劉梓鍵 楊志雄

廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院腫瘤醫(yī)院肺部腫瘤?？?，廣東湛江 524000

腫瘤有良惡性之分。惡性腫瘤，即癌癥，其發(fā)生常常由人體中的細胞異常增殖介導。根據(jù)最新全球的流行病學調查結果，肺癌仍然是2022 年診斷的五種主要癌癥類型之一，也是中國癌癥相關死亡的五大主要原因之一[1]。我國肺癌發(fā)病率較高，其中男性中最常見的惡性癌癥為肺癌[2]。非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）普遍預后較差，復發(fā)率高[3]，這與NSCLC 細胞對放化療的反應性有限及容易對藥物耐藥這兩大因素的持續(xù)存在息息相關。因此，尋求一種新的治療腫瘤的方法以改善患者的預后至關重要。本文綜述了自噬的發(fā)生機制，以及自噬在NSCLC 治療中的作用及作用機制，以期為診治NSCLC 提供新的思路。

1 自噬的發(fā)生機制

自噬是一個進化上保守的過程，自噬相關基因介導一種被稱為自噬小體的雙膜囊泡的形成，其包裹細胞貨物并與溶酶體融合，降解細胞內內容物[4]。自噬是一種分解代謝過程，可以在營養(yǎng)缺乏或感染等劇烈的應激條件下，降解受損的蛋白質和細胞器，促進細胞成分再循環(huán)，恢復細胞內穩(wěn)態(tài)。主要分為巨自噬、微自噬和伴侶介導的自噬[5]。巨自噬涉及自噬體的形成，是本文主要討論的自噬類型，下文簡稱“自噬”。

自噬主要過程包括吞噬體成核、自噬小體和自噬溶酶體的形成，自噬貨物的降解和細胞成分再循環(huán)[6]。自噬通過調節(jié)細胞內穩(wěn)態(tài)參與人類疾病的發(fā)生及發(fā)展，阿爾茨海默病[7]、帕金森病[8]和癌癥[9]等疾病的發(fā)生已被驗證與自噬通路的異常調節(jié)相關。值得注意的是，癌癥中的自噬具有環(huán)境依賴性。在某些條件下，自噬對癌癥發(fā)展產生抑制作用。然而，在特定情況下，自噬促進腫瘤的發(fā)生。越來越多的證據(jù)證明，自噬在癌癥的發(fā)生進展和治療中起雙刃劍作用[10]。乳腺癌[11]、胰腺癌[12]、肝癌[13]、肺癌[14]等惡性腫瘤的發(fā)生及發(fā)展都被報道與自噬相關。人們普遍認為肺癌中的自噬調節(jié)是一種有前景的治療選擇，自噬通路有望成為肺癌的有效治療靶點。

在正常生理條件下，自噬本質上是一個在細胞內發(fā)揮作用的穩(wěn)態(tài)質量控制系統(tǒng)。其分子機制高度保守，由自噬相關基因編碼的蛋白質執(zhí)行，這些蛋白與其他蛋白互作結合，在自噬流中形成不同的復合物[15]。主要包括3 個階段，自噬起始和吞噬體成核；吞噬體的延伸和自噬小體的形成；溶酶體融合與貨物的降解。遭遇劇烈的應激條件，如病原體感染、饑餓、缺氧條件下，自噬通常被上調。

1.1 自噬起始和吞噬體成核

在哺乳動物中，吞噬體于內質網(wǎng)發(fā)出稱為聚合體的富含脂酰肌醇3 磷酸（phosphatidylinositol 3-phosphate，PI3P）的膜結構域。激活自噬過程的信號通常來源于各種應激源，包括能量或營養(yǎng)短缺、缺氧、氧化應激和其他細胞毒性損傷[16]。其中最典型的觸發(fā)器常見的有兩類，第一種是氨基酸剝奪下哺乳動物雷帕霉素復合物1 的失活[17]，第二種是AMP 活化蛋白激酶的激活[18]。這兩種激酶通過聯(lián)合調控unc-51 樣自噬激活激酶1 復合物來共同觸發(fā)自噬起始。被激活的unc-51 樣自噬激活激酶1 復合物通過直接磷酸化一種磷脂酰肌醇激酶VPS34 和芐氯素1，進一步激活下游的Ⅲ類磷酸肌醇3-激酶復合物I，最終觸發(fā)吞噬體的成核[19]。

1.2 吞噬體的延伸和自噬小體的形成

吞噬體膜的延伸主要由兩種重要的泛素類蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)發(fā)揮功能來實現(xiàn)，分別是自噬相關蛋白ATG12-ATG5 蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)和微管相關輕鏈B-磷脂酰乙醇胺（phosphatidyl-ethnolamine，PE）泛素類蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)[20]。ATG12-ATG5 蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)在e1 樣酶ATG7 和e2 樣酶ATG10 聯(lián)合介導下，與自噬相關16樣蛋白1（AT-G16L1）聚合為超分子復合物ATG12-ATG5-ATG16L。這個超分子復合物進一步被WIPI2 招募到吞噬體中，作為LC3-PE 泛素類蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)的e3樣酶，在吞噬體內催化LC3-Ⅰ轉化為LC3-Ⅱ。

另一方面，新生的pro-LC3 被半胱氨酸蛋白酶ATG 4B 裂解，暴露出甘氨酸殘基[21]。隨后，e1 樣酶ATG7和e2 樣酶ATG3 聯(lián)合介導處理后的LC3 與ATG12-ATG5-ATG16L 復合物結合到PE 上，將其從LC3-Ⅰ轉化為膜狀、脂化形式LC3-Ⅱ。LC3-Ⅱ是廣泛認可的自噬小體標志物并被認為是吞噬團擴張和關閉所必需的物質[22]。自噬體的形成還涉及ATG4 和磷酸酶YMR1，其分別從自噬體外膜上清除LC3/ATG8 和PI3P 從而介導自噬小體與溶酶體融合。

1.3 溶酶體融合與貨物的降解

自噬小體的外膜與溶酶體融合為自噬溶酶體[23]。自噬小體-溶酶體融合涉及3 個蛋白家族的功能：Rab GTPases 蛋白家族、膜系因子及可溶性甲基馬來酰亞胺敏感因子附著蛋白。其中Rab GTPases 作為橋梁，連接相反的脂質雙分子層。最終自噬貨物被一系列溶酶體酸水解酶降解。降解產生的營養(yǎng)物質最終被釋放回細胞質，用于蛋白質合成和維持細胞內穩(wěn)態(tài)。

2 自噬在NSCLC 治療中的作用

2.1 自噬與自噬調節(jié)劑

當人們認識到自噬對肺癌發(fā)生及發(fā)展有影響且起雙刃劍作用后，越來越多的研究表明[24，25]，對自噬水平進行調節(jié)是控制和治療肺癌的新方向。根據(jù)目前實驗研究及臨床藥物研究發(fā)現(xiàn)，肺癌中自噬抑制劑主要包括Beclin1 抑制劑、自噬體/自噬體形成抑制劑和其他抑制劑等三大類。其中氯喹，原作為抗瘧藥物使用，是一種已知的自噬抑制劑，該藥通過抑制晚期核內體與溶酶體的融合來抑制自噬的最后階段[24]。同時，最新研究表明，哌酮安定是一種通過類泛素化途徑發(fā)現(xiàn)的新的自噬激活劑[25]。其已被證明通過類泛素化顯著增加細胞凋亡和自噬。

2.2 自噬與化療

目前，化療仍然是晚期NSCLC 患者的主要治療選擇，部分患者在化療后出現(xiàn)治療進展、腫瘤轉移和化療耐藥[26]。NcRNA 被報道在化療耐藥中起著重要作用。Cui 等[27]研究結果表明，miR-101-3p 可以通過調節(jié)ATG4D 介導的自噬來調節(jié)NSCLC 細胞對順鉑的敏感性。Yuwen 等[28]則通過對鉑耐藥患者與鉑敏感患者腫瘤組織中的miRNA 表達差異性分析，發(fā)現(xiàn)鉑耐藥患者對鉑類治療反應降低的機制之一是由于差異表達miR-425-3p 通過靶向AKT1 上調自噬水平所介導。此外，有研究人員嘗試通過聯(lián)合用藥激活細胞自噬從而達到增加化療效果的目的[26]。ABTL0812 是一種在1b/2a 期臨床試驗中完成首次人體試驗顯示出良好的安全性和療效的化學藥物。研究人員將ABTL0812 與化療聯(lián)合用于治療晚期和轉移性NSCLC，通過激活肺癌細胞系中自噬，抑制Akt/mTOR 軸，顯著提高化療的治療效果[29]。

另一方面，表觀遺傳學的研究領域近年來已發(fā)展成為腫瘤疾病治療的重要組成部分，表觀遺傳變化涉及DNA 甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA 的活性，通常介導基因表達的變化及其相互作用[30]。有研究發(fā)現(xiàn)β-欖香烯可以通過m6A 甲基轉移酶METTL3 介導的細胞自噬逆轉NSCLC 細胞對吉非替尼的耐藥[31]。溴代多巴胺和額外末端結構域家族蛋白是一種重要表觀遺傳調節(jié)因子，Zhou 等[32]驗證了，抑制溴代多巴胺和額外末端結構域家族蛋白表達與紫杉醇和順鉑化療結合，可以以協(xié)同的方式抑制細胞自噬從而抑制NSCLC 細胞的生長。

因此，在NSCLC 中，通過調節(jié)ncRNA 表達、影響表觀遺傳學過程及聯(lián)合用藥的方式介導細胞自噬水平變化是增強化療效果及逆轉耐藥的有效治療方式。

2.3 自噬與放療

放療是對肺癌患者最有效的治療方法之一，常單獨使用或與其他治療方法聯(lián)合使用。立體定向體放療目前是NSCLC 的標準治療方法之一。有實驗結果表明，可通過對立體定向體放療耐藥細胞系A549/IR 和H1975/IR 細胞中高表達的KCNQ1OT1 進行沉默從而使耐藥細胞對輻射重新敏感[33]。另一項研究表明，NSCLC 組織在接受8 Gy 放射治療后，組織中Aurora激酶A 的表達顯著增加。體外對Aurora 激酶A 的沉默會導致細胞的放射敏感性增強[34]。因此，在NSCLC中，針對ncRNA 及自噬相關蛋白的調節(jié)可能是一種新的臨床策略，為增強放療對NSCLC 的療效提供新的思路。

2.4 自噬與免疫治療

免疫治療已成為NSCLC 的一線治療方案。阻斷PD-1 和PD-L1 功能的抗體均被批準為肺癌治療藥物。Booth 等[35]發(fā)現(xiàn)，培美曲塞與西地那非的聯(lián)合用藥可以改變肺癌細胞的免疫原性。聯(lián)合用藥通過在NSCLC 中降低了PD-L1、PD-L2 和鳥氨酸脫羧酶的表達，從而進一步增加了Ⅰ類MHC 分子MHCA 的表達，使自噬依賴性的組蛋白去乙酰化酶表達下調，增強細胞的免疫治療反應。同時，Limagne 等[36]闡明了絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）在抑制化療-免疫治療效果方面的作用。使用MAP2K/MEK 抑制劑聯(lián)合化療抑制MAPK 通路可促進細胞的線粒體吞噬。線粒體DNA 在線粒體被自噬體和自噬內涵體降解后被釋放出來，與Toll 樣受體9相互作用。Toll 樣受體9 的激活可促進癌細胞產生趨化因子CXCL10，提高T 細胞的募集，提高免疫治療的效果。由此可以推測，通過調節(jié)NSCLC 中的自噬水平提高免疫治療的效果或許是一種可行的治療方案。

3 小結

近些年來，腫瘤治療各方面都取得一定的進展，自噬成為治療腫瘤的生物研究和醫(yī)學研究的熱點問題，但自噬的發(fā)生機制仍有待進一步探索。作為一種程序性細胞死亡的過程，自噬在治療癌癥和耐藥方面具有自己雙刃劍的獨特性。通過研究自噬在肺癌治療中的作用機制，有望發(fā)現(xiàn)新的治療靶點，為研發(fā)新型靶向抗腫瘤藥物提供新線索。