自噬啟動因子ULK1的生物學(xué)功能與靶向治療研究進(jìn)展

張 嵐，歐陽亮，劉 博*

(1.西南交通大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610031；2.四川大學(xué)生物治療國家重點實驗室，四川 成都 610041)

自噬是一種高度保守的溶酶體降解過程，被35個自噬相關(guān)基因所調(diào)控[1]，其中Atg1是第一個被發(fā)現(xiàn)的酵母中的自噬蛋白，也是Atg蛋白中唯一的絲氨酸/蘇氨酸激酶[2].UNC-51樣激酶1(ULK1)作為Atg1在哺乳動物中的同源蛋白，具有與Atg1相同的自噬啟動功能[3].ULK1是自噬啟動步驟的主要調(diào)控因子，它與黏著斑激酶家族相互作用蛋白FIP200、自噬相關(guān)蛋白mAtg13和Atg101相互作用形成ULK復(fù)合體，ULK復(fù)合體的激活可進(jìn)一步促進(jìn)自噬體的形成.通常情況下，ULK復(fù)合體的形成是自噬過程所必需的.近年來的研究表明，除參與ULK復(fù)合體的形成外，ULK1還可被多種上游信號通路所調(diào)控，如自噬相關(guān)蛋白的磷酸化、泛素化和乙酰化等[4-5];同時ULK1還參與調(diào)控多種自噬信號通路及非經(jīng)典信號通路，且這些信號通路與腫瘤、神經(jīng)退行性疾病、感染性疾病等的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[6].此外，最近的研究發(fā)現(xiàn)了大量直接或間接靶向ULK1調(diào)節(jié)自噬的小分子化合物，并將其應(yīng)用于疾病的靶向治療[7-8].本文中主要闡述ULK1作為自噬啟動因子如何調(diào)控ULK復(fù)合體及其相關(guān)的自噬通路，以及ULK1與多種疾病的關(guān)系，并進(jìn)一步揭示其作為潛在藥物靶點在靶向治療領(lǐng)域的應(yīng)用前景.

1 ULK1的生物學(xué)功能

1.1 ULK1的功能結(jié)構(gòu)域

ULK1作為一種細(xì)胞質(zhì)激酶，是Atg1在哺乳動物中的同源蛋白，它與Atg1的序列相似度為29%.ULK1由1 050(人源)個氨基酸組成，分子質(zhì)量為112.6 ku，或由1 051(鼠源)個氨基酸組成，分子質(zhì)量為113 ku[3,9].ULK1的結(jié)構(gòu)由一個N-端激酶結(jié)構(gòu)域(KD)、一個脯氨酸/絲氨酸(PS)結(jié)構(gòu)域和一個C-端結(jié)構(gòu)域(CTD)組成(圖1).KD主要負(fù)責(zé)激酶活性的催化，而CTD包含2個微管作用和轉(zhuǎn)運(MIT)結(jié)構(gòu)域，主要負(fù)責(zé)ULK1與mAtg13和FIP200的相互作用[9].另外，PS結(jié)構(gòu)域包含約500個不保守的氨基酸，其中富含脯氨酸和絲氨酸，主要負(fù)責(zé)ULK1與自噬微管相關(guān)蛋白輕鏈3(LC3)的相互作用以及上游激酶對ULK1的磷酸化修飾[9].目前，ULK1的KD晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)被解析，與蛋白激酶A(PKA)的KD具有相似的特征[8].

哺乳動物基因組中共包含5個Atg1同源蛋白，分別為ULK1、ULK2、ULK3、ULK4和STK36，其中ULK1和ULK2在全長蛋白上表現(xiàn)出廣泛的序列相似性，而ULK3、ULK4和STK36只在KD與Atg1具有一定的序列相似性[2].由于ULK2與ULK1有52%的序列相似度，早期認(rèn)為ULK2也參與細(xì)胞自噬的調(diào)控，在自噬體形成的最初步驟中起必要作用;然而通過基于激酶特異性siRNA表達(dá)文庫的篩選，發(fā)現(xiàn)在氨基酸饑餓誘導(dǎo)的HEK293細(xì)胞中敲除ULK1基因可抑制細(xì)胞自噬，而敲除ULK2基因則不會抑制細(xì)胞自噬，表明在哺乳動物細(xì)胞自噬中起作用的是ULK1而非ULK2[10].隨后的研究發(fā)現(xiàn)ULK1/2在細(xì)胞和動物水平表現(xiàn)為功能冗余，即當(dāng)ULK1的作用逐漸減弱時，ULK2的作用可能相應(yīng)增強，兩者調(diào)控自噬啟動的功能可互補[11].ULK1和ULK2在大部分組織中廣泛表達(dá)，但特定ULK亞型可在特定細(xì)胞環(huán)境中發(fā)揮主導(dǎo)作用，例如ULK1基因敲除小鼠在紅細(xì)胞發(fā)育和原代肝細(xì)胞線粒體自噬過程中均存在缺陷，說明ULK2與ULK1的功能并不完全相同[4,12].

圖1 ULK1的功能結(jié)構(gòu)域Fig.1 The functional domains of ULK1

1.2 ULK復(fù)合體

ULK1可與mAtg13、FIP200和Atg101形成ULK復(fù)合體，并進(jìn)一步激活下游自噬信號通路，促進(jìn)自噬體的形成.2008年，首次發(fā)現(xiàn)FIP200在哺乳細(xì)胞中與ULK1存在直接相互作用，是參與自噬體形成的關(guān)鍵因子[13].隨后發(fā)現(xiàn)mAtg13可參與ULK復(fù)合體的形成，與ULK1和FIP200存在直接相互作用，其中mAtg13與ULK1的CTD結(jié)合[14].進(jìn)一步的研究證實mAtg13通過其C-端一段極短的肽鏈(Thr478、Leu479和Gln480)與ULK1相互作用[15].在正常情況下，mAtg13和FIP200均可單獨參與調(diào)節(jié)ULK1的激酶活性，但兩者協(xié)同作用可最大程度地激活ULK1的活性.隨后發(fā)現(xiàn)在哺乳動物細(xì)胞中Atg101作為mAtg13的附屬蛋白，可與ULK1、mAtg13、FIP200形成四重復(fù)合體[16];而在酵母中暫未發(fā)現(xiàn)Atg101的同源或功能相似蛋白[17].目前Atg101在自噬中的作用還不十分清楚，但最新研究發(fā)現(xiàn)Atg101-Atg13HORMA復(fù)合體中Atg101的CTD是ULK1復(fù)合體與磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)復(fù)合體相互作用的關(guān)鍵區(qū)域，該結(jié)構(gòu)域缺失會顯著影響兩個復(fù)合體的相互作用及自噬體形成[18].

1.3 ULK1與自噬相關(guān)通路的關(guān)系

1.3.1 ULK1的上游信號通路

ULK1是一種在哺乳動物細(xì)胞的自噬體膜上廣泛表達(dá)的蛋白激酶[19]，其活性可被多個上游信號通路所調(diào)控.例如，哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體1(mTORC1)和腺苷單磷酸依賴型蛋白激酶(AMPK)直接參與ULK1活性的調(diào)控.在正常條件下，AMPK處于失活狀態(tài)，mTORC1通過磷酸化ULK1的Ser637/Ser638和Ser757/Ser758位點抑制其活性，并通過磷酸化mAtg13的Ser258位點阻止ULK1的激活[20-22].當(dāng)營養(yǎng)供給受限時，ULK1能磷酸化TOR1調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白(Raptor)，阻止mTOR與底物Raptor的結(jié)合從而抑制mTORC1的信號通路[23].而AMPK既可通過磷酸化Raptor解除mTORC1對ULK1的抑制作用，也可直接磷酸化ULK1的多個位點來激活ULK1[4,21].此外，在饑餓誘導(dǎo)條件下，蛋白激酶Cα(PKCα)可與ULK1相互作用，并磷酸化ULK1的Ser423位點而阻斷自噬，但這一磷酸化并不會影響ULK復(fù)合體和ULK1的活性，而是通過降低ULK1與突觸融合蛋白17(STX17)的親和力來阻斷自噬體-溶酶體的融合從而抑制自噬[24].在長期饑餓條件下，ULK1在Thr180位點的自身磷酸化可促進(jìn)Kelch樣蛋白20(KLHL20)對ULK1的泛素化及其對ULK1和VPS34復(fù)合體成分的降解，而這一過程有助于自噬的終止，防止過度自噬的發(fā)生[25].最近一項研究還發(fā)現(xiàn)絲裂原活化蛋白激酶15(MAPK15)是ULK復(fù)合體的一部分，并可通過調(diào)控ULK1的磷酸化增強ULK復(fù)合體的活性，調(diào)節(jié)自噬過程的早期階段[26].

除上述磷酸化調(diào)控外，ULK1還受泛素化、乙?；吞腔日{(diào)控.例如，自噬和Beclin-1調(diào)節(jié)因子1(AMBRA1)可與腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6)這一E3泛素連接酶形成復(fù)合體，對ULK1的Lys63位點進(jìn)行泛素化而調(diào)控其穩(wěn)定性與激酶活性[5].分子伴侶樣蛋白p32可與ULK1形成復(fù)合體調(diào)控ULK1的穩(wěn)定性，而p32的缺失會增強ULK1在Lys48位點的泛素化，同時抑制Lys63位點的泛素化，導(dǎo)致ULK1被蛋白酶體降解[27].神經(jīng)前體細(xì)胞表達(dá)發(fā)育下調(diào)基因4樣蛋白(NEDD4L)也可對ULK1的Lys925和Lys933位點進(jìn)行泛素化，使其被蛋白酶體降解，防止細(xì)胞過度自噬而死亡[28].此外，ULK1的Ser929、Ser930和Thr931位點被磷酸化后有助于NEDD4L對ULK1的泛素化和降解[29].在亞硒酸鹽誘導(dǎo)的線粒體自噬中，線粒體E3泛素蛋白連接酶1(MUL1)可與ULK1相互作用，促進(jìn)ULK1 形成Lys48多聚泛素鏈，進(jìn)而使其被蛋白酶體降解[30].泛素特異性肽酶24(USP24)可通過影響ULK1的泛素化和蛋白穩(wěn)定性來調(diào)控自噬，敲減USP24可顯著提高ULK1的表達(dá)水平并增加細(xì)胞自噬通量[31].USP1是調(diào)節(jié)ULK1的Lys63位點去泛素化的關(guān)鍵分子，抑制USP1可降低ULK1蛋白的表達(dá)并阻斷經(jīng)典自噬途徑，但可激活非經(jīng)典自噬途徑來降解p62蛋白[32].而USP20可通過去泛素化結(jié)合并穩(wěn)定ULK1，從而阻止ULK1被溶酶體降解，這一過程對饑餓誘導(dǎo)的自噬啟動是不可或缺的[33].除泛素化修飾外，在生長因子缺乏的條件下，HIV-1病毒穿膜肽 Tat相互作用蛋白60(TIP60)的Ser86位點會被糖原合成酶激酶3(GSK3)磷酸化，且TIP60能通過乙酰化ULK1調(diào)節(jié)其活性，此過程并非單一模式的調(diào)節(jié)，而是通過GSK3-TIP60-ULK1通路連接磷酸化和乙?；瘍煞N不同的修飾形式[34].最新研究發(fā)現(xiàn)ULK1的Thr754位點可被N-乙酰葡糖胺轉(zhuǎn)移酶(OGT)糖基化，這對ULK1與Atg14的結(jié)合、Atg14的磷酸化、Ⅲ型PI3K(PI3KC3/VPS34)的激活及吞噬泡形成等均非常重要[35].此外，還有一些轉(zhuǎn)錄因子或蛋白可直接調(diào)控ULK1的表達(dá)，例如：ULK1是轉(zhuǎn)錄激活因子4(ATF4)的直接靶點，在缺氧或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激條件下，ATF4可上調(diào)ULK1的mRNA和蛋白表達(dá)水平而激活細(xì)胞自噬[36];在信號轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)錄激活器1(STAT1)缺失的細(xì)胞中，ULK1的mRNA和蛋白表達(dá)水平以及自噬水平均明顯提高，表明STAT1可負(fù)調(diào)控ULK1的表達(dá)而抑制細(xì)胞自噬[37].

1.3.2 ULK1的下游信號通路

ULK1及其復(fù)合體作為自噬的啟動因子，還參與調(diào)控大量下游自噬相關(guān)的信號通路.例如：Beclin-1作為哺乳動物中Atg6的同源蛋白，是ULK1的下游直接靶點，它可與PI3KC3/VPS34和PI3K調(diào)控亞基4(PI3KR4/VPS15)結(jié)合形成復(fù)合體調(diào)控自噬；在氨基酸缺失或mTORC1受抑制的條件下，激活ULK1可磷酸化Beclin-1的Ser14位點，提高Beclin-1-VPS34-Atg14L復(fù)合體的活性，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬[38].另有研究發(fā)現(xiàn)ULK1可磷酸化Atg14的Ser29位點，導(dǎo)致Atg14-VPS34復(fù)合體的活性增加并激活自噬[39].ULK1還可磷酸化Beclin-1的Ser30位點，激活A(yù)tg14-VPS34復(fù)合體，且這一過程完全獨立于ULK1對Beclin-1(Ser14位點)和Atg14(Ser29位點)的磷酸化[40].此外，AMBRA1能與動力蛋白輕鏈1(DLC1)結(jié)合形成復(fù)合體而保持失活狀態(tài)，當(dāng)自噬啟動時，ULK1通過對AMBRA1的磷酸化使其從復(fù)合體中解離出來，轉(zhuǎn)位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，與Beclin-1-VPS34一起參與自噬體形成[41].

在饑餓條件下，酪氨酸蛋白激酶Src和ULK1可分別磷酸化Atg9的Tyr8和Ser14位點，協(xié)同促進(jìn)Atg9與銜接蛋白復(fù)合物1/2(AP1/2)的相互作用，誘導(dǎo)Atg9的膜泡運輸和細(xì)胞自噬啟動[42].ULK1能磷酸化Atg4B的Ser316位點，降低Atg4B的活性，而蛋白磷酸酶2A(PP2A)可去除這一磷酸化抑制，兩者共同調(diào)控Atg4B的活性及LC3-Atg4B復(fù)合體的形成[43].此外，卵巢濾泡激素(FLCN)與γ-氨基丁酸受體相關(guān)蛋白(GABARAP)可在卵巢濾泡激素互作蛋白1(FNIP1)或FNIP2的存在下形成FLCN-GABARAP復(fù)合體，ULK1可通過磷酸化FLCN的Ser406、Ser537和Ser542位點調(diào)控該復(fù)合體的活性從而調(diào)控自噬[44].在饑餓條件下，ULK1可磷酸化DENN結(jié)構(gòu)域包含蛋白3(DENND3)的Ser554和Ser572位點，DENND3進(jìn)一步激活Ras相關(guān)蛋白Rab12，激活的Rab12再與LC3結(jié)合則可促進(jìn)自噬體轉(zhuǎn)運和誘導(dǎo)自噬[45].在饑餓條件下，ULK1還可磷酸化蛋白轉(zhuǎn)運蛋白SEC23B的Ser186位點，阻斷SEC23B和F-box/WD重復(fù)蛋白5(FBXW5)的相互作用，進(jìn)而抑制SEC23B的降解;而被磷酸化穩(wěn)定后的SEC23B可與SEC24A和SEC24B結(jié)合，重新定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的間隙，增加自噬通量[46].

1.4 ULK1調(diào)控的非經(jīng)典信號通路

除調(diào)控經(jīng)典的自噬相關(guān)通路外，ULK1還可參與一些非經(jīng)典信號通路的調(diào)控.例如：在特殊壓力刺激導(dǎo)致的細(xì)胞自噬中，蛋白磷酸酶1D(PPM1D)可與ULK1直接作用，并對其Ser637位點去磷酸化，激活基因毒性誘導(dǎo)的自噬，這一過程依賴于p53的激活[47].蛋白酶體抑制或蛋白毒性應(yīng)激可誘導(dǎo)p62泛素關(guān)聯(lián)域(UBA)的Ser409位點被ULK1磷酸化，增加p62與泛素結(jié)合的親和力，但這一現(xiàn)象在營養(yǎng)缺乏時不會發(fā)生;自噬蛋白的多聚泛素化降解依賴于p62的Ser409位點磷酸化，該位點的突變會導(dǎo)致p62的積累、自噬蛋白的異常定位和積聚蛋白的異常清除[48].

此外，ULK1還參與如線粒體自噬等選擇性自噬的調(diào)控.應(yīng)激誘導(dǎo)蛋白Sestrin-2(SESN2)能與ULK1作用，促進(jìn)ULK1對p62的Ser403位點磷酸化，激活p62介導(dǎo)的選擇性自噬[49].SESN2還可促進(jìn)ULK1對Beclin-1的Ser14位點磷酸化，進(jìn)一步增強Beclin-1與Parkin蛋白的結(jié)合，促進(jìn)Parkin向線粒體膜的易位，激活線粒體自噬[50].ULK1可與Ras相關(guān)蛋白Rab9、受體相互作用絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶1(Rip1)、線粒體分裂蛋白(Drp1)形成復(fù)合體，ULK1和Rip1可分別磷酸化Rab9的Ser179位點和Drp1的Ser616位點，使與Rab9相關(guān)的蛋白跨高爾基膜被募集到受損的線粒體，通過線粒體自噬將其清除[51].在缺氧或線粒體解耦條件下，ULK1可易位到受損線粒體上并磷酸化FUN14結(jié)構(gòu)域包含蛋白1(FUNDC1)的Ser17位點，增強FUNDC1和LC3的結(jié)合，促進(jìn)線粒體自噬從而清除受損線粒體;而FUNDC1的突變導(dǎo)致其缺失與ULK1的結(jié)合能力，從而阻止ULK1轉(zhuǎn)位并抑制線粒體自噬[52].核結(jié)構(gòu)域10蛋白52(NDP52)異位到線粒體或過氧化物酶體也可定位并激活ULK1復(fù)合體，從而啟動選擇性自噬，其通過與FIP200/ULK1復(fù)合體的相互作用誘導(dǎo)線粒體自噬;而TANK結(jié)合激酶1(TBK1)可進(jìn)一步增強NDP52與ULK1復(fù)合體的相互作用，促進(jìn)線粒體自噬[53].

除調(diào)控自噬外，ULK1還可與凋亡蛋白相互調(diào)控.在急性髓系白血病(AML)中，ULK1為Caspase-3的直接作用底物，Caspase-3可通過直接剪切ULK1的Asp485位點來抑制細(xì)胞自噬的發(fā)生，從而調(diào)控表達(dá)AML1-ETO9a(AE9a)融合蛋白的胎兒肝細(xì)胞的自我更新能力和白血病原性，阻止AML的發(fā)生和進(jìn)展[54].在活性氧壓力應(yīng)激下，ULK1定位于細(xì)胞核內(nèi)，可增強聚ADP核糖聚合酶1(PARP1)的活性，促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生壞死性凋亡，且不依賴于ULK1調(diào)控的細(xì)胞自噬;在此過程中,ULK1的激酶活性對于ULK1的入核及PARP1的激活均十分重要[55].

此外，ULK1還參與一些炎癥和應(yīng)激機制的調(diào)控.循環(huán)二核苷酸(CDNs)促進(jìn)干擾素基因蛋白刺激器(STING)的功能，而STING可將TBK1運送到核內(nèi)體/溶酶體，并激活干擾素調(diào)節(jié)因子3(IRF3)和核因子κB(NF-κB);隨后ULK1對STING的Ser366位點磷酸化，而STING的磷酸化可避免炎癥細(xì)胞因子的持續(xù)產(chǎn)生，防止先天免疫基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄[56].Ⅰ型干擾素受體(IFNR)可磷酸化ULK1的Ser757位點，ULK1被激活后進(jìn)而磷酸化MAPK p38[57].而p38也被發(fā)現(xiàn)可磷酸化ULK1的Ser757位點并降低ULK1的激酶活性，阻止其與下游效應(yīng)蛋白Atg13結(jié)合，降低神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞的自噬水平，促進(jìn)細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[58].含纈酪肽蛋白(VCP/p97)突變是家族性包涵體肌病(IBM)最常見的病因，研究發(fā)現(xiàn)ULK1/2可定位于應(yīng)激顆粒并磷酸化VCP的Ser13、Ser282和Thr761位點，增加VCP分解應(yīng)激顆粒的活性[59].ULK1還可對其底物細(xì)胞分裂周期蛋白37(Cdc37)的Ser339位點磷酸化，降低Cdc37與下游靶激酶的相互作用，破壞靶激酶的穩(wěn)定性，從而提高腫瘤細(xì)胞對熱休克蛋白90(HSP90)抑制劑的敏感性[60].此外，ULK1/2在發(fā)育中的小鼠前腦中可通過非經(jīng)典途徑共同調(diào)控軸突導(dǎo)向，缺乏ULK1/2的小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)在軸突尋路方面存在缺陷;缺失ULK1/2還會導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，這可能是由細(xì)胞內(nèi)的未折疊蛋白反應(yīng)(UPR)導(dǎo)致的[61].進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ULK1/2可磷酸化蛋白轉(zhuǎn)運蛋白SEC16A的Ser469位點，調(diào)控特異性底物從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的轉(zhuǎn)運;而在缺失ULK1/2的細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體轉(zhuǎn)運功能的缺陷會激活UPR，誘導(dǎo)神經(jīng)元的死亡[62].綜上，ULK1調(diào)控的自噬信號通路總結(jié)于圖2，ULK1及相關(guān)底物蛋白的修飾方式詳見表1.

2 ULK1與疾病的關(guān)系

ULK1及其調(diào)控的細(xì)胞自噬信號通路與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，近期研究表明ULK1可在多種疾病的治療中作為候選藥物靶點.

2.1 與腫瘤的關(guān)系

細(xì)胞自噬通常被視為一種保護細(xì)胞存活的途徑，但它也具有抑制腫瘤的功能.有研究認(rèn)為自噬作用在腫瘤發(fā)展的不同階段有所不同，在腫瘤發(fā)生初期，自噬可限制腫瘤細(xì)胞的增殖，但在腫瘤形成后又可應(yīng)對各種壓力刺激從而保護腫瘤細(xì)胞，防止腫瘤細(xì)胞被侵襲和轉(zhuǎn)移;此外，自噬還可通過細(xì)胞或組織特異性的方式影響腫瘤的發(fā)生[6].因此，在腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中，細(xì)胞自噬顯示出其兩面性的作用.

ULK1作為自噬的啟動因子，在不同腫瘤中也扮演著不同的角色.ULK1的表達(dá)在某些腫瘤組織中明顯下調(diào)，因此激活ULK1調(diào)控的自噬性細(xì)胞死亡成為一種潛在的治療策略.例如：有研究發(fā)現(xiàn)ULK1表達(dá)的下調(diào)和乳腺癌的進(jìn)展密切相關(guān)，同時還伴隨自噬水平的下降，表明ULK1可能是乳腺癌中獨立的預(yù)后因子[63].最近，劉博課題組基于癌癥基因組樣本(TCGA)和組織芯片分析，發(fā)現(xiàn)ULK1在乳腺癌的組織樣本中表達(dá)顯著下調(diào)，尤其是在三陰性乳腺癌(TNBC)中下調(diào)更加明顯[7,64].在很多腫瘤組織中ULK1的表達(dá)上調(diào)，因此抑制ULK1調(diào)控的保護性細(xì)胞自噬在這些腫瘤中成為一種理想的治療策略.例如：研究發(fā)現(xiàn)ULK1在肝細(xì)胞癌(HCC)中的表達(dá)水平可作為HCC的重要預(yù)后因子，結(jié)合ULK1與LC3B的表達(dá)進(jìn)行綜合評估時，能顯著改善對患者預(yù)后評估的準(zhǔn)確性[65].利用免疫組化方法檢測ULK1在鼻咽癌患者中的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ULK1的高表達(dá)通常與較短的疾病特異性生存期(DSS)相關(guān)，因此檢測ULK1的表達(dá)水平也可作為預(yù)測鼻咽癌患者治療反應(yīng)及不良預(yù)后的一種輔助方法[66].在雄激素阻斷治療(ADT)后發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移的前列腺癌(PCa)患者中，ULK1和富含亮氨酸的PPR基元蛋白(LRPPRC)表達(dá)水平的升高與其較短的生存期密切相關(guān)，表明ULK1的高表達(dá)可作為轉(zhuǎn)移性PCa的有效生物標(biāo)志物[67].最近一項針對胃癌的研究發(fā)現(xiàn)ULK1在胃癌細(xì)胞系及患者胃癌組織中均高表達(dá)，siRNA敲減ULK1后可抑制胃癌細(xì)胞的存活和增殖，而過表達(dá)ULK1則會促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖;且ULK1的高表達(dá)與胃癌的T分級及復(fù)發(fā)密切相關(guān)，表明ULK1可作為胃癌的一個生物標(biāo)記物及預(yù)后因子[68].基于TCGA數(shù)據(jù)庫的分析也發(fā)現(xiàn)在透明腎細(xì)胞癌(CCRCC)組織中ULK1異常高表達(dá)，通過shRNA敲減ULK1或使用ULK1抑制劑干預(yù)可顯著抑制癌細(xì)胞的自噬水平并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[69].此外，ULK1介導(dǎo)的細(xì)胞自噬還可通過誘導(dǎo)保護性細(xì)胞自噬使腫瘤細(xì)胞對靶向藥物或化療藥物產(chǎn)生耐藥性，從而逃避死亡.例如：布羅莫結(jié)構(gòu)域和額外終端結(jié)構(gòu)域(BET)抑制劑JQ1可通過激活A(yù)MPK-ULK1通路引起白血病干細(xì)胞自噬的激活，進(jìn)而使細(xì)胞對JQ1產(chǎn)生耐藥性，這表明保護性細(xì)胞自噬是JQ1用于治療AML藥物耐受的機制之一[70].顆粒鈣蛋白(GCA)通過激活TRAF6泛素連接酶的活性可誘導(dǎo)ULK1的Lys63位點泛素化，進(jìn)一步使ULK1穩(wěn)定和激活，促進(jìn)保護性細(xì)胞自噬從而使慢性髓系白血病(CML)細(xì)胞對伊馬替尼產(chǎn)生耐藥性[71].綜上所述，根據(jù)自噬在不同腫瘤中所表現(xiàn)出的不同作用，可分別通過激活或抑制ULK1來調(diào)控自噬，從而對腫瘤進(jìn)行靶向治療.

圖2 ULK1復(fù)合體的翻譯后修飾及其調(diào)控的信號通路Fig.2 Post-translational modifications of the ULK1 complex and its regulatory signaling pathways

2.2 與神經(jīng)退行性疾病的關(guān)系

目前，大量研究表明細(xì)胞自噬功能障礙在神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病過程中起到十分重要的作用，因此靶向細(xì)胞自噬，尤其是自噬-溶酶體降解途徑對神經(jīng)退行性疾病進(jìn)行治療已成為近年來的研究熱點.ULK1作為細(xì)胞自噬的啟動因子，也可作為潛在靶點來治療神經(jīng)退行性疾病.有研究報道在帕金森病(PD)患者的外周血單核細(xì)胞(PMBCs)中，ULK1的mRNA水平與正常人相比較低[72].在衰老導(dǎo)致的大鼠認(rèn)知缺陷模型中，研究發(fā)現(xiàn)與普通成年鼠相比，老齡鼠大腦中的海馬體部分表現(xiàn)出細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白Bax/Bcl-2比值和Caspase-3活性明顯升高，同時自噬相關(guān)的p-ULK1/ULK1、Beclin-1、LC3-Ⅱ比例顯著降低，表明ULK1等自噬蛋白的缺失在認(rèn)知缺陷類神經(jīng)退行性疾病發(fā)病機制方面可能起重要作用[73].在Q175小鼠亨廷頓病(HD)模型中，ULK1對Beclin-1和Atg14的磷酸化水平及Atg14-VPS34復(fù)合體的活性均有所降低，導(dǎo)致自噬水平下降，細(xì)胞對聚集蛋白的清除能力降低[39].9號染色體開放閱讀框72(C9ORF72)的單倍劑量不足可引起肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)和額顳葉癡呆(FTD)，最近的研究發(fā)現(xiàn)C9ORF72/史密斯-馬吉尼斯綜合征染色體區(qū)域候選基因8(SMCR8)復(fù)合體可調(diào)控ULK1介導(dǎo)的細(xì)胞自噬[74-75].另一項研究還發(fā)現(xiàn)C9ORF72可與ULK1直接相互作用，而C9ORF72在Rab1的作用下可調(diào)控ULK1復(fù)合體向吞噬泡的易位;雖然C9ORF72的缺失并不會影響ULK1的激活，但是可引起神經(jīng)元中p62發(fā)生聚集，這與C9ORF72突變導(dǎo)致的ALS/FTD中出現(xiàn)p62聚集的生理現(xiàn)象是一致的;且在ALS/FTD患者的組織中也發(fā)現(xiàn)自噬水平下降，進(jìn)一步證明了C9ORF72調(diào)控ULK1介導(dǎo)的細(xì)胞自噬在ALS/FTD發(fā)病機制中的關(guān)鍵作用[76].舞蹈癥-棘紅細(xì)胞增多癥(ChAc)是一種遺傳性神經(jīng)退行性疾病，研究發(fā)現(xiàn)在患者的紅細(xì)胞中一種Src家族酪氨酸激酶(SFK)Lyn可與ULK1相互作用，形成Lyn-ULK1復(fù)合物并在細(xì)胞中大量聚集，導(dǎo)致自噬-溶酶體降解功能發(fā)生障礙，延緩積聚毒蛋白的清除[77].此外，ULK1在保護缺氧引起的缺血性腦梗死(ICI)中也有重要作用，研究發(fā)現(xiàn)過表達(dá)ULK1可促進(jìn)FUNDC1的激活，減少缺氧引起的神經(jīng)細(xì)胞凋亡，而抑制ULK1的表達(dá)則起到相反的作用[78].ULK1還被發(fā)現(xiàn)在豬血凝性腦脊髓炎病毒(PHEV)誘導(dǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)障礙中具有重要調(diào)控作用，受PHEV感染后的小鼠原代皮層神經(jīng)元中ULK1表達(dá)顯著降低，提示PHEV引起的神經(jīng)系統(tǒng)障礙可能與ULK1缺陷相關(guān)；而ULK1可選擇性地啟動神經(jīng)生長因子(NGF)/酪氨酸激酶受體A(TrkA)，促進(jìn)神經(jīng)突起的生長、神經(jīng)側(cè)枝的生芽及內(nèi)體運輸[79].綜上所述，在神經(jīng)退行性疾病中激活ULK1調(diào)控的保護性自噬將是一種具有廣闊前景的治療策略.

表1 ULK1復(fù)合體及ULK1調(diào)控的自噬通路的翻譯后修飾方式

2.3 與感染性疾病的關(guān)系

目前，大量研究表明ULK1可調(diào)控某些感染性疾病相關(guān)的自噬通路.在干擾素γ(IFN-γ)介導(dǎo)的抗病毒反應(yīng)中，IFN-γ可激活ULK1，隨后ULK1與混合譜系激酶3(MLK3)相互作用并使其磷酸化，同時激活細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶5(ERK5)來促進(jìn)IFN-γ調(diào)控的抗病毒基因轉(zhuǎn)錄，這一ULK1-MLK3-ERK5信號通路的激活對于IFN-γ介導(dǎo)的抗病毒反應(yīng)十分重要[80].在朊病毒感染的倉鼠大腦中，AMPK-ULK1通路的激活有助于自噬的發(fā)生，從而促進(jìn)感染朊病毒的腦組織中損傷因子的清除;而在感染了病毒的SMB-S15細(xì)胞中敲除ULK1基因則會抑制LC3的脂化，抑制細(xì)胞自噬的激活[81].免疫相關(guān)鳥苷三磷酸酶(IRGM)作為克羅恩病(CD)和肺結(jié)核的危險因子，被發(fā)現(xiàn)可與ULK1相互作用，促進(jìn)ULK1和Beclin-1的協(xié)同組裝，從而調(diào)控自噬起始復(fù)合體的形成，在先天免疫系統(tǒng)中起到抗菌和抗炎作用[82].此外，研究發(fā)現(xiàn)ULK1的非編碼單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點rs12297124與結(jié)核分枝桿菌感染密切相關(guān)，并在ULK1調(diào)控腫瘤壞死因子(TNF)的分泌、結(jié)核分枝桿菌誘導(dǎo)的非特異性自噬及結(jié)核分枝桿菌在單核細(xì)胞中的復(fù)制方面發(fā)揮重要作用[83].核苷結(jié)合寡聚域蛋白2(NOD2)和受體相互作用絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶2(RIPK2)缺失的小鼠對甲型流感病毒的感染具有很強的敏感性，這是由于RIPK2缺失會引起細(xì)胞線粒體自噬功能缺陷，使線粒體產(chǎn)生超氧化物增多，受損線粒體積聚，從而導(dǎo)致NACHT、LRR和PYD域蛋白3(NLRP3)炎性小體活化增強，產(chǎn)生白細(xì)胞介素-18(IL-18);而RIPK2可通過磷酸化ULK1調(diào)控線粒體自噬，清除炎性小體并保護細(xì)胞免受炎癥反應(yīng)的損傷[84].丙型肝炎病毒(HCV)可引發(fā)人類免疫相關(guān)的GTPase M(IRGM)對ULK1的Ser757位點去磷酸化，激活細(xì)胞自噬，進(jìn)一步促進(jìn)病毒復(fù)制，而敲除ULK1/2后可明顯減少HCV的復(fù)制和HCV感染性粒子的形成[85].綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)可通過抑制AKT1和mTOR誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，而膜聯(lián)蛋白A2(AnxA2)可通過AKT1-mTOR-ULK1/2信號通路調(diào)控自噬，促進(jìn)宿主細(xì)胞對綠膿桿菌的免疫[86].綜上可見ULK1調(diào)控的自噬在感染性疾病中主要起到細(xì)胞保護的作用，因此靶向ULK1調(diào)控的自噬可能成為治療感染性疾病的一種新方法.

2.4 與其他疾病的關(guān)系

ULK1調(diào)控的自噬也涉及其他類型的疾病，如Ⅱ型糖尿病和心血管疾病.脂肪酸(如棕櫚酸)可阻斷AMPK-ULK1通路的活化，從而抑制自噬造成的功能障礙性線粒體積累，同時促進(jìn)活性氧(ROS)的生成;線粒體中ROS的增加會促進(jìn)NLRP3炎癥小體的激活及IL-1β的釋放;而造血細(xì)胞炎癥小體的激活及IL-1β的釋放會破壞多個靶組織/器官的胰島素信號，從而降低這些靶組織/器官對葡萄糖的耐受和對胰島素的敏感性[87].在Ⅱ型糖尿病大鼠模型中，AMPK-ULK1通路的受損會抑制腎臟近端小管中自噬的激活，進(jìn)一步導(dǎo)致腎缺血再灌注損傷發(fā)生惡化[88].在心血管疾病中，研究發(fā)現(xiàn)節(jié)食可提高心肌細(xì)胞中ULK1介導(dǎo)的自噬激活，而自噬的激活可有效防止心肌梗死后的慢性心力衰竭[89].肥胖可引起心臟脂蛋白脂肪酶(LPL)蛋白水平的顯著升高，同時伴隨著心臟自噬水平和ULK1蛋白水平的顯著下調(diào)，由此引發(fā)肥胖患者的心肌病,而有研究發(fā)現(xiàn)ULK1調(diào)控的細(xì)胞自噬可通過蛋白酶水解將LPL降解，預(yù)防肥胖患者發(fā)生心功能障礙[90].在高糖誘導(dǎo)的心肌損傷中，mTOR誘導(dǎo)的ULK1失活可抑制細(xì)胞自噬，保護心肌細(xì)胞免受高糖毒性損傷[91].急性酒精刺激可導(dǎo)致心臟的自噬水平升高和收縮功能障礙，而抑制AMPK或ULK1后可顯著減少自噬體積累及心肌細(xì)胞死亡，表明ULK1在急性酒精刺激后由AMPK介導(dǎo)的心肌細(xì)胞自噬、凋亡和心肌收縮功能障礙中發(fā)揮重要作用[92].綜上所述，ULK1在Ⅱ型糖尿病和心血管疾病中的角色較復(fù)雜，因此靶向ULK1調(diào)控的自噬來治療Ⅱ型糖尿病和心血管疾病的策略還有待進(jìn)一步細(xì)化研究.

3 靶向ULK1調(diào)控細(xì)胞自噬的疾病治療

已有研究報道了一系列可直接或間接調(diào)控ULK1及其介導(dǎo)的自噬通路的小分子化合物，并將它們廣泛應(yīng)用于自噬調(diào)控相關(guān)的疾病治療.根據(jù)ULK1表達(dá)水平的差異和不同疾病中ULK1的特異性調(diào)控機制，這些化合物主要被分為ULK1的靶向抑制劑、激動劑及間接調(diào)控ULK1相關(guān)通路的小分子化合物.

3.1 ULK1靶向抑制劑

2015年，Lazarus等[8]首次報道了ULK1的KD晶體結(jié)構(gòu)，并基于ULK1的晶體結(jié)構(gòu)利用32P-ATP放射實驗和高通量篩選發(fā)現(xiàn)了化合物6，該化合物也是首個被報道的ULK1靶向抑制劑.雖然化合物6對ULK1具有較高的親和力(半數(shù)抑制濃度IC50=8 nmol/L)，但是它并非特異性的ULK1抑制劑，因此限制了其在自噬研究中的進(jìn)一步應(yīng)用.為了提高ULK1抑制劑的特異性，Lazarus等[93]又開發(fā)了一系列具有新型骨架的ULK1抑制劑，其中化合物3具有較好的特異性，但其對ULK1的抑制活性相對較弱(對ULK1的IC50=120 nmol/L，對ULK2的IC50=360 nmol/L).此外，Egan等[94]通過篩選發(fā)現(xiàn)了一種高選擇性的ULK1抑制劑SBI-0206965，該化合物能直接抑制ULK1的激酶活性(對ULK1的IC50=108 nmol/L,對ULK2的IC50=711 nmol/L)，從而抑制ULK1對VPS34的磷酸化并進(jìn)一步抑制細(xì)胞自噬;研究還發(fā)現(xiàn)將SBI-0206965和mTOR抑制劑rapamycin聯(lián)用可發(fā)揮協(xié)同作用殺死非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞，表明ULK1抑制劑在臨床上具有很大的治療潛力.隨后，SBI-0206965也被逐漸應(yīng)用于其他腫瘤的治療，如使用SBI-0206965靶向抑制ULK1可促進(jìn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤(NB)細(xì)胞發(fā)生凋亡，同時還可抑制腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移[95].此外，利用SBI-0206965抑制ULK1的激酶活性，在CCRCC中也展現(xiàn)出很好的治療潛力[69].Petherick等[96]也發(fā)現(xiàn)了一類ULK1/2抑制劑MRT67307和MRT68921，其中MRT67307對ULK1的IC50=45 nmol/L,對ULK2的IC50=38 nmol/L，與之相比，MRT68921對ULK1(IC50=2.9 nmol/L)和ULK2(IC50=1.1 nmol/L)具有更強的親和力，但兩者均無法特異性抑制ULK1.在敲除ULK1/2基因的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEF)中轉(zhuǎn)染表達(dá)重組野生型ULK1和ULK1(M92T)突變體蛋白，發(fā)現(xiàn)MRT68921僅在表達(dá)重組野生型ULK1蛋白的MEF中可抑制Atg13的磷酸化和自噬體的形成，而在表達(dá)突變體蛋白的MEF中無法抑制自噬體的形成，表明MRT68921在細(xì)胞內(nèi)是通過靶向抑制ULK1來抑制細(xì)胞自噬的[96].Wood等[97]基于高通量篩選和結(jié)構(gòu)修飾發(fā)現(xiàn)了一種以吲哚衍生物為骨架的ULK1抑制劑，命名為化合物3g，它對ULK1的親和力和MRT67307的一致(IC50=45 nmol/L)，且在人、大鼠和小鼠的微粒體中展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性及極微弱的細(xì)胞色素P450酶(CYP)抑制活性，表明其具有良好的安全性和成藥性.最近，Martin等[98]又發(fā)現(xiàn)了一類新的強效、強選擇性的ULK1抑制劑ULK-100(對ULK1的IC50=1.6 nmol/L,對ULK2的IC50=2.6 nmol/L)和ULK-101(對ULK1的IC50=8.3 nmol/L，對ULK2的IC50=30 nmol/L)，其中ULK-101可通過抑制ULK1的活性使Kras基因突變的肺癌細(xì)胞對營養(yǎng)剝奪更敏感，表明其可用于某些特定類型腫瘤的聯(lián)合治療.上述ULK1靶向抑制劑及其相關(guān)作用機制和應(yīng)用總結(jié)于表2.

3.2 ULK1靶向激動劑

2017年，劉博課題組[64]基于ULK1的KD設(shè)計了首個靶向ULK1的小分子激動劑LYN-1604，其半數(shù)有效濃度EC50=18.94 nmol/L;基于定點突變技術(shù)和體外激酶實驗，發(fā)現(xiàn)Lys50、Leu53和Tyr89位點對LYN-1604結(jié)合并激活ULK1十分重要;此外，LYN-1604在TNBC細(xì)胞中可靶向激活ULK1及其復(fù)合體，誘導(dǎo)ULK1介導(dǎo)的自噬相關(guān)死亡和細(xì)胞凋亡，并在細(xì)胞和動物水平上均表現(xiàn)出良好的抗TNBC效果.最近，劉博課題組[99]又發(fā)現(xiàn)了另一種ULK1靶向激動劑BL-918，該化合物對ULK1的EC50=24.14 nmol/L，且細(xì)胞毒性極低;BL-918可通過激活ULK復(fù)合體在NB細(xì)胞(SH-SY5Y)和大鼠腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞(PC-12)中誘導(dǎo)自噬，并對1-甲基-4-苯基吡啶碘化物(MPP+)損傷的SH-SY5Y表現(xiàn)出顯著的保護作用;在小鼠PD模型中BL-918可緩解1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)誘發(fā)的運動功能障礙和多巴胺能神經(jīng)元喪失.這些結(jié)果表明靶向ULK1用于治療腫瘤或神經(jīng)退行性疾病具有一定的潛力，而這些ULK1的新型激動劑可作為未來TNBC或PD治療的候選藥物.上述ULK1靶向激動劑及其相關(guān)作用機制和應(yīng)用總結(jié)于表2.

表2 靶向ULK1及ULK1介導(dǎo)自噬通路的小分子化合物

3.3 間接調(diào)控ULK1的小分子化合物

其他一些小分子化合物也被發(fā)現(xiàn)可間接調(diào)控ULK1介導(dǎo)的自噬信號通路.例如：替莫唑胺(temozolomide)可通過ATM-AMPK-ULK1通路誘導(dǎo)自噬治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤[100].漢防己甲素(tetrandrine)可通過提高p-ULK1和p-mTOR的水平誘導(dǎo)自噬性細(xì)胞死亡，抑制口腔癌細(xì)胞的增殖[101].在MDA-MB-231細(xì)胞中，黃芩素(baicalein)通過激活A(yù)MPK-ULK1通路和抑制mTORC1信號通路誘導(dǎo)自噬性細(xì)胞死亡[102].水仙環(huán)素(narciclasine)可抑制TNBC細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)自噬依賴的細(xì)胞凋亡，該過程依賴于AMPK-ULK1通路的激活[103].氯氮平(clozapine)作為一種經(jīng)典的非典型抗精神病藥，在大鼠額葉皮層可通過激活A(yù)MPK-ULK1-Beclin-1通路發(fā)揮其抗精神紊亂的作用[104].人參皂苷Rg2(ginsenoside Rg2)是一種類固醇糖苷類化合物，它可在多種細(xì)胞模型中通過激活A(yù)MPK-ULK1通路誘導(dǎo)自噬并清除蛋白聚集物，有效改善阿爾茨海默病(AD)小鼠的認(rèn)知行為[105].白藜蘆醇(resveratrol)可通過激活A(yù)MPK-ULK1通路和抑制mTORC1信號級聯(lián)活性誘導(dǎo)小鼠胚胎干細(xì)胞(mESCs)的自噬，并提高干細(xì)胞的多能性[106].竹節(jié)參皂苷Ⅳa(Chikusetsusaponin Ⅳa)可通過激活A(yù)MPK-mTOR-ULK1通路激活自噬，從而減輕異丙腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌纖維化現(xiàn)象[107].銀杏內(nèi)酯K(ginkgolide K)在氧糖剝奪的條件下，可通過激活A(yù)MPK-mTOR-ULK1通路誘導(dǎo)保護性細(xì)胞自噬，從而促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和遷移[108].鳶尾素(irisin)可通過激活A(yù)MPK-ULK1通路以不依賴mTOR的方式誘導(dǎo)保護性細(xì)胞自噬，緩解壓力過載引起的心臟肥大[109].甘草查爾酮A(licochalcone A)在肝癌細(xì)胞中可誘導(dǎo)ULK1-Atg13介導(dǎo)的細(xì)胞自噬及ROS相關(guān)通路，且抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸(NAC)可增強甘草查爾酮A誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，促進(jìn)其對肝癌細(xì)胞的殺傷[110].此外，還有一些小分子化合物可通過抑制ULK1相關(guān)的信號通路影響細(xì)胞自噬.例如：去泛素化酶抑制劑WP1130可抑制ULK1的去泛素化，導(dǎo)致ULK1泛素化水平升高，抑制ULK1的活性，從而抑制ULK1復(fù)合體及自噬進(jìn)程[111].金絲桃苷(hyperoside)可通過抑制AMPK-ULK1通路減輕D-半乳糖引起的腎臟老化和損傷[112].牡荊素(vitexin)可通過抑制mTOR-ULK1通路逆轉(zhuǎn)大腦中動脈閉塞(MCAO)導(dǎo)致的自噬功能障礙，從而減輕MCAO引起的缺血性腦卒中[113].上述間接調(diào)控ULK1的小分子化合物及其相關(guān)作用機制和應(yīng)用總結(jié)于表2.

4 總結(jié)與展望

ULK1是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，作為酵母Atg1在哺乳動物中的同源蛋白，也是自噬的啟動因子.而ULK復(fù)合體(ULK1-mAtg13-FIP200-Atg101)的形成是啟動自噬過程所必需的.雖然ULK1的原始生物功能是啟動自噬，但是其調(diào)控和修飾(主要為磷酸化)使其成為調(diào)控子參與多個重要的信號通路，并可應(yīng)用于多種疾病治療，如腫瘤和神經(jīng)退行性疾病.已有研究表明靶向ULK1的小分子藥物具有一定的可行性，如ULK1抑制劑SBI-0206965可單獨或與其他藥物聯(lián)合使用，用于治療NSCLC、NB、CCRCC等.此外，LYN-1604和BL-918作為ULK1激動劑，可通過直接激活ULK1及其調(diào)控的自噬性細(xì)胞死亡或保護性細(xì)胞自噬，用于TNBC和PD的治療，表明靶向ULK1在疾病治療，尤其是一些自噬缺陷或自噬功能障礙的疾病治療中具有一定的應(yīng)用前景.

然而，針對ULK1設(shè)計小分子靶向藥物仍有很多亟需解決的問題.如目前僅解析了ULK1的KD晶體結(jié)構(gòu)，ULK1及ULK復(fù)合體晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步解析將有助于發(fā)現(xiàn)更多特異性靶向其功能的小分子抑制劑和激動劑，并應(yīng)用于各種疾病的治療.同時，開發(fā)靶向ULK1的變構(gòu)抑制劑和激動劑也是該類藥物未來的發(fā)展方向之一，這將進(jìn)一步提升ULK1靶向藥物的特異性并有效降低脫靶導(dǎo)致的藥物毒副作用.此外，除一些經(jīng)典的ULK1介導(dǎo)的自噬途徑外，還需進(jìn)一步探索非典型的調(diào)控通路，例如目前發(fā)現(xiàn)的ULK1在調(diào)控細(xì)胞凋亡(PARP1、Caspase-3等)中也具有一定的作用，這些發(fā)現(xiàn)將為疾病的靶向治療提供更多的可能性.綜上所述，隨著ULK1功能和應(yīng)用研究越來越成熟，未來有望出現(xiàn)更多針對ULK1的分子靶向治療手段用于各類疾病的治療.