孫文凱，孫卉，李欽，孟朝暾

（1.濱州醫(yī)學院臨床醫(yī)學院，山東 煙臺；2.山東省臨沂市人民醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，山東 臨沂；3.濰坊醫(yī)學院臨床醫(yī)學院，山東 濰坊；4.青島大學醫(yī)學院醫(yī)學部，山東 青島）

0 引言

CRSwNP 是耳鼻咽喉頭頸外科常見的疾病，由交叉的輔助性T 細胞因子表達譜和內型譜組成，個體間因致病因素的差異，發(fā)病機制有所不同。病因尚不明確，常見的致病因素包括：微生物感染引起的炎癥反應、黏膜變態(tài)反應、基因缺陷、離子通道異常、囊性纖維化、鼻腔粘膜纖毛功能低下、阿司匹林耐受不良、竇口鼻道復合體解剖異常等多致病因素導致黏膜的異質性慢性持續(xù)性炎癥，致使鼻腔粘膜反復的上皮損傷，使其粘膜水腫、基底膜增厚、血管和腺體減少，同時伴有多種炎細胞浸潤，反復感染，病程遷延，最終導致鼻息肉的形成。自噬現(xiàn)象普遍存在于真核細胞中，在應激狀態(tài)下維持細胞發(fā)育、生存、分化、內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及適應不利環(huán)境所必需的自我保護的生存途徑[1]。研究表明，自噬活動參與了小細胞肺癌、乳腺癌、前列腺癌、宮頸癌及結腸癌等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展[2-6]。鼻息肉作為耳鼻咽喉科常見疾病，臨床治療途徑豐富，但其復發(fā)率仍較高，嚴重影響患者生活質量。自噬在鼻息肉發(fā)病過程中關系密切，探討其機制，可能為鼻息肉的治療提供新的策略。

1 自噬及其細胞學研究

自噬是普遍存在于真核細胞中的一種動態(tài)分解代謝過程，稱為“自噬流”，它能將體內受損細胞器和大分子物質分解為氨基酸等物質后循環(huán)再利用，維持機體內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，參與細胞生長發(fā)育、成熟分化及Ⅱ型程序性死亡的調控。隨著科學研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)自噬過程與人類腫瘤、慢性炎癥等疾病關系密切，腫瘤及炎癥導致的細胞低氧、營養(yǎng)缺乏及高代謝狀態(tài)下可激活自噬。自噬的發(fā)現(xiàn)追溯到上世紀60年代，Ashford 等人在研究人類的肝細胞時觀察到了細胞中的自噬現(xiàn)象，并將其命名為“autophagy”[7]。自噬過程的機制經(jīng)過日本科學家大隅良典的一系列研究之后得以闡明，也因此獲得2016年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

機體的自噬過程可在缺氧、乏營養(yǎng)狀態(tài)下被誘導發(fā)生。自噬相關基因Atg1 的編碼產(chǎn)物可被Atg13 激活，二者結合后，受雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）調節(jié)。在饑餓狀態(tài)下的真核生物或用雷帕霉素處理后，mTOR 活性被抑制，Atg1 與Atg13 結合而被激活，誘導自噬發(fā)生[8]。ULKl/2（Unc-51-like kinase l/2，Unc-51 樣激酶l/2）是Atg1 在哺乳動物體內的同源蛋白，ULKl/2 可在內質網(wǎng)中與Atg13 等結合參與自噬小體的形成[9,10]。Beclin-1 是抑癌基因BECN1 表達的自噬相關標志物，也是哺乳動物中Atg6 的同源基因。Beclin-1 可通過磷脂?；?3-激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/Akt/ mTOR 通路啟動并調節(jié)自噬，參與炎癥、免疫、腫瘤等過程，因此Beclin-1 蛋白的表達與自噬活性呈正相關。微管相關蛋白1 輕鏈3（microtubuleassociated protein1 light chain 3，LC3）是哺乳動物中Atg8的同源蛋白，包括LC3-I 和LC3-II，隨著自噬活性的增強，LC3-I 會向LC3-II 轉化，使得LC3-II/I 比值升高。由原癌基因 C-Myc 編碼的P62（也稱為sequestosome 1，SQSTM1），也是一種自噬相關蛋白。P62 作為自噬過程中的底物，在LC3 和泛素化蛋白之間起連接作用，形成復合體，在自噬溶酶體內降解，P62 會隨著自噬活性的抑制而積累增多。

在乏營養(yǎng)狀態(tài)下，Beclin-1 誘導自噬的啟動，細胞接受刺激而形成自噬前體。自噬前體吞噬胞質、長壽或異常蛋白、損傷的細胞器、細菌和病毒等，形成自噬小體。自噬小體內膜上的LC3-II 經(jīng)P62 與泛素化的蛋白相連。然后自噬小體與溶酶體膜融合，形成自噬溶酶體。隨后，自噬小體膜被溶酶體酶降解后，膜內的蛋白質、細胞器和微生物等內容物以及小體內膜上的LC3-II 被降解為小分子氨基酸等物質釋放，被機體循環(huán)再利用[11,12]。因此，Beclin-1、P62 和LC3-II/I 常作為自噬研究的標志物，來直觀反映自噬活性的強度。

2 鼻息肉發(fā)病機制

鼻息肉是耳鼻咽喉頭頸外科常見的疾病，患病率約為0.5%-4.7%[13]，影響了中國約8% 的普通人群[14]。其病因復雜，發(fā)病機制尚沒有明確統(tǒng)一的認識。免疫應答、基因遺傳、細胞因子、變態(tài)反應、鼻腔解剖變異及微環(huán)境等多因素共同作用，致使鼻腔粘膜反復的上皮損傷，使其粘膜水腫、基底膜增厚、血管和腺體減少，同時伴有多種炎細胞浸潤，反復感染，病程遷延，最終導致鼻息肉的形成。鼻息肉以往作為臨床上的獨立疾病，現(xiàn)已歸于慢性鼻竇炎的一個亞型，伴有鼻息肉的慢性鼻竇炎（ chronic rhinosinusitis with nasal polyps， CRSwNP），而 根 據(jù) 組織免疫學特征， CRSwNP 可進一步分為嗜酸粒細胞型CRSwNP( ECRSWNP) 和非嗜酸粒細胞型 CRSwNP( non-ECRSwNP)，它們也表現(xiàn)出不同的地理和種族分布[13]。約40%的NPs 患者在術后18個月的內鏡檢查中發(fā)現(xiàn)復發(fā)的息肉[15]，高復發(fā)率對患者的生活質量造成嚴重影響。

研究中表明Th2 和Th17 途徑在CRSwNP 中顯示交叉調節(jié)，Th2 反應能促進組織水腫，而Th17 途徑則抑制水腫形成；Th2 細胞因子對Th17 反應起抑制作用，而Th17細胞因子增強Th2 反應[16]。Th2 型炎癥和嗜酸性炎癥與NPs 的嚴重程度及復發(fā)風險有關[17]。嗜酸性粒細胞（EOS）的浸潤與NPs 的水腫形成有關[18]。嗜酸性炎癥與NPs 的嚴重程度相關且增加了復發(fā)風險。與non-ECRSwNP 比較，ECRSwNP 表現(xiàn)出較高復發(fā)率，而且預后差[19]。長期EOS浸潤導致的慢性炎癥，促進了鼻息肉的增殖。

白細胞介素-5（interleukin 5，IL-5）在Th2 型免疫反應為主導的個體中表達升高，能夠增加EOS 等炎癥細胞的浸潤。IL-5 和CCL 11(Eotaxin)能夠一起動員EOS 進入組織。白細胞介素-6（interleukin 6， IL-6）可能在促進中性粒細胞向感染部位的募集的過程中發(fā)揮作用[20]。白細胞介素-8(interleukin 18，IL-8)會將中性粒細胞和EOS 等炎癥細胞趨化至反復感染因素刺激的鼻腔粘膜，形成NPs的生發(fā)中心[21]。白細胞介素-17（interleukin 17，IL-17）細胞通過分泌IL-17 誘導內皮細胞、上皮細胞和成纖維細胞分泌IL-6 和IL-8[17]，促進Th17 炎癥反應。IL-17 可下調IL-5 和ECP 的表達，降低嗜酸性炎癥[22]。白細胞介素-21（interleukin 21，IL-21）和IL--4 參與鼻息肉組織中IgE 的產(chǎn)生[23]。轉化生長因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）能上調α-SMA、結締組織生長因子、PAI-1 等下游產(chǎn)物的表達，從而使NP 中的成纖維細胞/肌成纖維細胞比例下調，導致細胞外基質(extracellular matrix，ECM) 的合成增加，促進纖維化重塑[24]。γ 干擾素（Interferon gamma，IFN-γ）、腫 瘤 壞 死 因 子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）、胰島素樣生長因子、成纖維細胞生長因子、血小板生長因子等均參與NPs 的形成。TNF-α 和其他促炎細胞因子的基因表達水平已被證實在NPs 組織中增高[25]，并且在CRSwNP 患者的鼻腔分泌物中蛋白水平升高。

NPs 組織相較于正常鼻腔黏膜，有著明顯的基因表達差異。胸腺間質淋巴細胞生成素（thymic stromal lymphopoietin, TSLP）基因位點與鼻息肉之間存在顯著聯(lián)系[26]。研究發(fā)現(xiàn)，CRSwNP 患者NPs 組織中TSLP、IL-33和IL-25 的表達水平與正常鼻粘膜差異明顯[27]。先前的研究也表明 CRSwNP 與 rs1837253 有最顯著的關聯(lián)，而且rs1837253 基因型可直接參與鼻粘膜上皮 TSLP分泌的調節(jié)，并且與 CRSwNP 患者粘膜組織中EOS 的數(shù)量呈正相關[28]，可能在ECRSwNP 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。研究表明APQ 5、CAV 1、COX 2、LTF 和MGB 1 基因的表達明顯下降，這些數(shù)據(jù)可能提示了CRSwNP 相關的上皮功能障礙[25]?；虍惓？赡軙е鹿逃忻庖叩氖д{，與導致鼻息肉形成的免疫機制相關。

3 自噬與鼻息肉的關系

哮喘、變應性鼻炎與CRSwNP 同屬于呼吸道黏膜慢性炎癥反應性疾病，其發(fā)展進程存在一定的遞進關系，自噬過程在上述疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[29-31]，然而，具體的參與機制尚不明確。

研究表明，NPs 組織中自噬水平的降低可導致環(huán)氧合酶2（cyclooxgenase 2，COX-2）的表達增強，這可能與鼻息肉持續(xù)的慢性炎癥相關[32,33]。研究發(fā)現(xiàn)NP 組織和NP來源的成纖維細胞的自噬水平顯著降低，可能是由于激活Akt-mTOR 信號通路的蛋白激酶B 導致明顯自噬缺陷[32]。而自噬的減少可能導致COX-2 的表達增強，提示自噬可能與鼻息肉的慢性炎癥存在一定的聯(lián)系[33]。mTOR 是調節(jié)自噬過程的重要靶點，研究顯示mTOR 在NPs 組織中表達增高，Beclin-1 表達降低，自噬被削弱[32]。齊等人[34]的實驗顯示Beclin1 表達降低而P62 表達升高，提示了自噬降低在鼻息肉機制中的作用，這與我們所得的實驗結果一致。而其他研究表明LC3 在鼻息肉中的表達增加[35]，這些實驗結果提示鼻息肉中自噬活性是升高的，并且LC3-II的過度表達可導致細胞持續(xù)炎癥[36]。因此，這種實驗結論的爭議，可能需要未來更多的研究來佐證，這對于鼻息肉的治療將會有重要意義。

中性粒細胞彈性蛋白酶（human neutrophil elastase，HNE）能觸發(fā)鼻上皮細胞中的自噬，自噬通過轉錄因子AP-1 和JNK 信號來調節(jié)粘液素(Mucins,MUCS)MUC5AC的表達，誘導鼻黏膜的高分泌，從而導致鼻腔分泌物增多[37]。CRSwNP 中上調的IFN-γ 可誘導NECs 中活化但自噬不足和p62 積聚；p62 反過來導致caspase-8 活化導致細胞凋亡。鼻粘膜屏障中增加的凋亡可能為細菌定植提供進入口，引起粘膜下層的炎癥[38]。缺氧的狀態(tài)可增強NPs 組織中的糖酵解和自噬作用。sirtuin 6(sirtuin 6，SIRT 6)是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴脫乙酰酶家族中的一員，是細胞代謝和炎癥的重要調節(jié)因子。研究表明SIRT6 可通過抗糖酵解的作用，抑制自噬來達到治療NP 的目的[35]。EOS浸潤在鼻息肉的機制中作用顯著，但研究顯示自噬活性在ECRSWNP 與non- ECRSwNP 之間并無明顯統(tǒng)計學意義[32]。

4 結語

自噬是人體在應激狀態(tài)下發(fā)生的一種高度保守的自我保護機制，與腫瘤、慢性炎癥性疾病關系密切，近年來受到廣泛關注。探索自噬在鼻息肉發(fā)生、發(fā)展中的調節(jié)通路；掌握自噬與細胞凋亡、細胞增殖的關系，有助于發(fā)現(xiàn)新的治療策略。目前國內外關于自噬活性在鼻息肉的研究甚少。鼻息肉的增殖機制復雜,抑制增殖的研究一直是治療鼻息肉的重要切入點。隨著研究的深入，探討自噬在NPs的發(fā)生發(fā)展過程中的作用及機制，將會為鼻息肉的治療發(fā)掘新的研究途徑。