クロロキンは、オートファゴソーム - リソソーム融合を減少させることにより、オートファジーフラックスを阻害します

マクロオートファジー/オートファジーは、標的構造がオートファゴソームに成熟し、分解のためにリソソームに供給されるファゴフォアによって隔離される保存された輸送経路です。オートファジーは多くの病気の病態生理に関与しており、その変調は多くの特定の疾患の結果に有益です。バフィロマイシンA1（BAFA1）、プロテアーゼ阻害剤、クロロキン（CQ）などのいくつかのリソソーム阻害剤は、すべてが主にリソソームの分解をブロックすると仮定して、in vitro実験でオートファジーをブロックするために交換可能に使用されています。その中で、CQとその誘導体ヒドロキシクロロキン（HCQ）のみがFDA承認薬であるため、現在、オートファジー阻害を介した腫瘍の治療を目的とした臨床試験で使用される主要な化合物です。ただし、CQがオートファジーをブロックする方法の正確なメカニズムは、しっかりと実証されていないままです。この研究では、CQがオートファジーを阻害する方法に焦点を当て、その効果をBAFA1の効果と直接比較します。CQは、このオルガネラの酸性度および/または分解活性に影響を与えるのではなく、リソソームとのオートファゴソーム融合を損なうことにより、主にオートファジーを阻害することを示しています。さらに、CQは、融合障害に寄与する可能性のあるゴルジ体およびエンドリソソーム系のオートファジー非依存性の重度の混乱を誘発します。驚くべきことに、HCQ処理マウスは、腎臓と腸組織のゴルジ体混乱も示しています。全体として、私たちのデータは、CQとHCQがin vivo実験のための他のタイプの後期リソソーム阻害剤の真正な代理ではないことを明らかにしています。さらに、CQおよびHCQによって引き起こされる複数の細胞の変化は、この薬でオートファジーをブロックすることで得られた結果を解釈する際に注意を求めます。

Macroautophagy/autophagy is a conserved transport pathway where targeted structures are sequestered by phagophores, which mature into autophagosomes, and then delivered into lysosomes for degradation. Autophagy is involved in the pathophysiology of numerous diseases and its modulation is beneficial for the outcome of numerous specific diseases. Several lysosomal inhibitors such as bafilomycin A1 (BafA1), protease inhibitors and chloroquine (CQ), have been used interchangeably to block autophagy in in vitro experiments assuming that they all primarily block lysosomal degradation. Among them, only CQ and its derivate hydroxychloroquine (HCQ) are FDA-approved drugs and are thus currently the principal compounds used in clinical trials aimed to treat tumors through autophagy inhibition. However, the precise mechanism of how CQ blocks autophagy remains to be firmly demonstrated. In this study, we focus on how CQ inhibits autophagy and directly compare its effects to those of BafA1. We show that CQ mainly inhibits autophagy by impairing autophagosome fusion with lysosomes rather than by affecting the acidity and/or degradative activity of this organelle. Furthermore, CQ induces an autophagy-independent severe disorganization of the Golgi and endo-lysosomal systems, which might contribute to the fusion impairment. Strikingly, HCQ-treated mice also show a Golgi disorganization in kidney and intestinal tissues. Altogether, our data reveal that CQ and HCQ are not bona fide surrogates for other types of late stage lysosomal inhibitors for in vivo experiments. Moreover, the multiple cellular alterations caused by CQ and HCQ call for caution when interpreting results obtained by blocking autophagy with this drug.