综述：肿瘤免疫逃逸和免疫治疗中的自噬

《Molecular Cancer》：Autophagy in tumor immune escape and immunotherapy

　　

### 肿瘤免疫逃逸和免疫治疗中的自噬研究进展
肿瘤免疫逃逸机制相关的免疫治疗已成为抗癌治疗的关键策略，但免疫抵抗问题仍很严峻。自噬作为细胞对多种应激的反应，参与受损蛋白和细胞器的降解，维持细胞内稳态，它不仅支持肿瘤细胞存活，还对癌症免疫治疗的疗效有深远影响。深入理解自噬在肿瘤免疫中的作用，有助于揭示新的治疗途径。

细胞自噬

细胞自噬是真核生物中物质循环代谢的基本过程，主要发生在溶酶体中，可分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三种类型，其中巨自噬是研究最广泛的途径。自噬由多个阶段组成，启动阶段主要由 ATG1/ULK1 复合体调控，mTOR 激酶通过磷酸化 ULK1 和 ATG13 抑制自噬，而 AMPK 和 p53 信号则促进自噬。成核阶段由 VPS34—VPS15—Beclin-1 复合体驱动，该复合体有两种功能不同的形式，分别促进自噬体形成和成熟。延伸和闭合阶段由 ATG 基因调控，ATG8/LC3 经一系列修饰形成 LC3-II，与自噬体膜结合，促进自噬体形成，p62 作为连接 LC3 和多聚泛素化蛋白的桥梁，被选择性包裹进自噬体并降解，其含量与自噬活性呈负相关。自噬体成熟阶段，新生自噬体与来自内溶酶体的小泡融合形成自噬溶酶体，此过程主要由 ATG8 家族成员、连接因子、Rab 蛋白和 SNARE 复合体协同调节。此外，线粒体自噬作为自噬的一种特殊形式，对维持线粒体稳态至关重要，其分子机制包括泛素依赖和非依赖途径，近年来还发现了许多非经典调控方式。自噬在肿瘤发展的不同阶段有动态变化，早期发挥抑癌作用，后期则因肿瘤血管化不足和营养供应受限，增强以维持肿瘤细胞存活。

肿瘤免疫逃逸和免疫治疗耐药

免疫系统在维持人体健康和抵抗肿瘤发生发展中起关键作用，正常情况下，免疫细胞协同识别肿瘤特异性抗原并产生细胞毒性因子，有效清除癌细胞。但肿瘤细胞可通过多种机制逃避免疫系统监视，如降低免疫原性、抗原调节或丢失、主要组织相容性复合体（MHC）分子低表达、阻止细胞凋亡、缺乏共刺激分子、招募免疫抑制细胞和分泌免疫抑制因子等。基于对免疫逃逸机制的理解，肿瘤免疫治疗迅速发展，包括免疫检查点抑制剂、过继细胞治疗和肿瘤疫苗等，其中免疫检查点抑制剂如 PD-1/PD-L1 和 CTLA-4 阻滞剂临床应用最广泛且疗效显著。然而，免疫治疗存在效率低和免疫耐药问题，免疫耐药分为原发性耐药和获得性耐药，克服免疫耐药是亟待解决的问题。自噬被认为是免疫逃逸和免疫耐药的重要因素，其在肿瘤免疫中具有双向作用，适当调节自噬有望改善免疫治疗效果。

自噬与癌细胞

自噬对肿瘤细胞中 PD-L1 表达具有重要调节作用。PD-L1 是 B7 家族的重要成员，常表达于肿瘤细胞表面，与 T 细胞上的 PD-1 受体结合，诱导 T 细胞凋亡、功能障碍和耗竭，抑制 T 细胞活化和增殖，从而促进肿瘤免疫逃逸。临床中，针对 PD-1 和 PD-L1 的免疫检查点抑制剂旨在恢复 T 细胞活性，增强免疫系统对肿瘤的攻击能力。研究发现，肿瘤细胞内 PD-L1 的自噬降解可增强抗肿瘤免疫力，如 PPARγ 可促进 PD-L1 在溶酶体中的自噬降解，增强 T 细胞对非小细胞肺癌（NSCLC）的活性；mTORC1 抑制可诱导 p53 缺陷的肝细胞癌（HCC）中 PD-L1 的自噬降解，联合 mTOR 抑制剂和 PD-L1 单克隆抗体可增强抗肿瘤效果。相反，抑制自噬会抑制 PD-L1 降解，导致其上调，如 TRIM14 通过招募去泛素化酶 USP14，阻止 PD-L1 被 p62 识别并进行自噬降解；CXCL12 通过抑制自噬上调膀胱癌中 PD-L1 表达。此外，还有研究表明自噬激活也可能上调 PD-L1，如在肺癌患者中，激活 5HT1aR 可通过激活肿瘤自噬和 p-STAT3 信号上调 PD-L1 表达。多种药物可通过促进自噬抑制 PD-L1 表达，如 Sunitinib、Andrographolide、zosuquidar 等；同时，抑制自噬的药物如 Cinchonine、Chloroquine 等则会使 PD-L1 表达上调。线粒体自噬也可影响 PD-L1 表达，PINK1 可招募 PD-L1 至线粒体进行降解。

自噬还调节肿瘤细胞中 MHC-I 的表达。MHC 分子分为 MHC-I 和 MHC-II 两类，MHC-I 广泛表达于多种细胞表面，在肿瘤进展过程中，MHC 抗原呈递过程受损，导致肿瘤免疫逃逸。多数研究表明，促进自噬会下调 MHC-I 表达，抑制免疫反应，如在胰腺癌中，约 60% 的病例存在 MHC-I 分子水平降低或缺失，主要由自噬诱导的降解所致；在结直肠癌（CRC）中，CXCL1 通过增强自噬介导的 MHC-I 降解促进免疫逃逸。然而，自噬在调节 MHC 表达方面也具有双向性，如放疗诱导的自噬可在一定剂量范围内增加 MHC-I 表达和 CD8⁺T 细胞浸润；在黑色素瘤细胞中，IFN-γ 可逆转自噬对 MHC-I 抗原表达的负向调节作用。

肿瘤细胞自噬还通过多种其他方式调节免疫反应。自噬可影响肿瘤细胞表面多种分子的表达，如抑制胰腺癌自噬可导致肿瘤抗原积累，激活树突状细胞（DCs），但同时诱导免疫检查点 LAG3 表达，导致 CD8⁺T 细胞耗竭；在 NSCLC 中，抑制自噬可上调人类白细胞抗原 - I 表达，增强活化 T 细胞的细胞毒性。自噬还能调节细胞因子表达，如在小鼠模型中，糖酵解限制通过激活 AMPK-ULK1 和自噬，抑制 LAP 表达，减少集落刺激因子（CSF）和 GM-CSF 表达，从而抑制髓源性抑制细胞（MDSCs）招募，增强 T 细胞抗肿瘤活性；肿瘤中 Beclin1 缺失可驱动 CCL5 表达升高，招募细胞毒性 NK 细胞抑制肿瘤生长。此外，自噬还影响代谢物分泌，如在口腔鳞状细胞癌中，F. nucleatum 结合 GalNAc 触发自噬，促进 GLUT1 积累和乳酸分泌，驱动肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）形成；在宫颈癌中，IFN-γ 治疗上调 IDO-1 表达，诱导自噬，促进巨噬细胞吞噬活性和激活。免疫原性细胞死亡（ICD）过程中，自噬与细胞凋亡、坏死等协作，促进损伤相关分子模式（DAMPs）释放，激活抗肿瘤免疫，如 Methionine enkephalin、Oncolytic adenovirus OBP702 等可诱导自噬并促进 DAMPs 分泌。新兴研究发现，自噬还参与肿瘤免疫调节的多个方面，如 Imipramine 通过激活自噬促进 T 细胞招募，抑制胶质母细胞瘤生长；在 CRC 中，FuFangChangTai decoction 激活自噬，促进巨噬细胞向 M1 表型转化。

自噬与免疫细胞

肿瘤浸润免疫细胞包括 T 细胞、巨噬细胞、NK 细胞、MDSCs、DCs、B 细胞和中性粒细胞等，自噬在这些免疫细胞中对其增殖、活化和分化发挥重要作用。

在 T 细胞中，细胞毒性 T 淋巴细胞（CD8⁺T 细胞）是抗肿瘤免疫的基石，辅助性 T 细胞（Th，CD4⁺T 细胞）通过分泌细胞因子支持免疫反应。自噬缺陷会导致 T 细胞凋亡增加、增殖无效，影响 T 细胞免疫反应，如自噬相关基因 ATG3、ATG5、ATG7、Beclin-1 和 PI3K 缺陷的 T 细胞及小鼠模型中，T 细胞无法正常降解 CDKN1B，导致 CD8⁺T 细胞无法进入 S 期。自噬还影响 T 细胞的分化、活化、干性、浸润等方面，如 ATG5 或 ATG7 缺失会影响记忆 T 细胞形成；ATG5 缺陷的 T 细胞会向效应记忆表型转变，分泌更多 IFN-γ 和 TNF-α；抑制肝驻留 CD8⁺T 细胞的自噬会导致线粒体去极化积累，促进 T 细胞耗竭；效应 T 细胞的活化需要自噬提供能量，恢复自噬可维持 T 细胞浸润。调节性 T 细胞（Tregs）通过免疫抑制作用在肿瘤免疫逃逸和免疫治疗耐药中发挥重要作用，自噬在 Tregs 中活跃，缺失关键自噬基因会导致 Tregs 功能障碍，且自噬与 CTLA-4 表达密切相关，影响肿瘤免疫微环境（TIME）和免疫反应。

巨噬细胞是专职吞噬细胞，可呈递抗原。肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）可极化为促炎和抗癌的 M1 型及抗炎和促癌的 M2 型，自噬在调节巨噬细胞极化中起关键作用。抑制巨噬细胞自噬可促进其向 M2 型极化，如抑制巨噬细胞自噬可通过促进 TAB3 的泛素化降解，使 NF-κB 通路失活，促进 HCC 进展；激活 mTOR 等也会促进 M2 表型极化。相反，激活 Nod1 可促进巨噬细胞向替代表型重编程，促进 CRC 进展；Cryptotanshinone 可将 TAM 从 M2 型重塑为 M1 型。自噬还影响巨噬细胞的聚集、抗原呈递功能和细胞因子分泌，如抑制自噬可通过激活 CCL20-CCR6 信号促进巨噬细胞自我招募，用于 HCC 进展；Asparaginase 等可抑制自噬，影响巨噬细胞的吞噬、细胞因子分泌和 MHC-II 表达，导致免疫抑制。

单核细胞分化为巨噬细胞的过程依赖自噬，抑制自噬可阻碍这一过程，为肿瘤治疗中清除巨噬细胞提供潜在途径。同时，抑制自噬可增强 PD-L1 表达，而激活自噬则可能促进单核细胞分化为抗肿瘤巨噬细胞。

MDSCs 是具有免疫抑制功能的细胞，分为单核细胞样 MDSCs（M-MDSCs）和粒细胞样 MDSCs（G-MDSCs），自噬在 MDSCs 中对肿瘤免疫反应有显著影响。靶向 M-MDSCs 中 MARCH1 E3 泛素连接酶可上调其表面 MHC-II 表达，降低抑制活性，使肿瘤缩小；HMGB1 通过诱导自噬促进 MDSCs 存活；β2-AR 信号增强 MDSCs 自噬，促进免疫抑制介质 PGE2 释放；SOCS3 缺陷激活 Wnt/mTOR 通路，抑制自噬，阻止早期 MDSCs 分化；LCL521 可通过激活溶酶体中的组织蛋白酶 B 和 D，中断自噬和内质网应激，导致 MDSCs 死亡。

DCs 是最强的抗原呈递细胞，自噬在 DCs 的抗原加工和呈递中起关键作用，影响对肿瘤细胞的免疫反应。Foxp3⁺Tregs 可通过 CTLA-4 依赖方式激活 PI3K/AKT/mTOR 轴，抑制 DCs 自噬，影响抗原呈递；ATG5 介导的自噬对 DCs 将细胞外微生物抗原加载到 MHC-II 上至关重要；IL-4 处理可诱导自噬通量，促进 MHC-II 介导的内源性抗原呈递；β -glucan 诱导的自噬可促进 DCs 成熟，增强免疫反应；但 LC3-II 脂化可导致 MHC-I 的内吞和自噬降解，抑制 T 细胞免疫反应。

中性粒细胞在肿瘤进展中具有双向作用，其自噬也具有双面性。胃癌细胞来源的外泌体可诱导中性粒细胞自噬，促进胃癌转移；HCC 细胞产生的可溶性因子可通过增加自噬促进中性粒细胞存活，进而促进癌细胞转移。相反，在急性淋巴细胞白血病患者中，中性粒细胞中 Beclin-1 低表达与 PD-L1 水平上调相关，抑制自噬可抑制 CD8⁺T 细胞功能。此外，中性粒细胞自噬对中性粒细胞胞外陷阱（NETs）形成至关重要，抑制自噬可损害 NETs 形成并导致中性粒细胞凋亡，而 mTOR 抑制剂可增强自噬体形成，促进 NETs 释放，NETs 可促进肿瘤转移，因此抑制自噬和 NETs 产生是有前景的抗肿瘤策略。

NK 细胞作为固有免疫细胞，通过直接细胞毒性、细胞因子产生和抗体依赖的细胞毒性发挥抗肿瘤作用。抑制自噬（如 ATG5 和 ATG7 缺失）会导致 NK 细胞线粒体损伤、ROS 升高，引发细胞凋亡，损害固有免疫；FOXO1 可诱导 NK 细胞自噬，促进其发育；TRPML1 缺失抑制自噬，会影响 NK 细胞迁移和细胞因子表达，总体而言，自噬对 NK 细胞的抗肿瘤作用起正向调节作用。

B 细胞在肿瘤免疫中的作用复杂，自噬对 B 细胞的发育和增殖至关重要。ATG5 基因缺失虽对 B 细胞分化影响较小，但对维持外周 B 细胞数量至关重要；记忆 B 细胞中自噬水平较高，ATG7 缺失会抑制自噬，导致记忆 B 细胞脱敏；p66SHC 可促进 B 细胞线粒体自噬，介导 B 细胞存活和分化。

肿瘤免疫治疗中靶向自噬的临床试验进展

鉴于自噬在调节免疫反应中的重要作用，多项临床试验探索了通过靶向自噬激活抗肿瘤免疫。目前，氯喹（CQ）和羟氯喹（HCQ）是临床常用的自噬抑制剂，由于 HCQ 副作用小、给药方便，常作为临床试验候选药物，国际上多项关于 HCQ 与免疫抑制剂联合治疗各种实体瘤的临床试验正在进行，但初步结果尚未公布。一项 III 期试验发现，多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂 Sunitinib 可诱导 p62 介导的 PD-L1 自噬降解，增强乳腺癌转移患者的抗肿瘤免疫力。将肿瘤来源的自噬体诱导并收集制成新型抗肿瘤疫苗（DRibbles），可通过上调 DCs 上的 MHC-I 激活初始 T 细胞，但一项针对 DRibbles 的临床试验初步结果显示，6 例接受多柔比星联合 DRibbles 治疗的患者中，仅 1 例出现肿瘤特异性免疫反应，可能与患者疾病晚期及样本量不足有关，且制备 DRibbles 所需时间长，导致该研究方案可行性较低。总体而言，靶向自噬增强免疫治疗的临床转化是一个漫长且具有挑战性的过程，存在诸多待解决问题。

结论

自噬在调节肿瘤免疫中发挥重要且复杂的作用，其激活或抑制对肿瘤免疫具有双向影响，这种双向作用依赖于细胞类型和微环境。目前，大多数针对自噬与免疫治疗联合的细胞和动物实验表明，联合治疗比单一治疗更有效，但仍面临诸多挑战。由于自噬在不同肿瘤中的作用不同、调节自噬的信号多样以及对不同免疫细胞亚群的影响各异，同一治疗策略可能产生截然不同的结果。此外，自噬与免疫系统之间存在正负反馈机制，未来免疫治疗策略中，需考虑自噬抑制剂或激活剂的肿瘤特异性和阶段特异性、靶向自噬信号通路的具体成分、选择干扰自噬的细胞类型、干扰自噬的最佳时机、自噬抑制剂或激活剂与免疫治疗联合使用的最佳剂量和治疗持续时间，以及潜在的临床副作用等问题。深入理解自噬对肿瘤细胞、免疫细胞和基质细胞的系统调节机制，开发时空靶向的自噬通量调节策略，是有效靶向自噬、提高免疫治疗敏感性和抗肿瘤疗效的关键。