导语：亨廷顿舞蹈症是由HTT基因中的CAG重复扩增引起的，导致基因表达改变。然而，导致亨廷顿舞蹈症中RNA加工破坏的机制仍不清楚。本研究确定TDP-43和m6A写入蛋白METTL3是多个亨廷顿舞蹈症系统中外显子跳跃的上游调节因子。在亨廷顿舞蹈症小鼠和人类大脑中，TDP-43的核定位被破坏，磷酸化TDP-43在细胞质中积累，TDP-43还与不同于突变HTT包涵体的HTT核聚集样体共定位。TDP-43与编码亨廷顿舞蹈症相关差异表达和异常剪接基因的RNA的结合减少。最后，在亨廷顿舞蹈症R6/2小鼠纹状体中异常表达的RNA上，m6A RNA修饰减少，包括在TDP-43结合位点附近的聚集位点。研究证据支持TDP-43功能丧失与m6A修饰改变相结合，作为亨廷顿舞蹈症中可变剪接的潜在机制。
亨廷顿舞蹈症的RNA剪接之谜：从“剪接异常”到“上游调控因子”
亨廷顿舞蹈症是由HTT基因CAG重复扩增引起的神经退行性疾病，导致纹状体神经元（尤其是中等多棘神经元）选择性丢失。尽管已知亨廷顿舞蹈症中存在广泛的基因表达和RNA剪接异常，但其上游调控机制一直不清楚。本研究通过多组学分析，揭示了TDP-43（一种在肌萎缩侧索硬化症/额颞叶变性中关键的RNA结合蛋白）和m6A RNA修饰（最丰富的mRNA内部修饰）在亨廷顿舞蹈症剪接失调中的核心作用。
核心发现：TDP-43功能丧失与m6A修饰改变驱动剪接异常
1. 亨廷顿舞蹈症的核心剪接特征：外显子跳跃增加
通过对亨廷顿舞蹈症R6/2转基因小鼠（表达突变HTTex1）纹状体和皮层的RNA测序分析，研究发现最显著的可变剪接事件是外显子跳跃（exon skipping），且这种跳跃在亨廷顿舞蹈症中显著增加（约70%）。这一特征在另外两种亨廷顿舞蹈症敲入小鼠模型（Q150、Q175）和人类亨廷顿舞蹈症患者死后脑组织中均得到验证。这表明外显子跳跃是亨廷顿舞蹈症保守的剪接标志。
2. 上游调控因子的发现：TDP-43和METTL3
通过HOMER基序分析，发现被跳跃的外显子富含UGUGU（TDP-43结合基序）和UGACU（m6A修饰的DRACH基序的一部分）。这提示TDP-43和m6A修饰可能是上游调控因子。
3. TDP-43功能破坏：核内减少、胞质聚集、RNA结合下降
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核内减少与胞质聚集：在亨廷顿舞蹈症小鼠和人类大脑皮层神经元中，TDP-43核内蛋白水平显著下降，并在胞质中出现磷酸化TDP-43聚集体（与肌萎缩侧索硬化症/额颞叶变性中类似，但形态较稀疏）。
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新型核内聚集：在亨廷顿舞蹈症患者神经元核内发现了一种球形、纤维状的磷酸化TDP-43聚集结构，与HTT蛋白共定位，但不同于经典的HTT核内包涵体。这是此前未描述过的、可能为亨廷顿舞蹈症特有的TDP-43病理。
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RNA结合下降：通过eCLIP-seq，发现TDP-43与亨廷顿舞蹈症失调基因（特别是下调基因）和发生外显子跳跃的转录本的结合显著减少。
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功能模拟：在野生型小鼠中通过反义寡核苷酸敲低TDP-43，或在人诱导多能干细胞来源的中等多棘神经元中敲低TDP-43，均可部分模拟亨廷顿舞蹈症中的基因表达变化，证实TDP-43功能丧失是亨廷顿舞蹈症转录组失调的驱动因素。
4. m6A修饰异常：写入蛋白减少、位点特异性低甲基化
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METTL3减少：在亨廷顿舞蹈症小鼠纹状体和皮层中，m6A写入蛋白METTL3的核内表达显著下降，而其他m6A机器蛋白无变化。
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全局水平无变化，但位点特异性低甲基化：液相色谱-质谱分析显示全局m6A水平无显著差异，但m6A eCLIP-seq揭示，在亨廷顿舞蹈症失调的基因（特别是下调基因）上，m6A修饰在特定位置（如3'UTR）的丰度显著降低。
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与TDP-43的关联：m6A修饰位点附近显著富集TDP-43结合。在TDP-43敲低小鼠中，也观察到类似亨廷顿舞蹈症的m6A低甲基化模式，提示两者功能耦合。
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人类验证：在亨廷顿舞蹈症患者尾状核中，观察到总体m6A信号增加（主要在胞质）和METTL3的胞质错误定位。
5. 未注释的剪接事件：与TDP-43功能丧失一致
在亨廷顿舞蹈症小鼠和人类大脑中，检测到大量未注释的、新颖的剪接事件（约占50%），包括类似肌萎缩侧索硬化症/额颞叶变性中报道的隐蔽外显子的包含。这些事件与TDP-43敲低后观察到的剪接变化显著重叠，进一步支持TDP-43功能丧失在其中的作用。
结论与意义：拓展TDP-43蛋白病的范围，揭示亨廷顿舞蹈症的新机制
这项研究将TDP-43蛋白病和m6A RNA修饰异常这两个在肌萎缩侧索硬化症/额颞叶变性中备受关注的机制，首次与亨廷顿舞蹈症的发病机制紧密联系起来。
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概念突破：提出亨廷顿舞蹈症可能属于更广泛的“TDP-43蛋白病谱系”的一部分。虽然亨廷顿舞蹈症并非由TDP-43突变引起，但突变HTT间接导致了TDP-43的功能障碍和病理聚集，进而驱动了疾病相关的剪接异常。这为理解亨廷顿舞蹈症的多系统受累提供了新的分子视角。
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机制统一：提出了一个“突变HTT → TDP-43功能丧失 + m6A修饰异常 → 剪接失调 → 关键基因（如纹状体功能相关基因）表达异常 → 神经元功能障碍和死亡”的级联模型。这为亨廷顿舞蹈症中观察到的广泛转录组异常提供了一个上游解释。
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新治疗靶点：
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恢复TDP-43功能：开发阻止TDP-43核内丢失、减少其聚集或增强其剪接调节功能的药物。
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调节m6A修饰：靶向m6A写入蛋白（如METTL3）或读取蛋白，以恢复特定转录本上的正常甲基化模式。这为亨廷顿舞蹈症治疗开辟了“表观转录组学”的新方向。
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生物标志物：鉴定出的异常剪接事件（特别是隐蔽外显子）和m6A修饰改变，可能作为亨廷顿舞蹈症疾病进展或治疗反应的体液或影像学生物标志物。
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病理学扩展：首次描述了亨廷顿舞蹈症患者神经元核内一种新型的TDP-43/HTT共定位的球形聚集结构，这可能成为亨廷顿舞蹈症独特的神经病理学标志。
该研究的通讯作者L. M. Thompson总结道：“我们的工作揭示，亨廷顿舞蹈症中广泛存在的RNA剪接异常并非无组织的混乱，而是由两个关键的、可靶向的调控因子——TDP-43和m6A RNA修饰——的功能障碍所驱动的。将亨廷顿舞蹈症的病理与肌萎缩侧索硬化症/额颞叶变性中已知的机制联系起来，不仅加深了我们对亨廷顿舞蹈症的理解，也提示了针对这些共同通路的药物可能对多种神经退行性疾病有效。” 这项发表于《Nature Neuroscience》的研究，通过系统性的多组学分析，将亨廷顿舞蹈症与肌萎缩侧索硬化症/额颞叶变性在分子病理机制上连接起来，为亨廷顿舞蹈症的治疗提供了全新的、充满希望的靶点。