核糖核酸（RNA）修饰是一种重要的转录后修饰,6-甲基腺嘌呤（m6A）是其中最为常见的一种修饰类型,超过25%的转录本上被鉴定到10000个以上的m6A峰,甲基转移酶3（methyltransferase like 3,METTL3）作为RNA甲基化转移酶复合体中最为核心的组分,可在转录特定的时期对特定的转录本进行m6A修饰,参与多种肿瘤的发生发展,如乳腺癌、结直肠癌、急性髓系白血病和胃癌等。本论文通过分析癌症基因组图谱数据发现,METTL3在肾癌组织中高表达并且与肾癌病人生存密切相关。肾癌是泌尿系统常见肿瘤之一,转移性肾癌患者确诊后5年存活比例不到10%,目前的一线治疗药物对转移性肾癌疗效十分有限,亟待开发新的药物,METTL3可作为潜在的肾癌抗肿瘤药物作用靶点。首先,本论文研究了METTL3在肾癌增殖中的作用。研究发现肾癌细胞系中敲降METTL3及敲除METTL3后均表现出显著的增殖依赖性,敲降METTL3能抑制肾癌细胞的增殖和克隆形成。流行病学调查发现,METTL3在肾癌患者组织中异常高表,METTL3的异常高表与肾癌患者的预后不良紧密相关。进一步,本论文在转录水平研究了METTL3在肾癌中高表的原因,发现METTL3启动子区组蛋白修饰H3K4me3明显富集,H3K4me3修饰酶组蛋白甲基转移酶MLL1在肾癌患者中显著高表并且与METTL3表达量呈正相关,敲降MLL1和MLL1抑制剂处理均能降低METTL3表达量。染色质免疫共沉淀实验研究表明,MLL1抑制剂处理可以降低METTL3启动子区MLL1的结合水平,而对H3K4me3的修饰水平没有影响,提示MLL1可能通过非组蛋白修饰的方式直接结合于METTL3启动子区激活METTL3的转录调控。其次,本论文进一步研究了高表的METTL3在肾癌中的作用。RNA-seq结果提示,在肾癌细胞中敲降METTL3引起细胞中JAK/STAT3、DNA repair、Apoptosis等多条致癌通路的变化,METTL3引起p-AKT、p-JAK2、Cyclin D1、MYC、XIAP、β-catenin、SOCS3等JAK/STAT3相关蛋白表达变化,其中JAK/STAT3负调控蛋白SOCS3上调,效应蛋白MYC下调。DNA损伤标志物γH2AX显著上调,产生由DNA损伤引起的彗星拖尾现象,以上结果证明METTL3可能参与肾癌细胞中的JAK/STAT3通路和DNA损伤修复通路的调控,最终影响肾癌细胞的凋亡途径。敲降METTL3能显著降低细胞m6A修饰的总体丰度,m6A免疫沉降结果显示,与转录组发生变化的信号通路相似,JAK/STAT3通路及DNA损伤修复通路的m6A修饰水平也发生下调,其中SOCS3和MYC的m RNA为METTL3的直接作用靶点。METTL3通过甲基化SOCS3和MYC的m RNA促进SOCS3的表达而抑制MYC的表达,不同m6A修饰阅读蛋白调控差异性造成了这种表达差异。综上结果揭示了由MLL1调控在肾癌中高表的METTL3通过m6A修饰调控SOCS3和MYC等基因表达,调控JAK/STAT3通路及DNA损伤修复通路在肾癌细胞增殖中发挥重要作用。最后,对METTL3抑制剂进行了筛选和体外抗肿瘤药效评价。本论文基于HTRF技术建立METTL3抑制剂高通量筛选平台。通过与化学家合作,改造并筛选出与阳性化合物STM2457(IC50=15.6μM)分子活性相近的小分子化合物FTT-006(IC50=21.3μM)。在细胞水平,FTT-006对多种肿瘤细胞具有良好的抑制增殖作用及靶点抑制效果,将在以后的研究中对其进行进一步的改造及优化。综上所述,本论文对METTL3肾癌中高表的机制进行探究,深入研究了METTL3在肾癌中的抗肿瘤机制,为METTL3在实体肿瘤中的功能及机制探究提供了依据。