A Metilação m6A Associada ao IDH1 Está Ligada à Heterogeneidade Transcricional em Glioma

Caracterizar a paisagem epigenética m6A é essencial para entender a biologia do glioma, no entanto, o mapeamento em todo o transcriptoma dessas modificações com resolução de isoforma em subtipos tumorais específicos ainda foi limitado. As abordagens convencionais de leitura curta não têm a capacidade de resolver isoformas de transcritos de comprimento total ou atribuir modificações m6A a transcritos individuais, representando uma lacuna crítica no glioma, onde o splicing alternativo é disseminado. Métodos: Realizamos sequenciamento direto de nanopore de RNA e análise m6A em todo o transcriptoma em 14 tecidos tumorais de glioma, incluindo astrocitoma mutante para IDH1, oligodendroglioma e glioblastoma tipo selvagem para IDH1, permitindo um perfil resolvido por isoforma não acessível por abordagens convencionais de leitura curta. Os locais m6A foram previstos computacionalmente usando a estrutura de aprendizado profundo m6Anet, que foi independentemente comparada com locais derivados de MeRIP-seq, e chamadas de alta confiança foram definidas em um limite de probabilidade de ≥0,9 e requeriam detecção em múltiplos pacientes dentro de cada subtipo. Resultados: Os gliomas mutantes para IDH1 mostraram uma carga geral maior de locais, transcritos e genes modificados por m6A inferidos computacionalmente do que o glioblastoma tipo selvagem para IDH1, juntamente com variação em biotipos de transcritos, distribuição regional de locais m6A e extensão da metilação da isoforma. A análise de metilação diferencial identificou padrões específicos de localização de m6A por subtipo, muitos dos quais foram observados sem alterações correspondentes na expressão a nível de gene, indicando que a variação de m6A representa uma camada regulatória pós-transcricional não capturada apenas pela análise a nível de gene. A integração da expressão gênica, uso de isoforma e status de m6A identificou ainda mais variações na composição de isoformas e características de transcritos entre astrocitoma e glioblastoma. A análise de reguladores de m6A mostrou padrões de expressão associados ao subtipo entre leitores, escritores e apagadores, e análises exploratórias identificaram associações a nível de isoforma com a sobrevivência que não eram aparentes a nível de gene. Conclusões: No geral, esses dados descrevem padrões específicos de m6A e arquitetura de isoforma entre tecidos de glioma, derivados de inferência computacional usando sequenciamento direto de RNA em uma coorte de tamanho modesto e precisam ser validados por métodos ortogonais em estudos maiores. Essas descobertas são consistentes com evidências independentes simultâneas de que a deposição de m6A específica de isoforma é evolutivamente conservada entre mamíferos e que a resolução de isoforma de leitura longa revela diversidade de transcritos em glioma não capturada pela análise a nível de gene. Embora o tamanho da coorte e a ausência de validação ortogonal a nível de local sugiram que os dados requerem interpretação cautelosa, este trabalho fornece um recurso gerador de hipóteses e uma estrutura metodológica para futuras investigações mecanísticas e translacionais do epitranscriptoma do glioma.