自噬調控在淋巴瘤中的研究進展

胡 鶯，毛崢嶸

自噬是一種多步驟溶酶體降解途徑，這個過程受到復雜的網絡調控。自噬一方面對生存、分化、發育和穩態維持至關重要，另一方面又與多種疾病的發生發展有關[1-2]。淋巴瘤是常見的血液系統惡性腫瘤，類型較多且具有較高的異質性，發病率和病死率均較高。細胞自噬與淋巴瘤的發生發展密切相關，目前研究發現淋巴瘤中存在多種途徑參與自噬的調控。越來越多的證據表明，自噬主要受mTOR依賴信號通路的調控。最近有研究表明，其他mTOR不依賴途徑也參與調節自噬(圖1)。該文對自噬調控途徑及在淋巴瘤中的研究進展進行綜述。

圖1 自噬調控示意圖：自噬過程受復雜的網絡調控，其中主要受mTOR依賴信號通路的調控，mTOR通過不同的途徑影響自噬的不同階段；此外，其他如與活性氧、RNA、表觀遺傳、翻譯機制等相關的途徑也參與調節自噬

1 與mTOR相關

mTOR是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，其二聚并形成兩個功能不同的多蛋白復合物的催化亞基，即mTORC1和mTORC2。mTORC1由mTOR本身、Raptor和mLST8三個亞基組成，協調進行底物的磷酸化，還包括DEPTOR和PRAS40兩個抑制亞基。mTORC1是細胞生長和代謝的主要調控因子，其在自噬的幾個階段都具有調控作用。

1.1 mTOR調節自噬前期mTOR通路是調節自噬的關鍵上游機制之一。氨基酸存在時，RAG GTP酶與mTORC1的Raptor直接作用，導致溶酶體募集mTORC1，mTORC1被募集到溶酶體表面后，mTORC1被RHEB完全激活。mTORC1誘導的ULK1磷酸化抑制下游VPS34復合體的激活。饑餓時，ULK1上的mTORC1位點被去磷酸化與mTORC1解離，ULK1自磷酸化激活，進而磷酸化ATG13和FIP200。

WIPI2是隔離膜生長和延伸的關鍵蛋白。mTORC1通過磷酸化WIPI2，引導WIPI2特異性地與E3泛素連接酶HUWE1相互作用，進行泛素化和蛋白酶體降解，從而控制自噬小體的形成[3]。營養缺乏條件下刺激AMPK，ATP ∶AMP的比例下降，激活AMPK1，AMPK1激活后抑制mTORC1的調節器Raptor和TSC，激活自噬。AMPK介導的自噬誘導也可以繞過mTOR，通過直接誘導ULK1、VPS34和Beclin 1的磷酸化來誘導自噬[4]。最近有研究發現，AMPK在能量緊張的情況下被激活，磷酸化Cyclin Y。這種磷酸化促進Cyclin Y與CDK16的相互作用，并激活CDK16激酶的活性，從而促進自噬。Cyclin Y/CDK16對于AMPK依賴性自噬激活是必需的[5]。

1.2 mTOR調節自噬后期mTOR途徑在自噬后期也具有重要功能。mTORC1靶向UVRAG抑制自噬體成熟。在營養豐富條件下，mTORC1磷酸化Pacer 157位絲氨酸，破壞Pacer與Stx17和HOPS復合物結合，抑制了Pacer介導的自噬體成熟。在營養缺乏條件下，Pacer去磷酸化促進了TIP60介導的Pacer乙酰化，促進HOPS復合物的募集，是自噬小體成熟的必要條件[6]。mTORC1能控制轉錄因子TFEB。當mTORC1活化時，MiT-TFE家族被磷酸化并隔離在細胞質中。當mTORC1滅活時，TFEB轉移到細胞核，激活溶酶體基因的轉錄[7]。

1.3 mTOR介導的自噬與淋巴瘤在套細胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma, MCL)細胞中lncRNA HAGLROS表達增加，HAGLROS可能通過調控miR-100/ATG5/PI3K/AKT/mTOR軸，增加細胞凋亡，降低自噬能力，進而促進腫瘤的發展[8]。在T細胞急性淋巴細胞白血病中，知母皂苷A-Ⅲ(timosaponin A-Ⅲ, TAⅢ)促進自噬相關蛋白Beclin 1和LC3-Ⅱ的表達，并通過抑制PI3K/Akt/mTOR通路誘導T細胞急性淋巴細胞白血病Jurkat細胞自噬，從而發揮抗腫瘤活性[9]。mTOR通路在濾泡性淋巴瘤(follicular lymphoma, FL)發病機制中起著重要作用，FL中v-ATPase亞基反復突變。v-ATPase亞基ATP6V1B2的突變激活自噬通量，并活化mTOR/TOR，從而使原代FL-B細胞在低亮氨酸濃度下表現出強生存能力[10]。抗體藥物偶聯在腫瘤治療中有較好的效果，利妥昔單抗偶聯物Rituximab-MMAE(monomethyl auristatin E, MMAE)在非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma, NHL)中表現出較強的治療效果。一方面其誘導NHL細胞caspase-3依賴性凋亡；另一方面，Akt/mTOR通路失活引發自噬。進一步研究發現氯喹抑制自噬可以抑制Rituximab-MMAE誘導的細胞凋亡，而雷帕霉素激活自噬可以顯著增強治療效果[11]。

2 與Ca2+相關

細胞內Ca2+對自噬具有復雜的調控作用。胞內Ca2+濃度的升高激活胞內半胱氨酸蛋白酶Calpains。活化的Calpains介導Atg5和Beclin 1的切割，從而抑制自噬誘導。Calpains導致cAMP的產生和腺苷酸環化酶的激活，細胞內cAMP水平升高會激活EPAC，進而激活Rap2B和PLCε。活化的PLCε介導PI(4，5)P2水解以生成IP3，從而抑制自噬。此外，增加的胞質Ca2+水平會抑制mTOR活性，并通過增加上游AMPK激活劑CaMKKβ的活性而導致自噬的增加[12]。

3 與活性氧(reactive oxygen species, ROS)相關

自噬也受ROS調控，ROS是由于氧的不完全還原而產生的高度活性分子。ROS的水平可能通過多種信號途徑調節自噬，ROS可以通過內質網應激傳感器PERK誘導自噬基因的表達，還可以通過NRF2-p62、HIF-1α-BNIP3/NIX或ATM-CHK2-Beclin 1軸調節自噬[13]。

4 與RNA相關

4.1 微小RNA(microRNA, miRNA)miRNA是具有多種生物學功能的小分子RNA，越來越多的證據表明，失調的miRNA與各種人類癌癥中異常的自噬有關。miR-155通過在mRNA和蛋白水平上抑制一些Atg基因包括Atg3、Atg5、Atg14和LC3來抑制自噬。miR-216b通過下調Beclin 1從而減弱自噬[14]。

4.2 miRNA介導的自噬調控與淋巴瘤miR-449a是從5號染色體長臂轉錄而來的miRNA，在腫瘤發生和自噬中有調控作用。在T細胞淋巴瘤中，miR-449a與ATG4B mRNA 3’UTR結合，降低ATG4B的表達，從而降低T細胞淋巴瘤細胞的自噬，增加T細胞淋巴瘤細胞凋亡[15]。

4.3 circRNA近年來，越來越多研究發現circRNA對自噬也具有調節作用。circMUC16通過miR-199a調節Beclin 1和RUNX1，也可以通過促進ATG13表達，促進上皮性卵巢癌的自噬[16]。circCDYL通過miR-1275-ATG7/ULK1調節自噬，促進乳腺癌進程，并認定其可以作為乳腺癌患者預后的潛在預測分子[17]。在活動性肺結核中，circAGFG1通過miRNA-1257/Notch軸調節自噬。circAGFG1抑制miRNA-1257表達，使Notch水平升高，進而增強自噬并減少細胞凋亡[18]。

5 表觀遺傳

5.1 表觀遺傳調節自噬表觀遺傳能調節自噬過程。越來越多的證據表明，幾個甲基轉移酶和去甲基化酶是自噬的必要調控因子。甲基轉移酶通過不同的途徑調節自噬。EZH2抑制了幾種mTOR通路負調節因子的表達，包括TSC2、DEPTOR、RHOA和GPI，導致mTOR激活，從而抑制自噬[19]。在營養豐富條件下，BRD4與EHMT2相互作用，負調控自噬和溶酶體基因表達，使自噬維持在較低的基礎水平。饑餓誘導導致EHMT2移位，增強ATG基因表達；去甲基化酶KDM1A抑制SESN2，SESN2通過調控GATOR復合物抑制mTORC1活性，參與了mTORC1通路的調控。KDM1A還通過直接調節TP53介導的轉錄程序參與自噬途徑[20]。

5.2 表觀遺傳介導的自噬調控與淋巴瘤在EB病毒誘導的B細胞淋巴瘤中，EB病毒可以操縱自噬維持生存。EB病毒癌蛋白EBNA3C招募H3K4me1、H3K4me3、H3K9ac和H3K27ac，激活自噬基因ATG3、ATG5和ATG7等的轉錄，促進自噬小體的形成。此外，在生長限制條件下，EBNA3C可以通過上調自噬介導的細胞死亡調節劑DRAM1和DAPK1，進一步刺激自噬反應[21]。

6 翻譯機制

6.1 翻譯機制調節自噬翻譯機制對自噬具有重要的調控作用。4E-BP通過隔離eIF4E阻止與eIF4G的相互作用抑制翻譯過程，eIF4E和eIF2alpha可以通過ATF4調控部分ATG基因和LC3基因的轉錄[22]。核糖體蛋白RACK1是40S亞基的一個核糖體蛋白組分，RACK1限制LC3的翻譯，是自噬的負調控因子。RNA結合蛋白HuR與ATG5，ATG12和ATG16 mRNA的相互作用，促進其轉錄。相反RNA結合蛋白ZFP36/TTP是Atg16 mRNA翻譯的負調控因子[23]。

6.2 翻譯機制介導的自噬調控與淋巴瘤與正常組織相比，淋巴瘤中UPR的激活水平明顯更高。c-Myc激活PERK/eIF2 inhibitor/ATF4，進而激活了UPR，通過誘導細胞保護性自噬提高細胞存活率。抑制PERK可顯著降低myc誘導的自噬。此外，自噬的抑制導致myc依賴性凋亡的增加[24]。

7 與Ⅲ類PI3K復合物相關

7.1 與Ⅲ類PI3K復合物相關的自噬Ⅲ類PI3K復合物包括Beclin 1、VPS34(也稱為PIK3C3)、ATG14和AMBRA1的形成是自噬起始的重要步驟，很多因素能在這一步對自噬起調節作用。JNK能在轉錄水平和通過磷酸化BCL-2使Beclin 1-BCL-2解離。NF-κB可以通過激活Beclin 1來誘導自噬。Beclin 1也是多個激酶的靶點，被ULK1、AMPK磷酸化后能促進自噬，而AKT和EGFR通過Beclin 1失活抑制自噬。DAPK使Beclin 1磷酸化，從而使Beclin 1-BCL-xL復合體解離，促進自噬的誘導。RTKs的激活通過直接磷酸化調節Beclin 1，從而抑制自噬的進展[25]。E3泛素連接酶NEDD4可通過招募USP13來減少PIK3C3/VPS34的K48連鎖泛素化，提高VPS34的穩定性，對自噬有正調節作用[26]。

7.2 與Ⅲ類PI3K復合物相關的自噬調控與淋巴瘤有研究發現，在彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL)組織中CUL4B表達上調與患者預后不良密切相關。CUL4B可以通過調節JNK信號來調節DLBCL細胞的自噬水平。在體外沉默CUL4B，可抑制DLBCL異種移植小鼠腫瘤的生長[27]。在MCL中，轉谷氨酰胺酶TG2的表達與NF-κB的組成激活和細胞的化療耐藥有關。MCL細胞利用TG2/NF-κB信號傳導和IL-6增強細胞保護性自噬反應，而自噬又調節TG2/NF-κB信號傳導和IL-6分泌，這暗示了潛在的反饋回路是MCL生存機制的基礎[28]。

8 與溶酶體相關

8.1 與溶酶體相關的自噬溶酶體在自噬過程具有至關重要的作用。在自噬后期，自噬體與溶酶體融合，形成自噬溶酶體，其內容物被降解，大分子前體被回收或用于代謝途徑。FoxO3誘導FoxO1與Rab7結合，促進溶酶體與自噬體的融合。TFE家族成員轉移到細胞核后，激活溶酶體基因的轉錄。PKC-β激活Nox2信號傳導，削弱溶酶體的酸化過程，從而導致自噬體積累[29]。

8.2 與溶酶體相關的自噬調控與淋巴瘤PIKFYVE抑制劑apilimod是一種有效的、選擇性的抗B細胞非霍奇金淋巴瘤(B-cell non-Hodgkin lymphoma, B-NHL)的細胞毒性藥物。apilimod可破壞溶酶體穩態，導致溶酶體腫脹、TFEB核易位和自噬體清除不完全，從而誘導B-NHL細胞死亡[30]。

9 總結

近年來，對于自噬的研究受到很多關注，也取得了一些進展，但是在mTOR非依賴的其他領域，對自噬的了解還需要進一步發展。自噬在淋巴瘤等多種腫瘤的發生、發展過程中都起著重要的作用。更深入的了解自噬的分子機制和調控途徑，特別是基于特定的環境，為疾病的治療提供新的突破，值得我們進一步探索。