尹東濤，云天洋，劉 陽

1解放軍總醫(yī)院 胸外科，北京 100853；2火箭軍總醫(yī)院 胸外科，北京 100088

肺癌是目前世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，其中非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)約占80%。由于大多數(shù)非小細胞肺癌患者在就診時已屬晚期，故總體的治療效果不理想[1]。近年來，以表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)酪氨酸激酶抑制劑為代表的靶向治療在NSCLC中顯示了很好的應(yīng)用前景，但多數(shù)患者在用藥6 ～ 12個月時會發(fā)生“獲得性耐藥”使療效受限[2]。NSCLC靶向治療耐藥的機制有多種，如EGFR基因20外顯子T790M突變、g-MET基因擴增、組織學上的小細胞轉(zhuǎn)變等。最近的研究表明，細胞自噬(autophagy)在腫瘤放化療和靶向治療耐藥的過程中發(fā)揮了重要作用[3-5]。本文就以EGFR為靶點的非小細胞肺癌靶向治療中的自噬調(diào)控研究進展作一綜述。

1 自噬的概念

自噬是指細胞為適應(yīng)某種環(huán)境或刺激，降解自身細胞質(zhì)成分和細胞器，以維持細胞新陳代謝和生存的正常生理過程[6]。細胞自噬共有3種形式，巨自噬(macroautophagy)、微自噬(micro-autophagy)和分子伴侶介導的自噬(chaperone-mediated autophagy)。巨自噬是指在蛋白質(zhì)、脂類或其他細胞器周圍首先形成雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小體，之后自噬小體與溶酶體融合，形成自噬溶酶體并降解，使細胞內(nèi)的成分得到循環(huán)的過程，是目前研究最廣、最常見的自噬形式，也是本綜述所指的自噬。自噬在細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、癌癥、心力衰竭、神經(jīng)退行性疾病、傳染病、衰老相關(guān)性疾病等過程中都發(fā)揮了重要作用，成為繼凋亡(apoptosis)之后生命科學最熱門的研究領(lǐng)域之一[7]。

在腫瘤的不同階段，細胞自噬發(fā)揮著雙向的調(diào)節(jié)作用。在正常細胞中，低水平自噬通過減少蛋白質(zhì)積聚、清除氧自由基等方式抑制腫瘤的發(fā)生；而在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中，腫瘤細胞基礎(chǔ)自噬水平的提高，是保證其在營養(yǎng)缺乏或抗腫瘤藥物作用等惡劣環(huán)境下存活的重要機制之一，也稱為“保護性自噬”[8-9]。過度的自噬又能夠引起自噬性細胞死亡，常被稱為“Ⅱ型程序性細胞死亡”以區(qū)分于“Ⅰ型程序性細胞死亡”，即“凋亡”。在腫瘤治療的過程中，往往伴隨著腫瘤細胞自噬水平改變，而這種改變也影響了腫瘤治療的效果。這一特點使人們對細胞自噬這一新的腫瘤治療靶點充滿了期待[10]。

2 自噬在非小細胞肺癌靶向治療中的作用

2.1 非小細胞肺癌的EGFR靶向治療現(xiàn)狀 EGFR是一種由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成的糖蛋白，其胞內(nèi)區(qū)含有ATP結(jié)合區(qū)和酪氨酸激酶區(qū)。NSCLC患者EGFR基因的過表達率約為62%[11]。EGFR基因通過磷酸化激活后，可以引起下游如Ras/Raf/MEK/MAPK、JAK/STAT、PI3K/AKT/Mtor、NCK/PAK/JNK等多條信號通路的激活，促進腫瘤細胞的增殖[12]。隨著分子生物學的發(fā)展，以EGFR基因為靶點的靶向治療得到了廣泛的關(guān)注，并取得了令人鼓舞的臨床結(jié)果[13]。靶向治療優(yōu)勢有作用靶點明確、不良反應(yīng)程度輕、起效快、患者依從性好等。目前用于臨床治療NSCLC的主要靶向藥物有： 1)表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI)，代表藥物有第一代TKI吉非替尼(gefitinib)和厄洛替尼(erlotinib)，第二代TKI阿法替尼(afatinib)，以及第三代的AZD9291等； 2)抗EGFR單克隆抗體，代表藥物西妥昔單抗(cetuximab)； 3)間變性淋巴瘤激酶(ALK)抑制劑，代表藥物克唑替尼。患者在接受靶向治療的過程中，多數(shù)在1年之內(nèi)發(fā)生獲得性耐藥(acquired resistance)，還有一些患者存在原發(fā)性耐藥的因素，使靶向治療的效果受到限制。目前發(fā)現(xiàn)的耐藥機制主要包括K-RAS基因突變、EGFR T790M突變、c-MET基因擴增，以及組織學上的小細胞轉(zhuǎn)變等，但仍有一些耐藥機制尚不明確[14]。

2.2 細胞自噬與非小細胞肺癌EGFR靶向治療的耐藥 靶向藥物能夠誘導細胞自噬最早由Ertmer等[15]在伊馬替尼治療慢性粒細胞性白血病的研究中提出。2011年，Han等[16]首次報道了吉非替尼或厄洛替尼在肺癌細胞中對自噬的激活作用，比較了對EGFR-TKI相對耐藥和相對敏感的兩種肺癌細胞系，在相對耐藥的EGFR野生型細胞系A(chǔ)549中檢測到自噬，而相對敏感的細胞系中未檢測到自噬；通過自噬抑制劑氯喹(CQ)或敲除自噬相關(guān)基因ATG5或ATG7的辦法抑制自噬，可恢復A549細胞對靶向藥物的敏感性，由此證實了自噬可能是EGFR野生型肺癌細胞對TKI耐藥的原因。Zou等[17]也發(fā)現(xiàn)，氯喹能夠明顯增加厄洛替尼對野生型EGFR肺癌細胞的細胞毒作用，而通過抑制自噬有望擴大靶向藥物在野生型EGFR的NSCLC中的應(yīng)用。

細胞自噬調(diào)節(jié)不僅與非小細胞肺癌靶向治療中的原發(fā)性耐藥有關(guān)，還與獲得性耐藥密切相關(guān)[18-19]。EGFR外顯子19缺失突變的HCC827細胞(TKI敏感型)經(jīng)1μmol/L吉非替尼作用并連續(xù)傳代20次以上，獲得對吉非替尼耐藥的細胞株，經(jīng)測序證實與親代細胞具有相同的突變序列，并且未發(fā)生T790M及C-MET擴增這兩種常見獲得性耐藥機制，研究人員發(fā)現(xiàn)獲得性耐藥的子代細胞基礎(chǔ)自噬水平顯著高于親代，而抑制自噬可以抑制子代細胞的增殖，證實了自噬作為一種獨立的獲得性耐藥機制在靶向治療中發(fā)揮作用[20]。

細胞自噬在靶向治療中不僅表現(xiàn)為“保護性自噬”，也能夠產(chǎn)生細胞毒效應(yīng)。研究表明，聯(lián)合使用異羥肟酸(SAHA，一種組蛋白脫乙酰酶)和第3代TKI，能夠增強自噬介導的細胞死亡及細胞凋亡，從而明顯增強對EGFR T790M突變的肺癌細胞的抗腫瘤效果[21]。這項研究讓我們看到了“雙刃劍”的另一面。Fung等[22]研究發(fā)現(xiàn)，自噬誘導劑雷帕霉素可以部分恢復耐藥肺癌細胞對TKI治療的敏感性，認為自噬下調(diào)或缺失可能是TKI耐藥的機制之一，而誘導自噬的途徑則可能在增強TKI療效方面發(fā)揮作用。

靶向藥物與傳統(tǒng)化療聯(lián)合以提高單藥治療的效率，在臨床前研究中取得了較好的結(jié)果，但在4個大型Ⅲ期隨機臨床試驗中，聯(lián)合用藥較單藥并未取得明顯的臨床獲益。Liu等[23]研究發(fā)現(xiàn)，靶向藥和化療藥物之間的拮抗效應(yīng)影響了臨床結(jié)果，而自噬是拮抗效應(yīng)的機制之一，通過抑制自噬有望解決這種拮抗效應(yīng)，從而給臨床治療帶來新的思路。

2.3 自噬調(diào)控非小細胞肺癌EGFR靶向治療的機制 作為細胞膜蛋白EGFR同樣可以定位于細胞核和細胞質(zhì)中。研究表明，線粒體也可以表達EGFR，而且EGFR在線粒體表達與自噬和凋亡的調(diào)控密切相關(guān)[24]。EGFR下游的信號通路如MAPK、JAK/STAT、PI3K/AKT/mTOR、NCK/PAK/JNK和PLC/PAG/PKC等均參與了自噬的調(diào)控[25]。AMPK/mTOR是EGFR和自噬調(diào)節(jié)通路的共同靶點，AMPK抑制劑或敲除AMPK基因均可以顯著阻斷吉非替尼對NSCLC自噬的誘導作用，很好地解釋了EGFR和自噬調(diào)節(jié)的密切關(guān)系[26]。

p53也是自噬調(diào)控的重要因子之一。在細胞核中，p53作為核轉(zhuǎn)錄因子，與腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)、死亡相關(guān)蛋白激酶1、損傷調(diào)節(jié)自噬調(diào)控基因(damage-regulated autophagy modulator，DRAM)等多種自噬調(diào)節(jié)分子的基因啟動子區(qū)結(jié)合，促進這些靶基因的轉(zhuǎn)錄，進而促進自噬；而在細胞質(zhì)中，p53主要通過激活mTORC1抑制自噬。最近一項研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇(一種天然的多元酚化合物)能夠增加吉非替尼對PC9/G(對吉非替尼耐藥的PC9細胞)的抗腫瘤效果，p53介導的自噬和凋亡在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[27]。

mTOR是哺乳動物雷帕霉素的靶點，對細胞的生長、增殖、存活都具有重要的調(diào)節(jié)作用，其上游和下游各有多條信號通路，在自噬中主要起負向調(diào)控作用。靶向藥物吉非替尼正是通過阻斷PI3K/AKT/mTOR通路而誘導肺癌細胞的自噬和凋亡[28]。

3 自噬調(diào)節(jié)劑在NSCLC EGFR靶向治療中的應(yīng)用

氯喹(chloroquine，CQ)和羥氯喹(hydroxychloroquine，HCQ)原屬于抗瘧藥物，它們均通過提高溶酶體內(nèi)pH值抑制溶酶體酸化發(fā)揮抑制細胞自噬的過程，是目前研究中應(yīng)用最多的自噬抑制劑。CQ不僅具有直接的抗腫瘤作用，還可增強腫瘤對化療及放療的敏感性。臨床前研究表明，CQ能夠提高TKI對野生型EGFR及獲得性耐藥NSCLC的抗腫瘤效果[17,20]。然而，由于其胃腸道反應(yīng)與眼毒性等不良反應(yīng)，臨床應(yīng)用受到很大限制。HCQ是氯喹的類似物，其不良反應(yīng)相對CQ較少。一項HCQ與厄洛替尼聯(lián)合治療晚期NSCLC的Ⅰ期臨床試驗中研究了HCQ的安全性及最大耐受劑量，認為HCQ 1 000 mg/d與厄洛替尼150 mg/d聯(lián)用是安全可行的[29]。但Leung等[30]對7例參與了厄洛替尼聯(lián)合HCQ治療晚期NSCLC臨床研究的病人進行觀察，發(fā)現(xiàn)其中2例患者分別于服藥的11個月和17個月時出現(xiàn)了視網(wǎng)膜毒性。而且，有報道大劑量的HCQ對自噬的抑制效果在體內(nèi)與體外試驗中并不一致[31]。因此，CQ和HCQ用于臨床可能還需要時間。

質(zhì)子泵抑制劑(proton pump inhibitor，PPI)一直用于消化道潰瘍的治療，但多項研究表明PPI不僅具有抗腫瘤活性，而且能夠提高化療藥物的敏感性，而主要機制即是通過抑制細胞自噬[32]。有研究認為PPI類藥物會影響TKI的吸收效率，但對TKI治療NSCLC的最終療效是否產(chǎn)生影響目前尚存在爭議[33-34]。

Sugita等[35]發(fā)現(xiàn)，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素能夠通過抑制自噬增強EGFR-TKI對NSCLC的非凋亡途徑的細胞毒作用；并且在EGFR-TKI對胰腺癌細胞的治療中也有同樣的作用[36]。大環(huán)內(nèi)酯類藥物臨床應(yīng)用廣泛，安全性好，有望為NSCLC的靶向治療耐藥帶來新的突破。

此外，還有很多對自噬有調(diào)節(jié)作用的藥物，如雷帕霉素、依維莫司、硼替佐米、三氧化二砷和姜黃素等。它們能否作為非小細胞肺癌靶向治療的輔助用藥，臨床安全性如何，尚有待更多的研究證實。

4 結(jié)語

細胞自噬是細胞自身對外界環(huán)境變化如缺血、缺氧、理化因素及藥物刺激等的一種適應(yīng)性反應(yīng)，靶向治療以及其他多種腫瘤治療方法均可以誘導細胞自噬的發(fā)生，并導致腫瘤細胞對治療的耐受。細胞自噬調(diào)節(jié)有望為靶向治療耐藥的解決帶來一種新的方法。當然，自噬調(diào)節(jié)劑與靶向治療聯(lián)合應(yīng)用的確切效果尚需要更多臨床前及臨床研究驗證，同時也期待發(fā)現(xiàn)更多新型、安全有效的自噬調(diào)節(jié)劑。

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