自噬相关蛋白Beclin1、p62在结直肠癌中的表达及临床意义

结直肠癌(colorectal cancer，CRC)作为消化道常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着人们的健康。TP53、KRAS等基因突变、慢性消化道炎症、家族腺瘤性息肉病等是该病主要的发病因素

。尽管CRC研究、筛查和治疗取得了许多进展，但CRC患者的整体存活率仍然很低，肿瘤复发率目前仍然不变

。虽然手术是主要的治疗方法，化疗和靶向治疗也用于CRC的更高级阶段，但许多患者存在耐药性，因此，对于耐药性CRC的治疗越来越具有研究价值

。Beclin1和p62作为自噬相关蛋白，对肿瘤的发生和治疗具有重要意义。因此，本文旨在对自噬相关蛋白Beclin1、p62在CRC中表达机制、特点及临床意义作一概述。

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1 自噬概述

自噬是指细胞在相关基因(autophapy related genes, ATG)调控下利用溶酶体对自身异常结构(如衰老的线粒体、内质网以及异常的蛋白质)进行消化降解，为细胞代谢循环、细胞器的更新提供原料和能量

，同时调节病原体清除、淋巴细胞发育、抗原提呈、免疫球蛋白生产等过程，是细胞适应内外环境、维持稳态、抗感染的基本调节方式，对正常细胞生存和平衡具有重要作用

。自噬受损会导致氧化应激、基因组不稳定、慢性组织损伤、炎症和肿瘤生成，并参与异常细菌的清除和免疫启动

。

自噬在肿瘤发生中起着双重作用。在初始阶段，它通过清除受损的细胞器及DNA促进正常细胞存活并抑制癌变，在癌症晚期，为肿瘤细胞的生长代谢提供充足的营养物质，诱导癌细胞存活，促进癌细胞向远处转移并增加其耐药性

。

（3）盲目维修。维护方案设计制定的不合理性，或不根据既定方案，只依靠经验对电器设备进行维修，往往会造成不良后果。

自噬相关蛋白Beclin1是自噬现象与肿瘤细胞发生、凋亡连接的重要因子

。Beclin1具有三个结构域：(1)BH-3结构域:与抗凋亡因子(例如Bcl-2)相互作用；(2)CCD结构域:与UVRAG和PIK3激酶Ⅲ类相互作用；(3)ECD结构域:与Ⅲ类PIK3结合。在此过程中，它与多种辅助因子(如UVRAG、Rubicon、IP3R、Survivin等)相互作用，促进Beclin1/Vps34/Vps15复合物的形成，从而触发自噬蛋白

，具体表现为Beclin1/PIK3复合物启动自噬的发生，同时受UVRAG、Bcl-2和Rubicon的调节，使Beclin1的表达减少和Bcl-2的表达增加，从而促进CRC发生

。同时，Beclin1也通过与其他自噬介质(包括ATG、mTOR、p53和ROS)相互作用，调节癌症的自噬活动

。此外，Akt通过磷酸化Beclin1抑制自噬并促进肿瘤发生

。再者，活化的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)与Beclin1相互作用，使Beclin1的多个酪氨酸残基Y299、Y233和Y352磷酸化，促进Beclin1同型二聚体的形成并与Rubicon结合，与Rubicon的相互作用抑制Beclin1相关的Vps34激酶活性，并最终抑制自噬，促进CRC的发生

。最后，Beclin1间接参与CRC中细胞发育、内吞、适应压力、衰老、死亡等过程

。

2 自噬相关蛋白Beclin1和p62在CRC中的表达机制及特点

此外，自噬在复杂的癌症微环境中具有重要作用。基质细胞中的自噬通过产生营养物质并将其提供给癌细胞来促进肿瘤的发生。免疫细胞中的自噬似乎促进肿瘤定位的免疫反应，此外还调节着抗原向免疫细胞的呈递，其可以帮助驱动肿瘤发生或支持抗癌免疫应答

。综上，自噬通过影响癌细胞、基质细胞、免疫细胞，正越来越多地成为癌症治疗的研究靶点。

有研究

发现，下调p62表达可以抑制肿瘤细胞生长增殖的能力，提高对奥沙利铂的敏感性，同时抑制p62后，癌细胞内的活性氧水平升高，诱导氧化应激，破坏癌细胞生长环境，从而达到治疗的目的。但也有研究

表明，当p62的表达增加时，以奥沙利汀和5-FU为基础的铂类化疗药物对CRC的抗肿瘤作用得到改善。Pan等

研究证明，灵芝多糖有抗癌作用，会导致p62表达显著增加，加入自噬抑制剂氯喹(Chloroquin，CQ)，可进一步提高LC3-Ⅱ和p62水平，进而增强灵芝多糖的抗癌效果。

化学疗法是CRC广泛使用的治疗方式，包括术后化疗和新辅助化疗。然而在治疗过程中，肿瘤细胞也会出现适应性反应，产生耐药性

。在CRC中，高水平的自噬活动被认为是耐药的外在机制，表现为对化学疗法的抵抗能力及肿瘤复发率的提高

。自噬已被证明可通过抑制细胞凋亡和上调CDX1来增强对紫杉醇的耐药性

。Tan等

、Park等

研究发现，miR-409-3p的过表达抑制了Beclin1的表达和自噬活性，从而增强了对奥沙利铂的敏感性和抗奥沙利铂耐药的CRC细胞的化学敏感性。但其他学者有着不同的研究结果。Lin等

发现，氟苯二甲酸酯降低了P-mTOR、p62、Bcl-2的表达，导致受抑制的Beclin1和LC3-Ⅰ/Ⅱ的表达增加，从而促进癌细胞的过早凋亡并抑制正常细胞的恶性转化，增加CRC的治疗效果。Guo等

发现，在CRC细胞的腹腔介导治疗中，Beclin1过度表达在CRC中充当肿瘤抑制剂，同时降低化疗中肿瘤的耐药性。

PDT是旨在预防CRC手术切除后肿瘤复发的辅助疗法，同时是耐药性CRC的有效替代疗法

。PDT利用光敏剂，使光和氧气相互作用产生活性氧，后者通过诱导氧化应激、抑制血管形成、增加机体免疫反应等作用阻断癌细胞的激活途径

。研究

证实，PPIX-PDT诱导双膜自噬体，上调Beclin-1并下调p62的表达，改善了对CRC的治疗效果,表明抑制自噬对于PDT的抗肿瘤作用是有效的

。也有证据

表明，在自噬中起重要作用的p62的过表达增加了PDT的作用，这与上述研究结果相矛盾。

细胞内p62的累积会使基因组不稳定，并促进肿瘤的发展，在CRC中观察到p62的累积。相关研究

表明，p62的表达水平与性别、年龄、种族、肿瘤部位、肿瘤大小、组织学类型、分化程度、肿瘤浸润深度等临床指标无关，但与淋巴结转移有关。一项研究

发现，在CRC患者中，p62作为疾病发生的独立危险因素，其表达水平升高与CRC病情进展之间密切相关。p62高表达是CRC预后的独立危险因素，p62水平的检测可能是疾病进展和预后评估的潜在指标

。

3 自噬相关蛋白Beclin1和p62对CRC临床治疗的意义

Beclin1作为自噬的启动因子，其缺失和突变促进CRC中肿瘤细胞的增殖。张晨红等

研究发现，Beclin1被认为是抑癌基因，在CRC中呈低表达，其在CRC中的表达与性别、年龄、组织学分型、分化程度无关，而与其肠壁浸润深度和淋巴结转移有关，因此，认为Beclin1可作为CRC独立的保护因素。但也有一些研究有着不同的结果，李海平等

发现，Beclin1蛋白在CRC中表达显著高于癌旁正常组织；对于CRC的TNM分期，Ⅰ期和Ⅱ期者Beclin1水平高于Ⅲ期；有淋巴结转移者Beclin1水平明显高于无淋巴结转移者。此外，也有研究

表明，Beclin1表达水平与CRC的组织学类型、浸润深度、转移无关，推测仅在CRC初始阶段起作用，对其进展无影响。

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作为自噬适配器，p62具有广泛的功能，在细胞自噬过程中充当底物，并通过自噬途径降解。相关研究

表明，自噬发生时，p62通过泛素相关结构域(ubiquitin associated domain, UBA)识别泛素化的细胞，并通过微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)相互作用区域将他们募集到自噬体膜上，导致细胞内p62水平降低，自噬减弱时，细胞内大量累积p62，导致染色体不稳定或DNA产生缺陷，增加CRC的发生风险

。p62还可以激活NFr-2和NF-κB这两个活性氧清除系统，并联合其他促癌因素，激活癌细胞

。再者，p62中UBA结构域与多泛素化的caspase-8相互作用，后者募集寡聚斑点从而触发细胞凋亡

。同时，p62参与肿瘤微环境，影响癌症的进展，与p62表达显著升高的癌细胞相比，各种肿瘤的基质中p62表达水平降低，导致上皮癌细胞的肿瘤发生增加

。

自噬在免疫治疗中具有重要作用。自噬缺陷会严重影响T细胞增殖以及与肿瘤相关的巨噬细胞分化，并破坏终末分化期淋巴细胞的功能

。一项关于癌细胞中EGFR和自噬的研究

表明，自噬增强的机制涉及抗EGFR试剂刺激的HIF1和Beclin2的下调，进而使Beclin1从Beclin2的抑制中释放出来，表明自噬是西妥昔单抗治疗的一种保护性细胞反应。此外，自噬可能会影响免疫检查点封锁疗法以及肠道菌群的功效

。有研究发现，与CRC发生有关的核梭状芽胞杆菌会削弱抗肿瘤免疫力，并积极侵袭结肠上皮细胞，肿瘤组织中Beclin1的水平与CRC组织中的核梭状芽胞杆菌数量成反比，增加的Beclin1水平在消除侵入性微生物中可能发挥作用，增强对CRC治疗效果

。

4 结论和展望

自噬现象频繁地上调和下调对CRC发生、发展具有双重作用。一方面，自噬通过清除受损的细胞器和DNA，抑制了染色体的不稳定性，减少了局部炎症和肿瘤的发生；另一方面，增强的自噬为肿瘤细胞的生长代谢提供充足的营养物质，使肿瘤细胞抵抗应激并增强耐药性。自噬相关蛋白Beclin1和p62在CRC发生、发展及治疗中体现了不同甚至相反的作用。一方面，下调Beclin1水平、上调p62水平促进CRC的发生、发展，Beclin1过表达或抑制p62表达可促进CRC对化疗、PDT及免疫治疗的敏感性，降低耐药性，增强治疗效果。另一方面，CRC组织与正常组织相比，Beclin1表达上调，治疗上，自噬抑制剂通过下调Beclin1水平，同时上调p62水平可增加CRC中癌细胞的凋亡，降低耐药性，提高药物治疗效果。

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目前对于自噬现象在CRC中发病机制尚不十分清楚，仍需要进一步研究。同样，我们不知道自噬现象是否在CRC发病及治疗机价值上持续发挥作用，是否有明确的指标可以测定自噬相关蛋白Beclin1和p62水平在CRC发生、发展中的作用限度，另外，对于自噬相关蛋白Beclin1、p62对于CRC的治疗效果是否可以通过基因水平调控，这些问题都需要大量的实验及在今后的工作研究中进一步探讨。

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