機制尚未清晰。最近發現表明，BATF2在癌癥的發病機制中起著重要的作用，但BATF2在GC中的生物學功能及其調控機制尚不清楚。近期福建醫科大學協和醫院胃外科李平團隊描述了BATF2在GC中的表達特征，并分析和闡述了METTL3/BATF2/p53/ERK軸調節細胞周期進程和ECM降解抑制GC生長和轉移。該研究表明BATF2可能成為GC的預測因子和治療靶點。相關研究結果以“m6A modification-mediated BATF2 acts as a tumor suppressor in gastric cancer through inhibition of ERK signaling”為題發表在Molecular Cancer雜志上，雜志影響因子15.302。

背景：BATF2在腫瘤進展中有重要作用，然而對其在GC中的作用、機制以及預后的意義知之甚少。
方法：RNA測序、WB、免疫組化、敲除、過表達、IP、雙熒光素酶報告基因檢測等。
結果：BATF2在GC中的表達顯著下調，能與p53結合增強蛋白穩定性，抑制ERF磷酸化。多因素Cox回歸分析表明BATF2在GC中是獨立的預后因素和有效的預測因子，且BATF2低表達與胃切除術腹膜復發相關，體內體外實驗中，BATF2表達高抑制GC生長和轉移。此外，METTL3抑制m6A修飾的BATF2在GC中的表達。
研究思路：

1.BATF2在GC中的表達模式
    作者通過對GC組織和正常胃組織轉錄組測序分析，并結合臨床數據（TCGA、ACRG）篩選出在胃癌組織表達下調的基因BATF2，隨后驗證了BATF2基因和BATF2蛋白在GC組織和細胞系中低表達（A-F）。進一步探究了BATF2在GC患者中的預后作用，發現BATF2表達量與總生存率和無進展生存率呈正相關（H,I），且BATF2低表達與患者胃切除術后腹膜復發相關（J-L）。

2.探究BATF2在GC中的作用
    確定了BATF2的表達特征，接下來進一步探討BATF2在GC中的作用。通過在GC細胞系中敲除和過表達BATF2，發現BATF2表達上調抑制GC細胞增殖，且BATF2表達下調導致GC細胞增殖增強（A-E），而體內敲除和過表達BATF2實驗與體外實驗結果一致（H,I）。通過流式細胞計數對細胞周期分布的評估顯示異常的BATF2表達增加了G1期的細胞比例，而BATF2敲除結果則相反（F,G）。

    進一步探討了BATF2在GC細胞轉移中的影響，發現BATF2的異位表達顯著抑制了GC細胞的遷移和侵襲，而敲除BATF2則導致相反的結果（A,B）。通過構建異種移植小鼠模型對BATF2在體內對GC轉移的影響進行探究，發現過表達BATF2減少了GC肺轉移和腹膜轉移（C-F）。以上結果說明BATF2可能通過調控細胞周期抑制GC細胞增長，并在GC轉移過程中有重要作用。

3.BATF2分子機制研究
    GSEA分析顯示BATF2與MAPK信號通路有關（A），人類磷酸激酶微陣列芯片檢測BATF2信號轉導影響，發現BATF2敲除顯著性增強ERK磷酸化作用，而BATF2過表達減弱ERK磷酸化作用（B,C），WB實驗也表明BATF2表達上調或下調對ERK蛋白水平的影響（D）。通過免疫組化對異種移植小鼠模型的p-ERK表達進行探究，發現BATF2過表達顯著減弱p-ERK的表達（E），而基于TMA的免疫組化驗證BATF2低表達患者的p-ERK水平是增強的（F）。利用U0126（MEK/ERK抑制劑）探究在GC細胞中p-ERK/BATF2的作用，發現抑制BATF2敲除細胞中p-ERK的表達減弱細胞克隆生成的增加（G），加速細胞增殖、遷移和侵襲（H,I），同時發現ERK的靶點MMP2、 MMP9和cyclin D1在BATF2敲除細胞系中的表達增加，且在BATF2過表達細胞系的表達減少（J），而U0126有效減少BATF2敲除細胞中p-ERK的表達以及ERK下游靶基因的表達（K）。以上數據表明BATF2介導的ERK磷酸化調控可能是其在GC中抑制腫瘤功能的機制。

    STRING數據庫發現BATF2可能與p53蛋白有關，WB實驗和免疫組化實驗發現p53蛋白的表達量與BATF2呈正相關（A），但在轉錄水平BATF2與p53并無顯著相關（B），免疫熒光實驗發現了BATF2和p53在GC細胞共定位（C），co-IP實驗發現BATF2和p53蛋白存在相互作用（D,E）。BATF2過表達增加了加入翻譯抑制劑CHX后p53蛋白的半衰期（F），而MG132（蛋白酶體抑制劑）挽救了BATF2過表達誘導的p53蛋白水平變化（G）。進一步研究發現沉默p53可以恢復GC細胞的增殖和轉移能力（H-J），且可顯著消除BATF2對p-ERK、MMP2、MMP9和cyclin D1表達水平的抑制作用（K）。這些結果表明，BATF2的缺失促進了泛素介導的p53降解，從而激活了ERK信號。

4.探究m6A修飾對BATF2在GC中的作用影響
    為了探究m6A修飾是否影響BATF2在GC中的作用，作者沉默METTL3，發現BATF2的表達增加，反之亦然（A,B），且在GC中m6A修飾的BATF2與METTL3的表達在一定程度上呈負相關（C-E）。SRAMP預測在BATF2的3′UTR分布著大量的m6A修飾位點，通過構建突變體BATF2　3′UTR質粒并利用熒光素酶報告基因檢測發現METTL3主要通過MUT3位點調控BATF2表達（F,G）。以上結果說明在GC中，m6A通過METTL3維持了BATF2 mRNA的穩定性。

5.METTL3/BATF2/p53/ERK調控機制圖

參考文獻：
Jian-Wei Xie, Xiao-Bo Huang, Qi-Yue Chen,　et al. m6A modification-mediated BATF2 acts as a tumor suppressor in gastric cancer through inhibition of ERK signaling．Mol Cancer. 2020; 19(114).