靶向致癌 RAS 诱导的非经典自噬：癌症治疗新希望

为探究 RAS 突变癌症中自噬调控差异，研究人员开展相关研究，发现 RINCAA，为治疗提供新靶点。

　　

在人体的微观世界里，细胞时刻进行着各种精细的活动，其中自噬（Macroautophagy）就像是细胞的 “清道夫”，负责清理受损的细胞器、入侵的细菌和易聚集的蛋白质，维持着细胞的内环境稳定。然而，在癌症的阴影下，自噬却变得异常复杂。特别是在携带 RAS 突变的癌细胞中，自噬被异常激活，成为癌细胞增殖和存活的帮凶，这让它成为了极具潜力的癌症治疗靶点。但目前，RAS 诱导的自噬与正常生理状态下的自噬，在调控机制上究竟有何不同，仍然是一个未解之谜，这也使得开发针对癌症的特异性抗自噬疗法困难重重。

为了攻克这一难题，来自清华大学、广州医科大学等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Research》杂志上，为 RAS 突变癌症的治疗带来了新的曙光。

研究人员采用了多种致癌 RAS 诱导的自噬模型，通过一系列实验深入探究了癌症中自噬失调的潜在分子机制。他们发现，KRAS^(G12V)会诱导一种非经典自噬，其特征是 ATG8ylation，且该过程不依赖于一些在饥饿诱导自噬中常见的自噬因子，如 III 类 PI3K、ATG9A 和 ATG2，研究人员将其命名为 RAS 诱导的非经典自噬（RAS-induced non-canonical autophagy via ATG8ylation，RINCAA）。在 RINCAA 过程中，形成的是具有多囊泡和多层结构的非经典自噬体，被 ATG8 家族蛋白（如 LC3 和 GABARAP）标记，研究人员将这些结构称为 RAS 诱导的 ATG8ylation 多囊泡 / 多层体（RAS-induced multivesicular/multilaminar bodies of ATG8ylation，RIMMBA）。

研究人员还发现了一条关键的调控信号级联 P38-ULK1-PI4KB-WIPI2。其中，P38 激活 ULK1，ULK1 磷酸化 PI4KB 的 S256 和 T263 位点，激活 PI4KB 产生 PI4P，WIPI2 作为 PI4P 的效应器，进一步促进非经典自噬膜的形成。

为了开展这项研究，研究人员运用了多种技术方法。在细胞实验方面，构建了多种细胞模型，如稳定表达 Flag-KRAS^(G12V)的 HEK293T 细胞等；通过基因敲低技术，研究关键自噬因子的作用；利用免疫荧光、免疫印迹等方法检测蛋白表达和细胞自噬水平。在动物实验方面，使用了裸鼠和 KPC 小鼠等动物模型，进行皮下异种移植瘤实验，观察肿瘤生长情况 。

具体来看研究结果：

• 建立细胞系统分析 KRAS 诱导的自噬：研究人员构建了可诱导表达 KRAS^(G12V)的 HEK293T 细胞系，通过多种实验方法，如检测脂化 LC3（LC3-II）水平、观察 LC3 puncta 数量、利用双荧光 LC3 报告系统等，证实了 KRAS^(G12V)能够激活自噬并增强自噬通量。同时，通过抑制剂实验和基因敲低实验，进一步验证了 KRAS 激活与自噬上调之间的关系。

• KRAS^(G12V)和饥饿诱导自噬中自噬因子的异同：研究人员利用基因敲低技术，对参与饥饿诱导自噬的关键自噬因子进行研究。结果发现，RAS 诱导的自噬（RINCAA）与饥饿诱导自噬既存在共享的自噬因子，也有不同的自噬因子。例如，PI3K 复合物、ATG9A 和 ATG2 对饥饿诱导自噬至关重要，但在 RINCAA 中却并非必需；而脂质转移蛋白 VPS13B 在 RINCAA 中不可或缺。此外，RINCAA 形成的是 RIMMBA，与饥饿诱导自噬产生的双膜自噬体不同。

• PI4KB 调节 RINCAA：由于 RINCAA 不依赖 PI3K，研究人员推测可能有其他 PI 激酶发挥作用。通过抑制剂实验和基因敲低实验，发现 PI4KB 是 RINCAA 的主要调节因子。PI4KB 通过产生 PI4P，替代了经典 PI3K 在 RINCAA 中的功能。抑制 PI4KB 会减少肿瘤细胞的自噬和增殖，且该策略与 MEK 抑制剂联合使用可增强抑瘤效果。

• WIPI2 在 RINCAA 中作为 PI4P 效应器：研究表明 WIPI2 在 RINCAA 中定位于 RIMMBA，且其定位依赖于 PI4P。通过一系列实验，如免疫荧光、膜分离实验、脂质浮选实验等，证实了 WIPI2 与 PI4P 的结合能力更强，是 RINCAA 中的 PI4P 效应器，而 ATG9A 和 ATG2 不参与 PI4P 的产生和 WIPI2 puncta 的形成。

• P38-ULK1-PI4KB-WIPI2 级联调节 RINCAA：研究人员通过抑制剂实验，发现 P38 通路参与 RINCAA 的调节。P38 激活 ULK1，ULK1 磷酸化激活 PI4P 的生物合成，并促进 WIPI2 靶向早期 RIMMBA 结构。进一步研究发现，ULK1 介导的 PI4KB 磷酸化对 RINCAA 和 KRAS 突变肿瘤的生长至关重要，抑制该磷酸化可抑制肿瘤生长。

• ULK1 调节的 PI4KB 磷酸化可能是治疗 RAS 突变癌症的靶点：研究发现，RAS 突变的癌细胞和结直肠癌标本中，PI4KB 在 S256 和 T263 位点的磷酸化水平较高。通过多种实验，如体内外实验、肿瘤异种移植实验等，证实了靶向 PI4KB 在 S256 和 T263 位点的磷酸化，能够特异性抑制 RAS 突变肿瘤中的 RINCAA，抑制肿瘤生长，且效果优于传统的自噬抑制剂氯喹。在免疫功能正常的小鼠中，PI4KB-Peptide-1 的抑瘤效果更显著，这表明其可能通过增强免疫反应来抑制肿瘤。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了一种由致癌 KRAS 诱导的非经典自噬 RINCAA 的调控机制，明确了 P38-ULK1-PI4KB 轴在其中的关键作用。这一发现不仅丰富了人们对自噬在不同疾病状态下调控机制的理解，更为 RAS 突变癌症的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。PI4KB 在 S256 和 T263 位点的磷酸化有望成为治疗 RAS 突变癌症的特异性靶点，未来进一步开发针对该靶点的小分子抑制剂，可能会为癌症治疗带来新的突破。