m⁶A甲基转移酶可催化RNA腺苷上的m⁶A修饰，包括甲基转移酶样蛋白3(Methyltransferase-like 3，METTL3)、METTL14、Wilm’s肿瘤1相关蛋白(Wilm’s tumor 1 associated protein，WTAP)、Vir样m⁶A相关甲基转移酶(Vir like m⁶A methyltransferase associated，VIRMA，又称KIAA1429)、RNA结合域蛋白15/15B(RNA binding motif protein 15/15B，RBM15/RBM15B)、含锌指CCCH型13(Zinc finger CCCH-type containing 13，ZC3H13)及METTL16^[2,17]。METTL3是甲基转移酶活性的核心成分，可与S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-methionine，SAM)结合，介导胞核内m⁶A修饰。METTL14主要参与底物的识别，提供RNA结合支架，与METTL3形成稳定的异二聚体，变构激活和增强METTL3的催化活性^[18]。WTAP招募METTL3/METTL14复合物结合到靶转录本上，确保其定位于核斑点并促进催化活性。VIRMA/KIAA1429作为支架蛋白优先介导3′非翻译区和近终止密码子中的m⁶A修饰和甲基化位点选择^[19]。RBM15/RBM15B靶向mRNA和长链非编码RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)中X染色体失活特异转录本(X chromosome inactivation specific transcript，XIST)腺苷残基的m⁶A修饰^[2]。ZC3H13将甲基转移酶复合物保留在核内促进甲基化。METTL16为METTL3的同源物，催化U6核小RNA(Small nuclear RNA，snRNA)和其他ncRNA，如lncRNA的m⁶A修饰^[20]。

m⁶A去甲基化酶主要包括脂肪和肥胖相关蛋白(Fat-mass and obesity-associated protein，FTO)、AlkB同源蛋白5(AlkB homolog 5，ALKBH5)及ALKBH3，降解m⁶A甲基化修饰^[20]。FTO是第一个被发现的m⁶A去甲基化酶，位于胞核中，降解m⁶A需通过2步反应，将m⁶A依次氧化为N⁶-羟甲基腺苷(N⁶-hydroxymethyladenosine，hm⁶A)和N⁶-甲酰腺苷(N⁶-formyladenosine，f⁶A)，后水解为腺嘌呤^[21]。而ALKBH5则直接将m⁶A的甲基化修饰降解^[19]。ALKBH3是一种新的m⁶A去甲基化酶，对tRNAs具有底物特异性^[22]。

发生m⁶A修饰的RNA行使特定的生物学功能需要特定的RNA结合蛋白，主要包括YTH结构域家族蛋白(YTHDF1/2/3、YTHDC1/2)、异质核糖核蛋白家族(hnRNPA2B1、hnRNPC、hnRNPG)、胰岛素样生长因子2-mRNA结合蛋白1-3(IGF2BP1/2/3)^[2,20]。YTHDF1/2/3主要在胞质中特异性识别m⁶A修饰的RNA，YTHDF1可与翻译起始因子eIF3相互作用，增强m⁶A修饰的mRNA翻译^[19]，YTHDF2通过募集脱腺苷酸化酶复合体CCR4-NOT触发m⁶A修饰的转录物脱腺苷酸化与降解，降低靶向转录本的稳定性^[23]，YTHDF3与YTHDF1协同促进蛋白质合成，并影响YTHDF2介导的mRNA衰变^[24]。YTHDC1位于胞核中，可通过募集前体mRNA剪接因子SRSF3调控m⁶A修饰的mRNA选择性剪接^[25]，可募集SRSF3和核输出因子1(Nuclear RNA export factor 1，NXF1)促进m⁶A修饰转录本核输出^[26]。YTHDC2位于胞质中，通过与40-80S亚基结合调节转录本的翻译^[27]。异质核糖核蛋白家族均位于胞核中，hnRNPA2B1可调节RNA可变剪接和初级microRNA加工，hnRNPC和hnRNPG可调节m⁶A修饰转录本的加工^[2]。IGF2BP1/2/3位于胞质中，增强m⁶A修饰的mRNA稳定性并提高其翻译效率^[20,27]。

腺病毒是一种无包膜的线性双链DNA病毒，在细胞核内复制，宿主RNA参与调节其复制过程。m⁶A修饰可以在细胞核内介导病毒转录本前体的剪接过程，促进病毒基因转录和蛋白合成。在腺病毒感染A549细胞18 h后，METTL3、METTL14、WTAP和YTHDC1从其核周弥漫状态重新定位为围绕病毒DNA结合蛋白(DNA-binding protein，DBP)标记的病毒DNA复制转录位点。早期和晚期腺病毒基因转录本中均存在METTL3依赖的m⁶A修饰，主要富集在终止密码子及3′非翻译区，siRNA介导的METTL3/METTL14的敲低可抑制病毒颗粒的产生，减少病毒的复制，显著降低晚期基因的mRNA水平，可致晚期病毒蛋白Hexon、Penton等水平的减低，而对早期蛋白DBP的表达则无显著影响；敲低METTL3或WTAP使病毒晚期蛋白Fiber RNA剪切效率下降，而早期蛋白E1A基因的剪切效率不变，这些数据表明m⁶A修饰主要调节腺病毒感染晚期的基因转录和蛋白合成，并通过促进转录本前体的剪接增加基因表达。而m⁶A结合蛋白和m⁶A去甲基化酶对腺病毒感染周期无影响^[28]。由于腺病毒的m⁶A表观遗传机制研究不充分，临床转化和抗腺病毒疫苗研发尚无报道。

IAV基因组由8个单股负链RNA片段组成，包括PB1、PB2、PA、HA、NP、NA、M和NS。IAV是第一个被发现在病毒mRNA内部存在m⁶A修饰的病毒，IAV mRNA中约有24个m⁶A位点，其中NA mRNA中有7个，HA mRNA中有8个，后者主要的m⁶A修饰富集在HA开放阅读框(ORF)中^[29,40]。m⁶A修饰促进IAV在宿主细胞内的复制。Courtney等^[29]发现m⁶A修饰主要富集于编码结构蛋白(HA、NA、M1/M2、NP)的IAV mRNA中，而不是编码病毒聚合酶蛋白(PB2、PB1、PA)的IAV mRNA中，敲除METTL3下调NS1、NP、M2的表达，抑制IAV复制；过表达YTHDF2促进感染颗粒的产生与IAV复制；而过表达YTHDF1和YTHDF3对IAV复制无显著影响。

m⁶A修饰在宿主抗IAV免疫中的作用尚存在争议。Chen等^[13]研究发现IAV感染后METTL3发挥抗病毒功能，与野生型小鼠相比，METTL3缺陷小鼠感染IAV的肺炎表型更严重，肺内病毒载量更高，干扰素β(Interferon beta，IFN-β)的诱导被削弱。而Zhao等^[37]研究显示RNA解旋酶家族成员中DDX5在IAV感染的A549细胞中通过DDX5/METTL3-METTL14/YTHDF2信号轴促进IAV的复制，在转录后水平调控免疫分子表达，包括下调IFN-β、白细胞介素(IL)-6和DHX58的mRNA水平，抑制IAV感染诱导的抗病毒先天性免疫。TANK结合激酶1(TANK-binding kinase 1，TBK1)是一种抗病毒信号通路中的关键激酶，可以结合并磷酸化METTL3第67位丝氨酸，以增强METTL3与IFN和线粒体信号抗病毒蛋白(Mitochondrial signaling antiviral protein，MAVS)的结合并促进其翻译。这项研究揭示了METTL3的蛋白修饰对于增强人体抗病毒固有免疫的促进作用，为未来增强人体抗呼吸道病毒免疫能力拓宽了表观遗传修饰的视野^[13]。

SARS-CoV-2是具有包膜的单股正链RNA病毒，基因组编码非结构蛋白(ORF1a和ORF1ab)和保守的结构蛋白，后者包括4个主要结构蛋白，即刺突(S)、包膜(E)、膜(M)和核衣壳(N)蛋白，以及9个由结构蛋白区编码的辅因子^[41]。m⁶A修饰在SARS-CoV-2复制过程中作用机制多元化。RNA测序表明，SARS-CoV-2 m⁶A位点和变异体之间存在差异DRACH基序甲基化^[42]。研究发现，SARS-CoV-2可影响m⁶A甲基转移酶和去甲基化酶的表达与定位，以促进其RNA m⁶A修饰，调节病毒复制。在感染SARS-CoV-2的Vero E6、A549-ACE2和Huh7细胞系中检测到m⁶A位点主要分布于病毒RNA的5′和3′端。METTL3介导SARS-CoV-2 RNA的m⁶A修饰促进病毒复制，敲除Vero E6细胞中的METTL3可导致病毒滴度、病毒N和RdRp基因拷贝数显著下降，同时也降低N基因的表达，敲除FTO则产生相反的结果。此外，SARS-CoV-2 RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)可与METTL3相互作用并促进其表达^[30]。另一研究也发现，SARS-CoV-2基因组中存在m⁶A修饰，且主要富集在病毒基因组N区，METTL3耗竭降低病毒载量，抑制宿主细胞中前病毒基因的表达^[31]。Burgess等^[32]证实m⁶A修饰促进β冠状病毒的复制，METTL3、YTHDF1和YTHDF3的缺失抑制SARS-CoV-2和HCoV-OC43的复制。Kumar等^[43]发现SAM依赖性甲基转移酶抑制剂DZNep通过抑制hnRNPA1在m⁶A修饰的SARS-CoV-2 RNA上结合，抑制病毒基因组的合成。DZNep降低m⁶A水平可致病毒RNA 5′帽的合成缺陷，无法与帽结合蛋白eIF4E相互作用，最终使病毒蛋白合成减少。但Liu等^[33]设计了SARS-CoV-2在Vero和Huh7细胞中的侵染实验，证实m⁶A修饰对病毒的复制具有负调控作用。敲除METTL3、METTL14使病毒复制增加，敲除ALKBH5病毒复制减少，敲除YTHDF2而非YTHDF1和YTHDF3有利于病毒的感染与复制。用选择性抑制剂大黄酸阻断FTO的催化活性，可使包括SARS-CoV-2在内的多种冠状病毒传染性显著降低，表明FTO促进病毒的复制^[44]。

SARS-CoV-2 RNA中的m⁶A修饰有利于病毒逃避宿主先天免疫应答。METTL3增加SARS-CoV-2 RNA m⁶A水平并促进炎症通路的激活，使病毒RNA与机体免疫相关的模式识别受体维甲酸诱导基因蛋白I(Retinoic acid-inducible gene I，RIG-I)结合能力降低，抑制先天免疫应答。METTL3的缺失可促进IRF3和NF-κB抑制分子α(IκBα)的磷酸化，进而促进炎症基因如IFN-α、IFN-β、STAT1、STAT2、IRF7、IL-6、IL-8、TNF、CXCL10/IP10、CCL5、CXCL1、CXCL3及CCL20等的表达，增强下游先天免疫分子表达。重症新型冠状病毒感染(COVID-19)患者中肺活检样本或支气管肺泡灌洗液上皮细胞中也发现METTL3的水平显著降低并诱导炎症基因的表达^[31]。m⁶A甲基转移酶RBM15通过提高多靶基因m⁶A修饰水平来调节SARS-CoV-2的宿主免疫应答，可作为COVID-19治疗的靶点，沉默RBM15可降低体外淋巴细胞死亡，抑制细胞程序性死亡和炎症反应相关多靶基因的表达水平^[38]。

生物信息学分析揭示了m⁶A调节因子在COVID-19患者间表达模式的差异，为临床预后提供模型，不同的m⁶A调节蛋白表达模式与宿主T淋巴细胞增殖活化趋化性、抗病毒蛋白和检查点抑制相关基因PD-L1、ICOS及CTLA4等表达密切相关。基于m⁶A修饰的表达差异基因集的"m⁶A评分"可量化COVID-19个体的m⁶A表达模式，不同表达模式可预测第45天无住院天数(Hospital-free days at day 45，HFD45)，HFD45越高，患者预后越好^[45,46]。此外，靶向m⁶A调节蛋白的小分子抑制剂为抗病毒治疗提供新思路。外用化学抑制药物DZNep抑制hnRNPA1与SARS-CoV-2 RNA上的m⁶A修饰结合，可使病毒RNA合成缺陷和抑制蛋白合成。由于其外用途径，DZNep可在病毒对其他可用药物产生耐药性的临床治疗中用作挽救疗法^[43]。

RSV是非分节段性单股负链RNA病毒，基因组全长15.2×10³ bp，包含10个基因，编码11种蛋白，包括9种结构蛋白(N、P、M、SH、G、F、M2-1、M2-2、L)和2种非结构蛋白(NS1、NS2)^[47]。m⁶A修饰在RSV生命周期中的作用尚存在争议。RSV基因组(vgRNA)、反基因组(cRNA)和mRNA上特定位点存在m⁶A修饰，且G基因转录本具有最多的m⁶A富集，这些位点在HeLa和A549细胞中促进RSV的复制。过表达METTL3/14、YTHDF1/2/3或敲除FTO、ALKBH5、F和G蛋白的合成显著增加。反之，F和G蛋白的合成显著降低。但Figueroa等^[35]发现m⁶A修饰抑制RSV的复制，m⁶A修饰相关分子在病毒复制过程对HEK293T细胞中RSV基因组RNA积累和包涵体组装的作用，与前述HeLa细胞中报道结果相反，METTL3/14复合物抑制病毒滴度、病毒蛋白合成和基因组RNA复制，YTHDF1/2/3与病毒基因组RNA结合，从而抑制病毒复制，且这种动态调节可通过FTO、ALKBH5的过表达来逆转。此外，YTHDF1/2/3的过表达会缩小感染细胞中RSV的包涵体，但会增加包涵体的数量，METTL3敲低则产生相反的效果。

抑制RSV RNA中m⁶A修饰可增强宿主先天免疫和适应性免疫应答。缺乏m⁶A修饰的重组RSV和在METTL3敲低细胞中生长的RSV，病毒RNA更有效的与高表达的RIG-I结合，增强RIG-I泛素化修饰和干扰素调节因子3(Interferon regulatory factor 3，IRF3)磷酸化修饰，进而增强I型IFN的产生。小鼠鼻内接种m⁶A缺陷型突变体RSV的体内实验也进一步证实了m⁶A缺陷的RSV诱导更强的免疫应答，更高的中和抗体水平和更强的T淋巴细胞免疫反应，这为未来提高RSV疫苗接种效果提供了表观遗传修饰的重要思路^[39]。另有研究表明，对病毒G基因中的m⁶A位点进行突变，构建m⁶A缺陷型rgRSV，发现其在体内外实验中病毒复制减少，其中一种m⁶A缺陷型rgRSV在棉鼠体内毒力减弱明显，但仍保留野生型毒株的免疫原性，这为减毒活疫苗的研发提供新思路^[34]。此外，3-去氮腺苷(3-deazaadenosine，DAA)可减少SAM的形成而不影响mRNA加帽，达到抑制甲基转移酶的作用，DAA可以抑制RSV在宿主体内的复制，这也为小分子化学抑制剂用于临床抗RSV治疗药物研究提供前瞻性参考价值^[3]。

HMPV是单股负链RNA病毒，其负链基因组RNA可直接转录出mRNA。在HMPV基因组、反基因组和mRNA上分别检测到5个、12个和3种(P、G、L)m⁶A富集域，其中最强的m⁶A富集域位于G基因中^[36]。病毒m⁶A修饰促进HMPV的复制、基因表达和侵染宿主的能力，在A549和HeLa细胞中过表达YTHDF1/2/3、YTHDC1，病毒G、N蛋白的表达显著上调，病毒粒子的释放也明显增多。HMPV核糖核蛋白的组分N蛋白与METTL3和METTL14具有较强的结合能力，过表达METTL3、METTL14或敲低FTO、ALKBH5，可促进病毒复制和G、N蛋白的表达。此外，m⁶A缺陷可抑制HMPV在宿主细胞中复制，将HMPV基因组、反基因组及mRNA上潜在的m⁶A位点进行同义突变得到6个rhMPV突变体，这些突变体上的m⁶A修饰水平显著下降，导致病毒复制抑制和N、G蛋白的表达下降^[36]。

m⁶A缺陷的HMPV RNA会被宿主的免疫识别受体RIG-I识别，使RIG-I蛋白构象发生改变，激活一系列先天免疫的信号通路，引发下游IFN的表达增强，进而抑制病毒的复制和感染。体内实验也证实m⁶A缺陷的HMPV可使宿主产生更多的IFN-β，m⁶A缺陷的HMPV在棉鼠体内复制能力明显降低，且致病力也被大幅削弱，能使棉鼠产生更高水平的IFN抗体，促进宿主细胞对病毒的抵抗作用，因而病毒RNA的m⁶A修饰可作为HMPV减毒活疫苗的潜在靶点^[36]。