Cell：何川/魏江博全面总结RNA修饰在基因调控中的功能与通路

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

2010 年何川教授首次提出的“RNA 表观遗传学”（RNA epigenetics）这一概念（后来称为“表观转录组学”）以及 2011 年FTO被鉴定为首个从 m6A 中移除甲基的去甲基化酶，这两件事极大地推动了基因调控中 RNA 修饰这一领域的发展。此后，该领域的发展远远超出了这些早期的里程碑。

如今，研究人员已在细胞 RNA 中已鉴定出超过 170 种修饰类型，我们已清楚地认识到，m6A 以及其他修饰不仅在转录后水平上发挥调控作用，还在转录水平上将 RNA 代谢与染色质状态相联系，从根本上改变了我们对基因表达调控的理解。此外，对 RNA 修饰机制的深入理解，正在催生新的疾病检测和治疗策略。

2026 年 3 月 19 日，芝加哥大学何川教授和新加坡国立大学魏江博助理教授在Cell期刊发表了题为：RNA modifications in gene regulation: Functions and pathways 的综述论文。

该综述讨论了 RNA 修饰领域近期的突破以及未来探索的有前景的方向，特别关注了 mRNA 修饰的功能意义、染色质相关调控 RNA 修饰在染色质和转录调控中的新兴作用，以及将指导未来对 RNA 修饰在基因表达调控中的科学探究的机制见解。该综述还强调了这些基本理解如何开始催化新型治疗策略的发展。

众多研究揭示了多种 RNA 修饰及其相应的蛋白质效应因子：“写入器”（writer）、“擦除器”（eraser）和“阅读器”（reader）。虽然 N6-甲基腺苷（m6A）是最普遍且研究最深入的内部 RNA 修饰，但假尿嘧啶（Ψ）、2′-O-甲基化（Nm）、5-甲基胞嘧啶（m5C）、N7-甲基鸟苷（m7G）和 N1-甲基腺苷（m1A）已作为多种 RNA 类别中的关键调控因子崭露头角，在多种细胞过程中对基因表达产生广泛影响。

mRNA m6A 在肿瘤微环境中调控细胞自我更新与分化以及免疫反应中的作用

近年来，转录组范围内 RNA 修饰的高通量图谱绘制方法也经历了一场革命。相关技术已从基于抗体的甲基化 RNA 免疫沉淀测序（MeRIP-seq）发展到单碱基分辨率图谱绘制、单细胞和长读长测序方法。这些进步使得对各种 RNA 修饰进行全面、特定背景的表征成为可能，极大地推动了对其调控作用和机制的研究。

RNA 修饰、测序方法、效应蛋白及分子功能

在转录后，mRNA 的修饰调控着整个 RNA 的生命周期，包括加工、剪接、核输出、稳定性、翻译和定位。这些机制对于在动态转变期间协调基因表达程序至关重要，突显了它们在诸如信号转导、应激适应、干细胞维持、早期发育、免疫和神经发生等各种情况下的功能重要性。

自 2020 年以来，该领域已进入一个新的前沿：染色质和转录调控中 RNA 修饰的探索。染色质相关调控 RNA（carRNA），包括增强子 RNA（eRNA）、启动子相关 RNA（paRNA）以及从重复（或逆转录转座子）元件转录的 RNA（repeat RNA），都带有 m6A、m5C 以及可能的其他化学标记。与组蛋白标记介导的调控模式类似，这些 carRNA 修饰可被专门的阅读器识别，从而招募各种染色质因子，例如组蛋白修饰酶、染色质重塑因子、DNA 甲基化机制和核 RNA 降解复合物，以调节局部染色质状态和转录。这种调控通常是顺式作用。与组蛋白尾部修饰不同，组蛋白尾部修饰可能缺乏内在的序列背景，并依赖其他蛋白质因子来实现特异性，而 carRNA 上的修饰则可以利用宿主 RNA 序列来实现调控特异性。例如，通过进化，数百到数千个基因位点内或附近都编码了不同的反转录转座子元件。这些重复 RNA 的修饰可能会整合多个转录因子网络，从而同时协调大量基因集的转录调控。

由 carRNA 上的 RNA 修饰介导的染色质和转录调控

染色质和转录调控中新兴的 RNA 调控元件

在这篇综述中，作者总结了 mRNA 修饰的功能意义所涉及的通路和机制，重点强调了其依情境而定的作用和调控，其中一些基础见解已开始为治疗开发提供信息。该综述着重介绍了将 RNA 修饰确立为染色质和转录调控新层面的突破性进展，并强调了进一步研究以识别更多的 carRNA 修饰、阐明其机制以及明确其在发育和人类疾病中的作用的迫切需求。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00053-X