RUNX1C-BTG2异构体特异性调控轴：揭示AML化疗耐药与细胞静息的新机制

本研究发现急性髓系白血病（AML）复发患者中RUNX1长异构体（RUNX1C）通过其独特N端结构域激活转录程序，直接上调BTG2表达，诱导核糖体RNA（rRNA）去腺苷化并降低蛋白合成，促使白血病细胞进入静息状态（quiescence）从而介导化疗耐药。靶向RUNX1C的RNA干预策略可逆转静息状态并增强化疗敏感性，为克服AML复发提供了新治疗策略。

　　

转录组全景解析：复发AML中的异构体特异性变化

通过对19对AML患者化疗前与复发后骨髓样本的RNA测序数据分析，研究发现复发样本中存在5,859个显著上调的转录本和1,748个下调转录本。选择性剪接分析揭示了670个显著差异剪接事件，其中盒式外显子（cassette exon）占比最高（48.9%）。值得注意的是，转录因子RUNX1的长异构体RUNX1C在复发样本中特异性上调，而其短异构体RUNX1A和RUNX1B未显示明显变化。RUNX1C特有的第1、2外显子在11例复发患者中呈现显著包含趋势（Δpercent spliced in = 0.17），提示该异构体在AML复发中具有特殊功能。

表观遗传调控：选择性启动子甲基化驱动异构体转换

RUNX1基因通过远端P1启动子和近端P2启动子分别调控RUNX1C和RUNX1A/B的表达。DNA甲基化分析显示，复发样本中P2启动子区域呈现高甲基化状态。通过dCas9-Dnmt3a系统对P2启动子进行特异性甲基化验证发现，P2甲基化可抑制RUNX1A/B表达，同时反式激活RUNX1C表达（上调约4倍）。相反，dCas9-Tet1介导的去甲基化则增加RUNX1A/B表达。这表明RUNX1异构体表达受DNA甲基化动态调控，且P2启动子高甲基化是复发AML中RUNX1C上调的关键机制。

功能验证：RUNX1C介导化疗耐药与细胞静息

在7种AML细胞系中，RUNX1B/C高表达细胞系（KG-1a、THP-1、NOMO-1）对阿糖胞苷（cytarabine）和伊达比星（idarubicin）的IC₅₀值显著高于低表达细胞系（MOLM-13、MOLM-14、U937）。长期阿糖胞苷暴露诱导的耐药细胞系中RUNX1B/C蛋白表达显著上调。通过CRISPRa特异性上调内源性RUNX1C表达可使AML细胞对阿糖胞苷的IC₅₀值增加4倍，并促使细胞进入G₀静息状态（Ki-67^neg/DAPI^neg细胞比例增加）。结构功能研究表明，RUNX1C特有的32个氨基酸N端区域是其介导化疗耐药和静息表型的关键结构域，缺失该区域（ΔN-term）可完全逆转耐药表型。

基因组结合谱揭示异构体特异性靶基因

通过CUT&RUN技术绘制RUNX1异构体的全基因组结合谱，发现RUNX1C具有2,944个特异性结合位点，远多于RUNX1B（971个）和RUNX1A（168个）。Motif分析证实RUNX1C优先结合经典Runx1靶 motif（TGTGGT）。RNA-seq显示RUNX1C过表达显著上调干扰素反应基因（IFITM1/2/3、IRF8）、S100警报素（S100A4/A6/A8/A9）和基质金属蛋白酶（MMP9/14）表达。特别值得注意的是，RUNX1C通过其N端区域特异性结合并调控BTG2基因的表达，该结合在N端缺失突变体中显著减弱。

关键靶点发现：BTG2介导rRNA去腺苷化与蛋白合成抑制

BTG2作为RUNX1C的直接转录靶标，在复发AML中发挥重要作用。功能实验表明，BTG2过表达可使AML细胞停滞在G₀期，并赋予其对多种化疗药物（阿糖胞苷、依托泊苷）的广谱耐药性。机制研究发现，BTG2通过促进rRNA（RPL19、RPL13A、RPS11等）的去腺苷化，使其poly(A)尾长度从77nt缩短至74nt，加速rRNA降解并降低核糖体蛋白（RPL5、RPL17）的翻译效率。使用p27K-mCherry细胞周期报告系统证实，静息细胞（mCherry^high）中BTG2表达显著升高，且核糖体亚基的CRISPR敲除可诱导细胞进入静息状态。OP-Puro掺入实验进一步证实BTG2过表达导致全球蛋白合成速率下降。

转化应用：靶向RUNX1C的RNA干预策略

利用可诱导型Cas13d系统特异性降解RUNX1C mRNA，可使AML细胞对阿糖胞苷的敏感性提高4倍，并促进静息细胞重新进入细胞周期。在TP53突变型AML细胞系（THP-1）中，RUNX1C靶向同样显著增强化疗敏感性。体内实验表明，Cas13介导的RUNX1C敲除联合阿糖胞苷治疗可显著延缓小鼠白血病进展并延长生存期。此外，采用2′-O-甲氧乙基磷酸硫代ASO靶向RUNX1C，在PDX模型（FLT3^ITD/NPM1^mut）中可诱导约4倍的mRNA敲低，并显著增强阿糖胞苷的细胞凋亡效应（annexin V阳性细胞增加）。

临床意义与展望

本研究首次揭示了RUNX1C-BTG2轴在AML化疗耐药中的核心作用，阐明了通过rRNA去腺苷化调控蛋白合成速率和细胞静息状态的新机制。研究证明RNA靶向策略（Cas13和ASO）可特异性抑制RUNX1C功能，为克服AML复发提供了潜在治疗手段。值得注意的是，RUNX1在成年造血系统中呈 dispensable状态，而RUNX1C特异性敲除不影响正常造血，这为其作为治疗靶点提供了安全性依据。该发现不仅对AML治疗具有重要临床意义，也为其他癌症的耐药机制研究提供了新视角。