高銀華，羅泊濤，陸元志

(1 廣東醫(yī)科大學，廣東湛江524023；2 廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院)

乳腺癌是我國女性高發(fā)惡性腫瘤之一，每年新發(fā)病例約27.89萬例，且患者趨于年輕化[1]。臨床上約70%乳腺癌患者為雌激素受體(ER)或孕激素受體(PR)陽性，內(nèi)分泌治療是這類患者重要的治療手段。他莫西芬是目前應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)分泌治療藥物，但30%～40%患者治療后出現(xiàn)耐藥。細胞自噬是指細胞通過降解自身結(jié)構(gòu)或物質(zhì)使細胞存活的一種自我保護機制，主要作用是清除細胞內(nèi)錯誤折疊蛋白或損傷細胞器，以維持細胞穩(wěn)態(tài)[2]。細胞自噬主要有巨自噬、微自噬和分子伴侶介導自噬三種類型。巨自噬是目前研究最多的自噬形式，其過程包括自噬體形成、自噬溶酶體形成和溶酶體內(nèi)容物降解等步驟。自噬體形成又涉及自噬誘導、延伸、包裹成熟等關(guān)鍵步驟，受絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶ULK1/2、BECN-1等多個自噬相關(guān)基因(ATG)的嚴密調(diào)控[2，3]。有研究發(fā)現(xiàn)，細胞自噬與乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥密切相關(guān)[4～6]。本文結(jié)合文獻就細胞自噬在乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥中作用的研究進展作一綜述。

1 細胞自噬在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

以往研究證實，細胞自噬是防止正常細胞惡性轉(zhuǎn)化的重要機制。事實上，約40%乳腺癌、50%前列腺癌、75%卵巢癌組織中發(fā)現(xiàn)17號染色體(17q21)雜合性丟失，而這一區(qū)域缺失正好是BECN-1基因所在位點[7]。正常乳腺上皮幾乎均表達BECN-1蛋白，而乳腺癌組織BECN-1蛋白表達明顯降低；乳腺癌細胞MCF-7過表達BECN-1基因，細胞增殖明顯受到抑制。在已發(fā)現(xiàn)的多種腫瘤組織中常出現(xiàn)EGFR突變或擴增，一方面可使其下游PI3K/AKT/mTOR信號通路過度激活，另一方面通過磷酸化BECN-1蛋白抑制自噬反應(yīng)，促進腫瘤生長；且許多腫瘤伴有PIK3CA突變或抑癌基因PTEN失活，mTOR活性增強，進而抑制自噬功能[8，9]。有研究發(fā)現(xiàn)，PARK2基因敲除小鼠亦出現(xiàn)與BECN-1缺失類似表型，PARK2蛋白介導線粒體外膜蛋白泛素化，其缺失可導致自噬反應(yīng)缺陷，損傷的線粒體無法被清除，超氧化物歧化酶增加，從而促進腫瘤發(fā)生[10]。

新近研究表明，細胞自噬還是維持腫瘤細胞存活和促進腫瘤細胞惡性演進的重要因素。在KRASG12D突變小鼠肺癌或胰腺癌模型中，同時敲除ATG5或ATG7基因能阻止腫瘤進展；在胰腺癌細胞中，關(guān)閉突變的KRASG12D功能，腫瘤細胞則進入休眠狀態(tài)，并激活自噬反應(yīng)[10]。提示細胞自噬能促進腫瘤進展。細胞自噬是缺氧狀態(tài)下維持腫瘤細胞存活的主要途徑。已發(fā)現(xiàn)在腫瘤組織缺氧區(qū)域中腫瘤細胞自噬體明顯增多；而敲除ATG或藥物抑制自噬反應(yīng)則可促進細胞死亡[10]。腫瘤細胞還可通過上調(diào)自噬關(guān)鍵分子p62，使其與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(如TWIST、SMAD4等)的結(jié)合更加穩(wěn)定，繼而促進EMT[11，12]。更重要的是，脫離原發(fā)灶的腫瘤細胞通激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)激酶PERK1及eIF-2α，選擇性轉(zhuǎn)錄ATF4轉(zhuǎn)錄因子，促進ATG5、LC3蛋白表達，進而誘導細胞自噬，避免腫瘤細胞在循環(huán)中出現(xiàn)失巢凋亡[13]。PERK1還可通過NRF2途徑激活LKB-AMPK信號通路，抑制mTOR信號，解除mTOR對細胞自噬的抑制作用[12]。在化療、放療或靶向治療作用壓力下，部分腫瘤細胞進入休眠狀態(tài)，這些腫瘤細胞主要通過激活自噬反應(yīng)而維持存活，并獲得腫瘤干細胞的功能與表型[12]；而休眠的腫瘤細胞對細胞毒性化療藥物或靶向藥物可產(chǎn)生耐受。上述研究證實，細胞自噬通過影響腫瘤細胞狀態(tài)而改變腫瘤治療反應(yīng)[12，14]。目前，與自噬相關(guān)的關(guān)鍵分子(如p62)是否直接調(diào)控EMT及細胞休眠尚不完全清楚，在不同腫瘤中自噬調(diào)控腫瘤細胞生物學行為的確切分子開關(guān)需進一步研究。

2 細胞自噬在乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥中的作用

2.1 細胞自噬與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 近年研究表明，抗雌激素治療能誘導乳腺癌細胞出現(xiàn)未折疊蛋白反應(yīng)，且相對于內(nèi)分泌治療敏感細胞，耐藥乳腺癌細胞出現(xiàn)未折疊蛋白反應(yīng)更早；基因敲減ERα后能抑制未折疊蛋白反應(yīng)，并誘導細胞自噬[15]。提示ER信號通路可能不直接調(diào)控未折疊蛋白反應(yīng)。硼替佐米和弗維司群共同作用于乳腺癌細胞后，可使細胞內(nèi)ERα蛋白聚集，從而誘導未折疊蛋白反應(yīng)并介導細胞死亡[16]。提示ERα信號通路及抗內(nèi)分泌治療均參與調(diào)控未折疊蛋白反應(yīng)和細胞自噬，而且未折疊蛋白反應(yīng)程度與持續(xù)時間是決定接受內(nèi)分泌治療乳腺癌細胞狀態(tài)的關(guān)鍵因素。

未折疊蛋白反應(yīng)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的結(jié)果。營養(yǎng)缺乏、缺氧、氧化應(yīng)激、化療藥物等均可干擾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)，使蛋白合成、折疊、修飾與分泌過程發(fā)生障礙，從而引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，誘導未折疊蛋白反應(yīng)。未折疊蛋白反應(yīng)是一個高度保守的細胞應(yīng)激反應(yīng)過程，主要受核心調(diào)節(jié)因子葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)調(diào)控。生理條件下，GRP78定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，并參與調(diào)控未折疊蛋白反應(yīng)關(guān)鍵蛋白PERK、ATF6與IRE1結(jié)合，抑制調(diào)控分子的活性。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可使GRP78與以上三個關(guān)鍵蛋白分離，激活下游PERK-eIF2a-ATF4-CHOP、ATF6a-Sp1/Sp2-GRP78、IRE1a-XBP1信號通路，不僅能降低蛋白合成，還可誘導分子伴侶合成和激活蛋白降解途徑，減少錯誤折疊蛋白生成，從而保護細胞，使其在應(yīng)激條件下存活或啟動凋亡。在乳腺癌中，PERK-eIF2a-ATF4活化一方面通過增加ATG12表達啟動細胞自噬，另一方面通過加強LC3剪接促進細胞自噬。而未折疊蛋白反應(yīng)的核心分子IRE能通過激活MAPK-JNK通路誘導細胞自噬[17]。此外，在內(nèi)分泌治療敏感乳腺癌細胞中過表達GRP78可誘導細胞自噬，而抑制AMPK活性則可降低自噬反應(yīng)，但并未伴BECN-1蛋白表達變化。提示在抗內(nèi)分泌治療過程中，GRP78是未折疊蛋白反應(yīng)與自噬信號整合的紐帶，但并不一定通過經(jīng)典的自噬通路調(diào)控細胞自噬[17，18]。而在內(nèi)分泌治療抵抗乳腺癌細胞中，阻斷雌激素或抗雌激素治療會改變葡萄糖和谷氨酰胺攝取并可影響未折疊蛋白反應(yīng)激活[19]。

2.2 細胞自噬與細胞凋亡 凋亡抵抗是治療抵抗包括內(nèi)分泌治療耐藥的重要原因。腫瘤細胞凋亡抵抗主要與Bcl-2蛋白家族異常表達導致細胞線粒體凋亡信號通路失調(diào)有關(guān)。Bcl-2家族是含有Bcl-2同源區(qū)的一組蛋白，包括促進凋亡分子(如Bad、Bid、Bax等)、抑制凋亡分子(如Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1等)。有研究發(fā)現(xiàn)，細胞自噬的起始分子BECN-1蛋白具有與Bcl-2相似的BH3結(jié)構(gòu)域，能與Bcl-2相互作用，以保持細胞凋亡與細胞自噬平衡。生理條件下，Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1等與BECN-1結(jié)合，抑制自噬起始復合體Vps34和PIK3C3活化，從而抑制細胞自噬；相反，Bad、Bid、Bax等與BECN-1結(jié)合，使Bcl-2與BECN-1分離，促進細胞自噬。提示Bcl-2表達水平是細胞凋亡與細胞自噬平衡的關(guān)鍵分子。研究發(fā)現(xiàn)，約85%ER陽性的乳腺癌組織Bcl-2蛋白過表達，Bcl-2蛋白過表達是早期乳腺癌(如原位癌)預后良好的獨立影響因素，同時他莫西芬聯(lián)合Bcl-2抑制劑可明顯抑制ER陽性乳腺癌組織生長，誘導細胞凋亡和自噬依賴性死亡[20～22]。但在晚期內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌中，Bcl-2蛋白表達明顯降低，這可能是耐藥乳腺癌細胞自噬增加的原因之一[5]。在葡萄糖缺乏或缺氧時，凋亡抑制因子Mcl-1迅速降解，細胞自噬被激活，且Mcl-1過表達可導致LC3Ⅱ分子在自噬體膜上呈點狀分布，繼而啟動細胞自噬[23]。提示Mcl-1可調(diào)控細胞自噬并在乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，RNAi敲除Bcl-2基因可導致乳腺癌細胞MCF-7自噬增加和細胞死亡，而BH3模擬物可誘導乳腺癌細胞BECN-1依賴性和非依賴性自噬，從而避免細胞凋亡[24]。由此可見，靶向Bcl-2蛋白家族有可能為逆轉(zhuǎn)乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥提供新的策略。但Bcl-2蛋白家族成員之間及其與自噬調(diào)控分子之間的作用機制復雜，細胞凋亡與細胞自噬在乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥中的作用仍需深入研究。

2.3 細胞自噬與乳腺癌間質(zhì)成纖維細胞活化 乳腺癌是纖維間質(zhì)反應(yīng)最明顯的惡性腫瘤之一。腫瘤相關(guān)成纖維細胞(CAFs)是乳腺癌間質(zhì)的主要成分，CAFs活化及其與腫瘤細胞共進化過程可參與調(diào)控腫瘤細胞的多種生物學行為，包括腫瘤細胞干性與耐藥等[6，12]。研究證實，腫瘤細胞可通過釋放多種炎癥因子(如活性氧),誘導成纖維細胞衰老，改變間質(zhì)成纖維細胞代謝狀態(tài)，繼而促進細胞自噬，同時通過自噬降解成纖維細胞表面小凹蛋白(Cav-1)、上調(diào)單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白4(MCT4)，促進RAS信號通路活化并獲得活化表型。活化的成纖維細胞通過釋放乳酸、酮體或自由脂肪酸等促進腫瘤細胞生長和內(nèi)分泌治療耐藥[6，25]。成纖維細胞活化不僅可促進乳腺導管原位癌向侵襲性導管癌過渡，還是晚期腫瘤患者惡病質(zhì)的重要原因[6，12，25]。此外，乳腺癌相關(guān)成纖維細胞敲除Cav-1基因后，乳腺癌生長迅速，且不依賴于雌激素或孕激素受體信號，但對mTOR信號通路抑制劑雷帕霉素治療更為敏感[12，26]。乳腺癌成纖維細胞HIF-1α過表達可促進細胞自噬，增加細胞無氧代謝過程，降低線粒體氧化功能，最終促進乳腺癌細胞增殖；相反，在乳腺癌上皮細胞中HIF-1α過表達也能促進細胞自噬，但卻抑制腫瘤細胞增殖，提示HIF-1α在乳腺癌間質(zhì)中具有促癌功能，而在腫瘤細胞中卻發(fā)揮抑癌作用[27]。在前列腺癌和乳腺癌間質(zhì)成纖維細胞中自噬調(diào)控相關(guān)分子p62表達缺失，可通過mTORC1/c-Myc信號通路對成纖維細胞進行代謝重編程，同時誘發(fā)間質(zhì)炎癥反應(yīng)并促進腫瘤生長[28]。此外，乳腺癌細胞中c-Myc過表達可促進miR-105合成，miR-105隨著腫瘤細胞外泌體釋放進入間質(zhì)成纖維細胞，可靶向c-Myc抑制分子MXI1，繼而激活c-Myc，增強成纖維細胞的糖酵解與氨基酸代謝，促進腫瘤生長[29]；而在成纖維細胞中Mct4基因表達受Myc調(diào)控[6]，這表明在乳腺癌間質(zhì)成纖維細胞代謝重編程、細胞自噬及內(nèi)分泌治療耐藥調(diào)控中，c-Myc與HIF-1α具有同等重要的作用。目前認為，絕大多數(shù)實體瘤組織處于缺氧狀態(tài)，加上藥物治療等因素，通過HIF-1α調(diào)控間質(zhì)成纖維細胞代謝重編程是賦予腫瘤細胞干性與耐藥表型的重要策略，但不同因素可能通過不同機制活化成纖維細胞。傳統(tǒng)中等劑量化療藥物可使乳腺癌間質(zhì)成纖維細胞中STAT-1和NF-κB持續(xù)激活，繼而活化成纖維細胞，促進ELR+類趨化因子釋放。這些趨化因子與腫瘤細胞表面CXCR2受體結(jié)合，從而維持腫瘤細胞的干性并促進其耐藥；但低劑量序貫性給藥可抑制間質(zhì)成纖維細胞激活和腫瘤細胞干性[30]?？梢姡琀IF-1α及炎癥相關(guān)信號通路(如NF-κB、JNK、STAT-1等)激活是缺氧等因素下調(diào)控成纖維細胞代謝重編程與活化的關(guān)鍵通路，這為腫瘤細胞存活與耐藥提供了重要的微環(huán)境[17]。因此，闡明腫瘤細胞與間質(zhì)成纖維細胞共進化中細胞代謝重編程及自噬反應(yīng)的分子機制，將有利于靶向乳腺癌微環(huán)境逆轉(zhuǎn)內(nèi)分泌治療耐藥。

綜上所述，細胞自噬參與了乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥，其機制涉及UPR、Bcl-2蛋白家族以及微環(huán)境代謝重編程等，但其具體分子機制尚未完全闡明，仍有許多問題亟待解決。