《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：RUNX1T1 drives stem-like small-cell neuroendocrine prostate cancer identity
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神经内分泌前列腺癌（NEPC）或小细胞神经内分泌前列腺癌（SCNPC）日益被认为是前列腺腺癌（PRAD）患者中出现的治疗抵抗性疾病。由于对治疗诱导的癌细胞身份转换机制理解不完整，该疾病缺乏有效疗法。在此，研究人员将RUNX1伴侣转录共抑制因子1（RUNX1T1
神经内分泌前列腺癌（NEPC）或小细胞神经内分泌前列腺癌（SCNPC）日益被认为是前列腺腺癌（PRAD）患者中出现的治疗抵抗性疾病。由于对治疗诱导的癌细胞身份转换机制理解不完整，该疾病缺乏有效疗法。在此，研究人员将RUNX1伴侣转录共抑制因子1（RUNX1T1）鉴定为前列腺癌患者中频繁扩增的基因，并与较差的预后相关。RUNX1T1在NEPC和SCNPC中高表达且与疾病进展相关。研究人员发现RUNX1T1对SCNPC的存活至关重要，因为其敲低诱导了凋亡性细胞死亡以及获得PRAD样身份，包括涉及细胞-细胞黏附和上皮细胞极性的基因改变。前列腺癌细胞系中的功能实验表明，RUNX1T1在SCNPC中调节与干性和神经内分泌身份维持相关的基因。利用模拟体内PRAD或SCNPC发展的人细胞重编程系统，研究人员进一步证明RUNX1T1是启动神经内分泌分化（NED）、组织学特征改变和干性所必需的。其敲除在SCNPC发展过程中 abolished NED和干性标志物的表达，并诱导SCNPC组织学特征的丧失。总之，这些发现确立了RUNX1T1作为干细胞样SCNPC细胞身份的关键驱动因子。理解RUNX1T1对其增殖、干性和SCNPC分化的多功能调节机制，将为发现新的特异性治疗靶点以预防SCNPC进展铺平道路。
**RUNX1T1驱动干细胞样小细胞神经内分泌前列腺癌身份：机制与治疗意义**
**研究背景与问题**
前列腺癌是全球男性第五大死因和第二大常见癌症，早期前列腺腺癌（PRAD）因依赖雄激素受体（AR）信号，可通过手术、放疗和激素治疗。然而，17%–30%的去势抵抗性前列腺癌（CRPC）患者会进展为神经内分泌前列腺癌（NEPC），其特征是AR信号缺失和神经内分泌分化（NED）标志物（CHGA、SYP、NCAM1）获得。其中小细胞神经内分泌前列腺癌（SCNPC）是最具代表性且侵袭性最强的亚型，表现为高核质比、胞质稀少、核深染、广泛核铸型和高分裂象。目前SCNPC缺乏临床批准的靶向治疗，预后极差。已有研究聚焦于ASCL1、FOXA2、NEUROD1、PROX1等转录因子及EZH2、LSD1等表观修饰因子在NED中的作用，但小细胞组织学特征常被忽视或仅作为NED的次要效应。SCNPC独特的干细胞样特征与不良分化组织学和小细胞形态相关，但其转化机制尚不清楚。因此，识别驱动PRAD向SCNPC组织学转化及干性转变的关键分子，对开发靶向治疗至关重要。
**研究内容与结论**
研究人员通过整合多组学数据（单细胞RNA-seq、bulk RNA-seq和药物耐药模型）并结合AR相关基因分析，鉴定出RUNX1T1（RUNX1伴侣转录共抑制因子1）为SCNPC中临床相关的高表达基因。RUNX1T1属于髓系易位基因家族，通过招募组蛋白去乙酰化酶和DNA甲基转移酶调节表观基因组，并直接与转录因子互作。研究发现RUNX1T1在前列腺癌中频繁扩增（5.9%总体，转移性队列达28%），其变异与总生存期显著缩短相关（风险比=3.135）。RUNX1T1在NEPC中高表达，且受AR直接抑制（ChIP-qPCR证实AR结合于RUNX1T1启动子），AR敲除或恩杂鲁胺治疗均可上调其表达。功能实验表明，RUNX1T1敲低诱导SCNPC凋亡（cleaved PARP增加）、细胞周期阻滞于sub-G0/G1期，显著抑制体内肿瘤生长；而过表达RUNX1T1则促进PRAD细胞增殖、G1/S转换和克隆形成。转录组分析显示RUNX1T1调控上皮分化、神经元分化和干细胞分化相关通路。敲低RUNX1T1恢复上皮标志物（KRT8、KRT18）表达，抑制NED标志物（CHGA、SYP、NCAM1），并逆转小细胞形态；过表达则产生相反效应。此外，RUNX1T1调节干性标志物（POU5F1、CD44、SOX2、HOXB5）及肿瘤球形成能力。利用人前列腺细胞重编程模型（ACB-PRAD和PARCB-SCNPC），研究人员证明RUNX1T1过表达足以在PRAD模型中诱导小细胞样表型、NED和干性标志物，而敲除RUNX1T1则消除SCNPC特征并恢复上皮表型。
**主要技术方法**
研究采用了多种关键技术：①整合多组学数据（Dong等单细胞RNA-seq、Beltran等bulk RNA-seq、Verma等耐药细胞系数据）结合CistromeDB和hTFtarget数据库进行AR靶基因筛选；②CRISPR-Cas9敲除和doxycycline诱导shRNA敲低系统进行功能缺失研究；③慢病毒过表达系统进行功能获得研究；④RNA-seq转录组分析和基因集富集分析（GSEA）；⑤体内异种移植瘤模型（NSG小鼠）评估肿瘤生长和组织学；⑥染色质免疫沉淀（ChIP-qPCR）验证AR和RUNX1T1的启动子结合；⑦人前列腺细胞重编程模型（ACB和PARCB）模拟体内PRAD和SCNPC发展；⑧免疫组化（IHC）、免疫印迹、细胞周期分析、肿瘤球形成和克隆形成实验。样本来源包括Duke BioRepository and Precision Pathology Center提供的人前列腺组织。
**研究结果**
**1. RUNX1T1在NEPC/SCNPC中高表达并与疾病进展相关**
通过多数据集交叉分析筛选出41个候选基因，其中RUNX1T1因频繁扩增（5.9%总体，转移性达28%）和不良预后关联被选中。RUNX1T1在NEPC中表达显著升高，且AR直接结合其启动子并抑制其表达。SCNPC细胞系（NCI-H660和MSKCC-EF1）中RUNX1T1蛋白水平远高于PRAD细胞系，人重编程模型显示其在SCNPC进展过程中逐步上调。
**2. RUNX1T1是SCNPC存活所必需并促进PRAD增殖**
RUNX1T1敲低（CRISPR和shRNA）显著抑制SCNPC细胞增殖（降低约50%），诱导凋亡（cleaved PARP增加）和sub-G0/G1期细胞积累。体内异种移植实验证实RUNX1T1敲低抑制肿瘤生长约50%，伴随凋亡标志物增加和增殖标志物减少。相反，RUNX1T1过表达促进PRAD细胞增殖、G1/S转换、克隆形成和体内肿瘤生长。
**3. RUNX1T1驱动SCNPC的NED身份、小细胞组织学和干性**
GSEA显示RUNX1T1敲低富集上皮细胞增殖、形态发生、顶底极性、细胞黏附以及神经元分化和干细胞分化相关通路。敲低RUNX1T1上调KRT8和KRT18，下调CHGA、SYP和NCAM1，并逆转小细胞形态（细胞增大、密度降低、核深染减少）。过表达则相反，诱导小细胞样形态和NED标志物。此外，RUNX1T1敲低抑制肿瘤球形成，过表达增强肿瘤球形成，并调节干性标志物表达。
**4. RUNX1T1是人类前列腺癌SCNPC发展的关键驱动因子**
利用人细胞重编程模型，ACB-PRAD模型过表达RUNX1T1足以诱导小细胞样表型（核质比增加、核深染、胞质稀少）、抑制上皮标志物、诱导NED和干性标志物（SOX2、CD44）及增殖标志物。PARCB-SCNPC模型敲除RUNX1T1则逆转小细胞表型、恢复上皮标志物，并完全消除NED和干性标志物，同时抑制肿瘤生长。
**讨论与结论**
研究确立了AR抑制与RUNX1T1激活之间的机制联系。AR通常促进腔上皮分化并抑制基底和干细胞程序，当AR通路被抑制时，RUNX1T1表达解除抑制，激活干性和NED相关转录程序。RUNX1T1位于8q染色体（转移性CRPC中最常扩增的常染色体区域），基因组扩增可能与AR抑制协同维持其高表达。功能研究证明RUNX1T1双向调控SCNPC表型，类似于ASCL1、MYCN和EZH2等已知谱系调节因子。机制上，ChIP-qPCR显示RUNX1T1直接结合上皮标志物KRT8和KRT18的启动子，但对NED或干性基因启动子结合不一致，提示其可能通过直接抑制上皮基因和间接调控神经内分泌程序发挥作用。研究结论：RUNX1T1是SCNPC发展所必需的关键因子，足以促进神经内分泌和小细胞转化，且维持干细胞样SCNPC身份所必需。该发现具有转化意义：RUNX1T1可作为识别有神经内分泌转化风险的谱系可塑性PRAD亚克隆的生物标志物；靶向RUNX1T1或其下游转录程序可能成为延迟或预防去势抵抗期间SCNPC进展的治疗策略。论文发表在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》。
