细胞自噬与肝癌中自噬
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细胞自噬与疾病的关系细胞自噬是一种细胞内自我降解和回收的过程,它在维持细胞内稳态和适应环境变化中发挥着重要的作用。
近年来的研究表明,细胞自噬与疾病之间存在着密切关系。
本文将探讨细胞自噬在多种疾病中的作用,并着重探讨一些具体实例。
1. 细胞自噬与癌症癌症是一种细胞增殖异常的疾病,而细胞自噬在抑制肿瘤发生中起到了重要的作用。
研究发现,细胞自噬能够清除细胞内的异常蛋白质和有害物质,并促进受损DNA的修复。
这些功能使得细胞自噬在细胞发生癌变时能够迅速清除异常细胞,从而抑制肿瘤的发展。
然而,一些研究也发现,在肿瘤早期阶段,细胞自噬可能会促进肿瘤细胞的生存。
因此,细胞自噬在癌症发生和发展中的作用还需要进一步研究。
2. 细胞自噬与神经退行性疾病神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈症等,通常与细胞内蛋白质异常积聚有关。
细胞自噬在这些疾病中扮演着清除异常蛋白质的重要角色。
研究表明,细胞自噬通过将异常蛋白质包裹成自噬体,将其降解掉,有助于维持神经细胞的健康。
然而,在某些神经退行性疾病中,细胞自噬功能受损,导致异常蛋白质在细胞内积聚,从而加速疾病的进展。
因此,细胞自噬在神经退行性疾病的治疗中可能成为一个重要的研究方向。
3. 细胞自噬与心血管疾病心血管疾病是目前世界范围内最主要的致死疾病之一,而细胞自噬在心血管疾病的发生和进展中也起到了重要作用。
研究发现,细胞自噬能够清除心血管细胞内的氧化应激物质,并保护心血管细胞免受损伤。
此外,细胞自噬还参与调节心血管细胞的凋亡和炎症反应,从而对心血管疾病的发展产生影响。
因此,通过调节和促进细胞自噬可能成为心血管疾病治疗的一种潜在策略。
4. 细胞自噬与代谢性疾病代谢性疾病如糖尿病、肥胖症和脂肪肝等,与细胞自噬密切相关。
研究发现,细胞自噬参与了细胞内脂质和葡萄糖代谢的调节过程。
细胞自噬能够降解过剩的脂质和糖类,并维持细胞内的能量平衡。
因此,细胞自噬在代谢性疾病的治疗中也具有潜在的应用前景。
自噬在肿瘤发生与发展中的作用与调控引言:自噬是一种基本的细胞过程,在维持细胞内环境平衡、代谢调节以及抵御外界环境压力中扮演着重要角色。
近年来,研究人员发现自噬在肿瘤发生与发展中起到了关键作用,并且可以成为肿瘤治疗的新靶点。
本文将对自噬在肿瘤中的作用及其调控机制进行论述。
一、自噬在肿瘤发生与进展中的作用1. 促进肿瘤细胞存活与增殖自噬可以通过降低细胞内氧化应激水平并提供营养物质来促进肿瘤细胞的存活和增殖。
当肿瘤细胞受到外界因子的打击时,通过启动自噬途径,它们可以将损坏或老化的蛋白质和细胞器分解为营养物质,以满足其能量需求和合成新组织所需材料。
2. 抑制非程序性死亡自噬可以作为一种细胞死亡的替代方式,在一些肿瘤细胞中抑制细胞凋亡。
当肿瘤细胞受到外界刺激时,自噬途径可通过延缓线粒体损伤、调节凋亡信号通路等机制,从而阻止非程序性死亡的发生,保证肿瘤细胞的生存。
3. 维持肿瘤干细胞特性自噬在维持肿瘤干细胞的特性中起到关键作用。
与正常细胞相比,肿瘤干细胞更能够耐受化疗药物和其他治疗手段的压力。
这种耐受性部分由于其高水平的自噬活动所致,自噬帮助肿瘤干细胞应对外界因子所带来的应激,并保留了它们增殖和恶变的能力。
4. 促进血管生成和侵袭转移自噬也参与了肿瘤血管生成和侵袭转移过程。
在新生血管形成过程中,自噬有助于获得额外的营养物质并提供能量,从而促进血管生成。
另外,在肿瘤侵袭转移过程中,自噬可以通过调节细胞粘附、细胞骨架的重塑和间质蛋白酶的激活等方式来促进肿瘤细胞的侵袭性。
二、自噬在肿瘤中的调控机制1. mTOR信号通路mTOR是一个关键的自噬抑制因子,其能够通过下游信号通路抑制自噬。
当机体遇到营养充足时,mTOR信号通路被活化,抑制自噬途径;而当机体面临营养缺乏等应激条件时,mTOR被抑制,促进自噬的发生。
2. AMPK信号通路AMPK是一个广泛参与于细胞代谢和能量恢复平衡的激酶。
当细胞处于能量匮乏状态时,AMPK会被活化,并直接或间接地抑制mTOR信号通路从而促进自噬。
自噬在肝细胞癌治疗中的研究进展1㊀210002㊀东部战区总医院秦淮医疗区全军肝病中心2㊀通讯作者,E⁃mail:leep2002@163.com571100㊀海南海口㊀海南现代妇女儿童医院检验科王华强,李㊀平1,2㊀㊀ʌ摘㊀要ɔ㊀自噬是细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程㊂自噬对肝细胞癌的发生㊁发展具有双重作用,既能通过维持肝脏稳态清除癌细胞,又能促进肿瘤微环境中癌细胞增殖㊂目前研究发现针对肝细胞癌治疗的传统化疗药物㊁分子靶向药物㊁RNA干扰和天然药物等均与自噬关系密切㊂大部分情况下抑制自噬可增强药物抗肝癌的活性,也有药物可直接激活自噬依赖性性癌细胞死亡㊂本文结合近年国内外研究现状,就自噬与肝细胞癌发生发展的关系和自噬调控肝细胞癌治疗的作用作一综述,以期为肝细胞癌的治疗提供新思路㊂㊀㊀ʌ关键词ɔ㊀肝细胞癌;㊀自噬;㊀机制;㊀治疗中图分类号:R735 7㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1009⁃0460(2021)01⁃0089⁃05Researchprogressofautophagyinthetreatmentofhepatocellularcarcinoma㊀㊀WANGHuaqiang,LIPing.DepartmentofClinicalLaboratory,HainanModernWomenandChildrenHospital,Haikou571100,ChinaCorrespondingauthor:LIPing,E⁃mail:leep2002@163.com㊀㊀ʌAbstractɔ㊀Autophagyisaprocessinwhichcellsuselysosomestodegradetheirdamagedorganellesandmacromoleculesunderthecontrolofautophagy⁃relatedgenes.Autophagyhasadualeffectontheoccurrenceanddevelopmentofhepatocellularcarcinoma.Itcannotonlymaintainthesteadystateoftheliverbyeliminatecancercells,butalsopromotetheproliferationofcancercellsinthetumormicroenvironment.Thecurrentresearchfoundthattraditionalchemotherapydrugs,moleculartargeteddrugs,RNAinterferenceandnaturaldrugsforthetreatmentofhepatocellularcarcinomaarecloselyrelatedtoautophagy.Inmostcases,inhibitionofautophagycanenhancetheactivityofdrugsagainstlivercancer,andsomedrugscandirectlyactivatingautophagy⁃dependentcancercelldeath.Inthisarticle,wewillreviewtherelationshipbetweenautophagyandtheoccurrenceanddevelopmentofhepatocellularcarcinoma,andtheroleofautophagyinregulatingthetreatmentofhepatocellularcarcinomainordertoprovidenewideasforthetreatmentofhepatocellularcarcinoma.㊀㊀ʌKeyWordsɔ㊀Hepatocellularcarcinoma;㊀Autophagy;㊀Mechanism;㊀Therapy㊀㊀在全球范围内,肝癌是导致癌症相关死亡的第四大常见原因,在发病率方面排第6位㊂肝癌以肝细胞肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)为主,尽管近年HCC的内科治疗和外科手术方面取得了很多突破,但5年生存率仅为18%,仅次于胰腺癌的第二大致死性肿瘤[1]㊂近年来大量研究表明,自噬可以对HCC产生促进或抑制的双向调节,调控自噬可影响HCC的治疗㊂本文总结了自噬与HCC发生发展的关系以及近年自噬调控HCC治疗的相关研究,通过全面了解自噬在HCC中的作用,以期为HCC的治疗提供新思路㊂1㊀自噬对HCC发生发展的双向影响1 1㊀自噬与肿瘤发生相关㊀自噬又称Ⅱ型细胞死亡,是细胞在自噬相关基因的调控下将自身受损的细胞器和大分子物质运输到溶酶体进行消化降解的过程[2]㊂自噬在肿瘤发生发展中所扮演的角色具有促进和抑制双面作用㊂在正常情况下,细胞自噬是一种抵抗癌变的途径,自噬可以控制炎症反应㊁清除损伤坏死的细胞器㊁降低细胞内压力㊁稳定细胞基因组㊁阻止癌细胞恶变,并可以通过介导细胞凋亡和免疫反应清除癌变细胞㊂另一方面,细胞一旦发生癌变,自噬反而会扮演促进肿瘤的角色,自噬可维持肿瘤细胞稳定,为肿瘤细胞提供营养物质及能量,增强肿瘤细胞放化疗抗性等[3]㊂这种双重作用说明了自噬在肿瘤发生发展中的复杂性,深入了解自噬的调控作用,对于探索肿瘤发生机制并开拓新的治疗途径具有重要意义㊂1 2㊀细胞自噬抑制HCC㊀细胞自噬有利于维持肝脏的代谢稳态,一旦自噬缺陷可导致肝脏肿瘤发生㊂自噬相关基因(autophagy⁃relatedgene,ATG)参与自噬的调控,其中ATG5和ATG7在肝脏高表达,Atg5-/-和Atg7-/-基因敲除的小鼠会发生肝脏肿瘤,通过对Atg5flox/flox杂合小鼠的肝脏肿瘤分析发现,肿瘤源自于那些Atg5自噬基因缺失的肝细胞[4]㊂Be⁃clin1基因是酵母ATG6的同系物,是哺乳动物参与自噬的特异性基因,在HCC组织中Beclin1的表达显著低于癌旁组织,且Beclin1的表达与HCC病理分级呈负相关[5]㊂自噬抑制HCC还表现为增强自噬可直接诱导肿瘤细胞自噬性死亡㊂Yu等[6]合成了一种化合物,可通过抑制AKT信号而激活自噬,在体外实验中表现为HepG2㊁Hep3B㊁Huh⁃7和SMMC⁃77214种肝癌细胞的增殖均被显著抑制;而在动物实验中,随着自噬的增强,裸鼠肝脏肿瘤的体积和重量均出现明显下降㊂1 3㊀细胞自噬促进HCC㊀自噬是细胞的一种应激反应和生存机制,其可能更有助于HCC细胞能适应外界的一系列应激压力,从而增强HCC细胞的增殖㊁转移能力和对治疗的抵抗㊂自噬和HCC发生相关,研究发现二乙基亚硝胺可诱导小鼠发生HCC,但在自噬受损小鼠中却无法发生HCC,只能诱导出良性肿瘤[7]㊂自噬还在HCC的发展中扮演重要角色㊂在肝癌病程的进展中,自噬体的重要标志分子LC3⁃Ⅱ的表达水平不断增加,而同时高表达LC3⁃Ⅱ和自噬起始分子ULK1的患者具有较差的5年生存率和无进展生存率[8]㊂对于自噬的促癌作用,有研究认为自噬调节是肝癌发生的一个非常早期的事件,并且仅针对最具侵袭性的肝细胞亚群具有特异性㊂他们使用自噬诱导剂胺碘酮可显著促进肝脏癌前病变细胞的增殖能力,而使用自噬抑制剂氯喹可显著抑制肝脏癌前病变细胞的生长[9]㊂关于自噬促进肿瘤转移的分子机制,有研究认为可能和自噬激活Wnt/β⁃catenin信号通路,从而上调HCC细胞中的致癌基因单羧酸转运蛋白1(MCT1)的表达有关[10]㊂2㊀自噬与HCC治疗2 1㊀常规化疗药物㊀化疗是HCC系统治疗方案之一,通过直接杀伤和诱导凋亡等途径抑制肿瘤细胞的增殖和转移,但HCC经过多次化疗后,治疗效果往往会出现下降,而这一现象和化疗药物上调肿瘤细胞的自噬有关㊂Du等[11]发现奥沙利铂在抑制HCC细胞增殖的同时也上调了HCC细胞的自噬,当联合使用ATG7siRNA干扰或氯喹预处理抑制HCC自噬后,奥沙利铂诱导的HCC细胞凋亡活性可分别上升23%和9%,而单独使用ATG7siRNA干扰或氯喹预处理却不能诱导HCC的凋亡㊂Guo等[12]的研究发现,顺铂和5⁃氟尿嘧啶(5⁃FU)在SMMC⁃7721㊁Hep3B和HepG23种不同HCC细胞系中均可增加自噬小体的形成,使用3⁃甲基腺嘌呤(3⁃MA)或siRNA抑制自噬后可明显增强顺铂和5⁃FU的化疗效果;在动物实验中,联合自噬抑制剂组较单用顺铂组的裸鼠肝脏肿瘤平均重量减少了28 57%,体积减小33 4%㊂Tong等[13]研究发现培美曲塞耐药也与自噬有关,抑制自噬相关MEK/ERK信号通路可增强培美曲塞对HCC细胞的化学毒性㊂有研究发现,在自噬诱导HCC对表柔比星产生化学耐药性的过程中,热休克转录因子1(HSF1)通过上调ATG4B活性促进HCC自噬,加入RNAi干扰HSF1后可抑制HCC细胞自噬,增强表柔比星的化疗效果[14]㊂这些研究均表明自噬可诱导HCC细胞对化疗药物产生抗性,干扰自噬是增强HCC化疗敏感性的潜在方法㊂2 2㊀靶向小分子㊀目前大部分研究认为,靶向药物在治疗过程中可诱导HCC自噬从而导致耐药,抑制自噬活性可增强靶向药物抗HCC的作用㊂索拉非尼是首个经美国食品药品管理局(FDA)批准用于治疗HCC的酪氨酸激酶抑制剂(TKI)㊂关于索拉非尼诱导自噬耐药的机制已有一系列研究,通过调控相应通路抑制自噬活性可增强索拉非尼的靶向效果㊂Liu等[15]认为索拉非尼耐药和细胞内质网应激引起的自噬有关,通过siRNA干扰凋亡抑制蛋白cFLIP后可降低内质网应激,减少HCC细胞自噬,逆转索拉非尼的耐药性㊂Lu等[16]研究发现,肝癌组织中细胞表面分子CD24的高表达和索拉非尼耐药密切相关,他们利用shRNA干扰CD24表达后,可激活mTOR/AKT信号通路而抑制HCC自噬,提高索拉非尼的敏感性㊂Turcios等[17]合成了2,5⁃二氯⁃N⁃(2⁃甲基⁃4⁃硝基苯基)苯磺酰胺(别名FH535),利用FH535及其衍生物(FH535⁃N)均可抑制Wnt/β⁃catenin信号通路,降低HCC细胞自噬,进而增强索拉非尼对HCC细胞的靶向抑制作用㊂除了使用RNA干扰和合成化合物阻滞自噬外,国内学者发现[18]中药单体20(S)⁃人参皂苷(Rg3)也可调控自噬增加靶向药物的作用,他们发现索拉非尼联合Rg3后LC3⁃Ⅱ水平明显上调,而不同浓度(0 5μg/ml㊁1μg/ml和2μg/ml)索拉非尼联合Rg3对Hep3B细胞抑制作用均表现为协同增强作用,他们认为Rg3可增加索拉非尼的敏感性,其机制可能是通过抑制HCC细胞自噬活性来实现的㊂也有一些研究与这些报道相反,他们认为增强自噬可诱导HCC细胞发生自噬依赖性细胞死亡,增强靶向药物的效果㊂AZD4547是一种成纤维细胞生长因子受体(FGFR)抑制剂,在索拉非尼耐药HCC细胞中,AZD4547联合索拉非尼可增加LC3㊁Beclin1蛋白水平,降低p62蛋白水平,通过增强自噬水平促进耐药HCC发生自噬依赖性细胞死亡[19]㊂瑞戈非尼是继索拉非尼后另一个多靶点TKI药物,除了直接诱导HCC细胞凋亡外,还可以通过抑制mTOR/AKT信号,促使HCC细胞发生自噬依赖性细胞死亡[20]㊂增强自噬促进HCC细胞死亡这一现象可能是由于这些研究中的自噬活性更强,将肿瘤细胞保护性自噬转变为诱导细胞死亡的途径㊂2 3㊀非编码RNA㊀非编码RNA(ncRNA)与自噬关系密切,其中微小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)在HCC中经常失调,近年引起了较多的关注和研究㊂大部分报道认为miRNA通过抑制自噬具有抗肿瘤活性㊂Fu等[21]研究发现,miR⁃30a靶向自噬相关蛋白Beclin1和ATG5mRNA的3 ⁃UTR抑制其翻译,通过下调自噬抑制HCC细胞的生长和转移;他们还通过对52例HCC患者的研究发现,miR⁃30a在肿瘤组织中显著低表达,并且与微血管转移㊁肿瘤复发呈负相关,miR⁃30a低表达患者具有更差的生存期㊂Ou等[22]发现miR⁃490⁃3p在HCC组织中低表达,其过表达可靶向ATG7下调癌细胞自噬,从而抑制HCC细胞增殖㊁延迟细胞周期并促进细胞凋亡㊂Jin等[23]发现阿霉素诱导的HCC细胞自噬降低了miR⁃26水平,而miR⁃26通过靶向自噬蛋白ULK1下调自噬,可抑制HCC细胞增殖并促进凋亡;动物实验表明,miR⁃26或阿霉素均可降低裸鼠移植肝脏肿瘤的体积和重量,当miR⁃26与阿霉素联合使用时,miR⁃26可进一步增强HCC对阿霉素的治疗敏感性㊂Ren等[24]研究发现跨膜蛋白166(EVA1A)通过上调自噬促进HCC对奥沙利铂耐药,而miR⁃125b可与EVA1AmRNA的3 ⁃UTR结合,通过下调EVA1A的翻译抑制自噬活性,提高了HCC对奥沙利铂的敏感性㊂也有一些研究有不同结论,他们认为miRNA抑制自噬后反而起促癌作用㊂Yang等[25]研究发现,miR⁃181a可以通过靶向ATG5抑制HCC的自噬,导致HCC细胞凋亡减少,当使用miR⁃181a⁃sponge干扰后,HCC肿瘤的体积和重量明显下降㊂Zhuang等[26]研究也发现,甘氨酸脱羧酶(GLDC)是miR⁃30d⁃5p的靶标,miR⁃30d⁃5p可下调GLDC活性,减少细胞自噬反而促进HCC的增殖,干扰miR⁃30d⁃5p可抑制HCC进的展㊂LncRNA激活自噬后在HCC中同样具有双向调节作用,但大部分研究认为lLncRNA会增强自噬促进HCC发展㊂LncRNAHULC是第一个在肝癌中鉴定的lncRNA,在肝癌组织中高表达㊂研究表明lncRNAHULC可通过下调miR15a来增加自噬相关基因p62㊁LC3和Becline⁃1的表达,激活自噬促进肝癌细胞增殖[27]㊂LncRNAHOTAIR是第一个被发现具有反式作用的lncRNA,在多种肿瘤中表达上调且与不良预后相关㊂在肝癌中,lncRNAHOTAIR可通过增加ATG3和ATG7表达来激活自噬,进而促进HCC细胞增殖[28]㊂另有一些lncRNA,如PVT1㊁HAGLROS等均可通过靶向miRNA而促进自噬,参与HCC细胞增殖[29⁃30]㊂也有一些研究认为lncRNA虽然增强自噬活性,但可诱导HCC细胞发生自噬依赖性细胞死亡㊂Chen等[31]研究发现lncRNAPTENP1调控抑癌基因PTEN,过表达的PTENP1可与miRNA17㊁miRNA19b和miRNA20A相互作用,抑制PI3K/Akt致癌信号途径,引发HCC细胞发生自噬依赖性细胞死亡㊂Cui等[32]报道lncRNAH19在不同肿瘤中可通过不同的途径发挥致癌或抑癌的生物学功能,在肝癌中可激活HCC细胞中的PI3K⁃Akt⁃mTOR途径,增加自噬,诱导缺氧/复氧损伤,促使肝癌细胞死亡㊂2 4㊀天然药物㊀已发现多种天然药物可调节自噬,大部分天然药物抗HCC的机制是直接诱导HCC细胞发生自噬依赖性死亡㊂黄当归醇(xanthoangelol,XGA)来自中药当归,可通过诱导自噬发挥抗HCC转移的作用,该自噬是由AMPK/mTOR信号通路的激活介导,因此使用3⁃MA抑制自噬后反而拮抗XAG的抗肿瘤作用[33]㊂槐耳颗粒是证据等级较高的可用于肝癌辅助治疗的药物,槐耳的抗肿瘤机制可能与抑制Akt/mTOR通路诱导自噬有关,自噬抑制剂3⁃MA可减少槐耳处理组的自噬,降低槐耳抗肿瘤活性[34]㊂石蒜碱(Ly⁃corine,LCC)是一种多功能的生物活性化合物,其诱导HCC细胞自噬性死亡和舌癌耐药相关基因(TCRP1)表达下调有关,而TCRP1可以降低Akt的磷酸化水平并抑制Akt/mTOR通路,因此LCC可能是通过抑制TCRP1/Akt/mTOR信号通路促进肝癌细胞自噬性死亡[35]㊂另有研究报道小檗碱㊁大蒜素㊁苦参碱㊁甘草次酸㊁蜜环菌素㊁甘草甜素㊁β⁃桧木醇㊁没食子鞣质这些天然植物来源的药物,均可通过诱导肿瘤细胞自噬性死亡而具有抗HCC作用[36⁃37]㊂也有一些研究认为部分天然药物的抗HCC作用是通过抑制自噬活性而产生的㊂一种新型姜黄素衍生物WZ35在胃癌细胞中表现出潜在的抗肿瘤活性,WZ35同样具有抗HCC活性,其作用机制是通过下调YAP介导的自噬活性来抑制肝癌细胞的生长[38]㊂另一方面,在抑制自噬后,部分天然药物的抗HCC作用进一步增强㊂来自蟾蜍毒液的蟾蜍灵可抑制HCC的增殖并促进凋亡,使用自噬抑制剂3⁃MA或氯喹后,可进一步增强蟾蜍灵的抗HCC作用[39]㊂棉酚是一种黄色多酚羟基双萘醛类化合物,主要通过激活细胞凋亡表现出抗HCC的活性㊂由于棉酚诱导的自噬可以保护HCC细胞免受内质网应激相关凋亡的影响,因此棉酚和自噬抑制剂的联用可显著增强抗HCC作用[40]㊂近年报道芹菜素㊁甘草查尔酮A和18β⁃甘草次酸等天然药物都具有抗HCC作用,但同时因诱导自噬而产生耐药,联合使用自噬抑制剂后,可明显提高抗HCC治疗效果[41⁃43]㊂2 5㊀其他治疗㊀其他抗HCC的治疗研究也主要集中于两个方面:抑制自噬增强抗肿瘤活性,或者直接增强自噬诱导HCC细胞死亡㊂Liu等[44]报道,全长肿瘤抑素的活性片段T7肽在抗肿瘤过程中可通过抑制Akt/mTOR信号通路诱导自噬激活,联合自噬抑制剂3⁃MA可显著增强T7肽的抗HCC作用㊂Xu等[45]研究发现,HCC经射频消融治疗后容易出现复发,这与残留癌细胞通过HIF⁃1α/BNIP3途径激活自噬有关,他们针对BNIP3设计靶向抑制剂来下调自噬后,可有效阻止残留HCC细胞的生长和转移㊂也有一些研究发现增强自噬可发生自噬相关细胞死亡,Li等[46]报道IL⁃37除了抗炎细胞因子外,还具有抗HCC作用,其通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路上调细胞自噬活性,诱导HCC发生自噬依赖性细胞死亡㊂Huang等[47]报道阿司匹林也具有抗肿瘤作用,可通过激活JNK㊁AMPK和GSK⁃3等信号通路上调ULK1㊁Beclin⁃1等自噬相关蛋白活性,诱导HCC细胞发生自噬相关死亡㊂3㊀小结与展望传统观念认为自噬给肿瘤细胞提供营养物质及能量,自噬是促癌因素,抑制自噬可增强药物抗肿瘤的活性㊂然而越来越多研究表明,自噬也可诱导肿瘤细胞发生自噬依赖性细胞死亡㊂自噬在HCC中具有双重作用,既能通过维持细胞稳态清除癌细胞,又能促进肿瘤微环境中癌细胞的存活㊂随着对自噬的认识不断深入,针对HCC治疗的传统化疗药物㊁分子靶向药物㊁RNA干扰和天然药物等均发现与自噬关系密切㊂了解HCC不同阶段自噬作用的具体分子机制仍然是一个挑战,这种深入研究将更有助于抗HCC的治疗㊂参考文献[1]㊀VillanuevaA.HepatocellularCarcinoma[J].NEnglJMed,2019,380(15):1450-1462.[2]㊀LevineB,KroemerG.Biologicalfunctionsofautophagygenes:Adiseaseperspective[J].Cell,2019,176(1⁃2):11-42.[3]㊀陈品珍,杨丁丁,陈兴宇,等.自噬基因Beclin1对乳腺癌作用的研究进展[J].临床肿瘤学杂志,2019,24(1):87-91.[4]㊀YangH,NiHM,DingWX.Emergingplayersinautophagydefi⁃ciency⁃inducedliverinjuryandtumorigenesis[J].GeneExpr,2019,19(3):229-234.[5]㊀SunH,YuJ,WenZ,etal.DecreasedexpressionofBeclin⁃1inpatientswithhepatocellularcarcinoma[J].JBUON,2019,24(2):634-641.[6]㊀YuM,ZengM,PanZ,etal.Discoveryofnovelakt1inhibitorinducesautophagyassociateddeathinhepatocellularcarcinomacells[J].EurJMedChem,2020,189:112076.[7]㊀TianY,KuoCF,SirD,etal.Autophagyinhibitsoxidativestressandtumorsuppressorstoexertitsdualeffectonhepatocarcino⁃genesis[J].CellDeathDiffer,2015,22(6):1025-1034.[8]㊀WuDH,WangTT,RuanDY,etal.CombinationofULK1andLC3Bimproveprognosisassessmentofhepatocellularcarcinoma[J].BiomedPharmacother,2018,97:195-202.[9]㊀KowalikMA,PerraA,Ledda⁃ColumbanoGM,etal.Inductionofautophagypromotesthegrowthofearlypreneoplasticratlivernodules[J].Oncotarget,2016,7(5):5788-5799.[10]㊀FanQ,YangL,ZhangX,etal.AutophagypromotesmetastasisandglycolysisbyupregulatingMCT1expressionandWnt/β⁃cate⁃ninsignalingpathwayactivationinhepatocellularcarcinomacells[J].JExpClinCancerRes,2018,37(1):9.[11]㊀DuH,YangW,ChenL,etal.Roleofautophagyinresistancetooxaliplatininhepatocellularcarcinomacells[J].OncolRep,2012,27(1):143-150.[12]㊀GuoXL,LiD,HuF,etal.Targetingautophagypotentiateschemotherapy⁃inducedapoptosisandproliferationinhibitioninhepatocarcinomacells[J].CancerLett,2012,320(2):171-179.[13]㊀TongY,HuangH,PanH.InhibitionofMEK/ERKactivationattenuatesautophagyandpotentiatespemetrexed⁃inducedactivityagainstHepG2hepatocellularcarcinomacells[J].BiochemBio⁃physResCommun,2015,456(1):86-91.[14]㊀ZhangN,WuY,LyuX,etal.HSF1upregulatesATG4Bex⁃pressionandenhancesepirubicin⁃inducedprotectiveautophagyinhepatocellularcarcinomacells[J].CancerLett,2017,409:81-90.[15]㊀LiuD,FanY,LiJ,etal.InhibitionofcFLIPovercomesac⁃quiredresistancetosorafenibviareducingERstress⁃relatedauto⁃phagyinhepatocellularcarcinoma[J].OncolRep,2018,40(4):2206-2214.[16]㊀LuS,YaoY,XuG,etal.CD24regulatessorafenibresistanceviaactivatingautophagyinhepatocellularcarcinoma[J].CellDeathDis,2018,9(6):646.[17]㊀TurciosL,ChaconE,GarciaC,etal.AutophagicfluxmodulationbyWnt/β⁃cateninpathwayinhibitioninhepatocellularcarcinoma[J/OL].PLoSOne,2019[2020⁃07⁃20].https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30794613/.[18]㊀郑㊀侠,华海清,杨爱珍,等.20(S)⁃人参皂苷Rg3对肝癌细胞自噬介导的索拉非尼敏感性的影响[J].临床肿瘤学杂志,2016,21(4):297-303.[19]㊀冯㊀云,亢君君,方宗平,等.AZD4547促进自噬并促进索拉非尼耐药肝癌细胞的死亡[J].细胞与分子免疫学杂志,2019,35(4):339-343.[20]㊀HanR,LiS.Regorafenibdelaystheproliferationofhepatocellularcarcinomabyinducingautophagy[J].Pharmazie,2018,73(4):218-222.[21]㊀FuXT,ShiYH,ZhouJ,etal.MicroRNA⁃30asuppressesauto⁃phagy⁃mediatedanoikisresistanceandmetastasisinhepatocellularcarcinoma[J].CancerLett,2018,412:108-117.[22]㊀OuY,HeJ,LiuY.MiR⁃490⁃3pinhibitsautophagyviatargetingATG7inhepatocellularcarcinoma[J].IUBMBLife,2018,70(6):468-478.[23]㊀JinF,WangY,LiM,etal.MiR⁃26enhanceschemosensitivityandpromotesapoptosisofhepatocellularcarcinomacellsthroughinhibitingautophagy[J/OL].CellDeathDis,2017[2020-07-16] 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细胞自噬与疾病在人们的生活中,不同的疾病给人们带来了不同的痛苦和困扰,而细胞自噬则成为了一个备受关注的新领域。
细胞自噬是一种细胞内降解系统,在细胞内部进行成分的降解,并提供细胞所需要的能量和有机物质,从而维持细胞的稳态。
而随着研究的深入,人们也逐渐发现,细胞自噬与各种疾病密切相关。
一、细胞自噬与癌症癌症是全球范围内的一种重大疾病,对人类的生命健康造成了极大的危害。
而且,研究表明,细胞自噬在癌症的发生、发展和治疗中都具有一定的作用。
正常情况下,细胞自噬可以清除体内异常的细胞,并调节细胞的生长和分裂。
但当自噬通路出现异常时,会导致自噬过程过度激活,消耗细胞内的有机物质和能量,从而促进肿瘤细胞的生长和扩散。
因此,细胞自噬在癌症治疗中的应用也受到了广泛的关注。
通过调节细胞自噬途径的抑制作用,可以有效阻止肿瘤细胞的增殖和扩散,从而达到治疗癌症的效果。
二、细胞自噬与阿尔茨海默病阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,是老年人群中一种常见的异常疾病。
研究表明,阿尔茨海默病与细胞自噬的异常有着密切的关系。
阿尔茨海默病病人的脑细胞会出现异常的自噬现象,导致脑细胞内的有机物质和蛋白质无法被降解,从而引起神经元的死亡和退化。
而一些药物可以通过促进细胞自噬的途径,促进脑细胞内有害物质的降解,达到治疗阿尔茨海默病的目的。
三、细胞自噬与心血管疾病心血管疾病是全球范围内的主要死亡原因之一,对人体健康造成了非常不良的影响。
而细胞自噬也在心血管疾病的研究中逐渐显现出其作用。
在动脉硬化等心血管疾病中,细胞自噬通路的异常会对血管内皮细胞和平滑肌细胞的功能产生负面影响。
特别是在心肌缺血和复血再灌注后的过程中,细胞自噬的作用变得更加显著。
因此,在心血管疾病的治疗中,调节细胞自噬的途径也成为了一个备受关注的领域。
综上所述,细胞自噬作为一个细胞内降解系统,在各种疾病中扮演着非常重要的角色。
通过调节细胞自噬途径,可以促进体内有害物质的降解和排除,从而达到治疗和预防疾病的目的。
细胞自噬在癌症治疗中的作用机制研究第一章细胞自噬的概述及相关信号通路细胞自噬是一种重要的细胞代谢途径,通过分解细胞内的有害蛋白质和损坏的细胞器,来维持细胞的生理功能。
在细胞自噬过程中,细胞通过形成自噬体将有害物质隔离并降解,进而为新的细胞合成提供必要的营养物质。
细胞自噬发挥着重要的生理和病理生理功能,包括维持细胞稳态、清除异常蛋白和细胞器、抑制炎症反应等。
细胞自噬的执行过程受到复杂的信号通路调控,其中包括mTOR(靶向哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)和AMPK(AMP 活化蛋白激酶)等蛋白的活化和抑制。
第二章细胞自噬与癌症的关系近年来的研究表明,细胞自噬与癌症的发生和发展密切相关。
细胞自噬在癌细胞的增殖、侵袭和转移等多个方面发挥作用。
一方面,细胞自噬可以提供癌细胞生长所需的营养物质,从而促进癌细胞的增殖。
另一方面,细胞自噬还可以清除癌细胞内的有害蛋白和细胞器,减少异常蛋白的积累,从而抑制癌细胞的生长。
细胞自噬在肿瘤的发生、发展和治疗中起着复杂的调控作用。
第三章细胞自噬在癌症治疗中的作用机制细胞自噬在癌症治疗中的作用机制非常复杂,包括促进和抑制两个方面。
首先,细胞自噬可以通过降解癌细胞内的有害蛋白和细胞器,抑制癌细胞的生长和扩散。
研究表明,某些药物可以通过抑制细胞自噬途径,促进癌细胞的凋亡。
其次,细胞自噬还可以提供癌细胞生长所需的营养物质,促进癌细胞的增殖和侵袭。
因此,针对细胞自噬途径的调控成为新一代癌症治疗的重要方向。
第四章细胞自噬在特定癌症治疗中的应用细胞自噬在特定癌症治疗中具有重要的应用价值。
例如,在乳腺癌治疗中,乳腺癌细胞常常通过激活细胞自噬来逃避化疗药物的杀伤作用。
因此,通过抑制细胞自噬途径,可以增强乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性。
此外,细胞自噬还在肝癌、胃癌等多种癌症治疗中发挥重要作用。
通过针对细胞自噬途径的调控,可以提高癌细胞的细胞毒作用和化疗药物的疗效。
第五章细胞自噬作为新一代癌症治疗靶点的展望细胞自噬作为新一代的癌症治疗靶点备受研究者们的关注。
细胞自噬与肿瘤的关系肿瘤是一种严重的疾病,它的发生和发展与细胞的生长和死亡密切相关。
细胞自噬作为一种细胞内的重要生命过程,不仅对于调节细胞代谢有关键作用,还可以影响细胞命运和生命活动,因此,细胞自噬与肿瘤的关系备受关注。
细胞自噬是指细胞通过吞噬自身细胞器和蛋白质等分解体内物质的过程,从而回收养料物质以维持细胞生命。
细胞自噬作为一个高度保守的细胞内过程,在扮演重要的代谢调节、细胞命运决定、抗病毒免疫等方面发挥着十分重要的作用。
在细胞生长过程中,细胞自噬可以清除细胞内部的老化或受损物质,从而促进细胞正常的代谢和生长,但当自噬功能发生异常会对细胞生长和命运产生影响。
在肿瘤中,细胞自噬通路的异常,无法控制细胞自噬的程度,进而对整个细胞的命运产生了影响。
当肿瘤细胞进行过度的细胞自噬的时候,会促进肿瘤细胞的生长和扩散,从而影响肿瘤的应激反应和肿瘤治疗效果,很大程度上令治疗变得更加困难。
细胞自噬在肿瘤发生过程中的作用主要包括:维持细胞代谢,通过清除细胞内紊乱的物质来维护正常的细胞代谢;清除细胞内部的氧化应激物质,特别是因化疗而受到损害的细胞内环境,有效减轻肿瘤细胞治疗所带来的副作用;抑制肿瘤细胞的生长扩张,特别是对于恶性肿瘤的生长具有一定的抑制作用。
细胞自噬对于肿瘤的影响很大程度取决于其在细胞内部的水平以及与其他生命活动的相互联系。
虽然细胞自噬可以保护肿瘤细胞不受化疗剂的伤害,但对于肿瘤治疗同样具有很大的“减速效果”,因此理想情况下应在合理安排治疗的同时,针对肿瘤细胞的自噬状态进行深入地分析和研究。
在临床治疗中,对细胞自噬功能的调节是动态的、复杂的,并受到许多因素的影响,在肿瘤治疗中对于细胞自噬通路进行调节也是必要的,以便实现良好的治疗效果。
除此之外,细胞自噬对细胞死亡形式的确定和调节也具有关键作用。
总体而言,深度研究细胞自噬与肿瘤发生的关系会对肿瘤发生和发展的研究提供有益的理论基础。
而在临床上,开展针对细胞自噬调节的新治疗方案,对于提高肿瘤治疗效果具有重要意义,因此细胞自噬的研究也呈现出越来越广泛的兴趣。
细胞自噬在肿瘤治疗中的作用随着现代医学的不断发展,肿瘤治疗取得了不少重大突破,但是肿瘤仍是目前世界范围内死亡人数最多的疾病之一。
因此,人们越来越认识到预防和治疗肿瘤是一个长期而又艰巨的任务,细胞自噬在肿瘤治疗中发挥了十分重要的作用。
一、什么是细胞自噬细胞自噬是细胞通过分泌酶分解并再利用自己的组成成分的过程。
它可以消除细胞内的有害物质以及老化或受损的细胞器,从而维持细胞的正常功能。
二、细胞自噬与肿瘤有着密切的关系。
细胞自噬能够抑制肿瘤细胞的进展和分化,从而控制肿瘤的生长和扩散。
但在某些情况下,细胞自噬也可能促进肿瘤的发展。
1. 细胞自噬抑制肿瘤细胞的进展和分化细胞自噬抑制肿瘤细胞增殖和迁移,并且能够诱导癌细胞apopto sis。
其在肿瘤治疗中的作用类似于癌症药物和放射治疗。
细胞自噬还可以减轻化疗药物和放疗对正常细胞的损伤。
2. 细胞自噬促进肿瘤的发展在肿瘤细胞处于压力和能量不足的情况下,细胞自噬会被激活,从而产生ATP来支持肿瘤细胞的生长和扩散。
此外,许多肿瘤细胞具有变异的ATG5和Beclin-1基因,这些基因与细胞自噬的关系密切,使得肿瘤细胞更容易逃避自噬清除的作用,从而促进肿瘤的发展。
三、如何利用细胞自噬治疗肿瘤许多研究表明,调节细胞自噬可以有效治疗肿瘤。
以下是一些基于细胞自噬的肿瘤治疗策略。
1. 细胞自噬诱导剂细胞自噬诱导剂可以增强细胞自噬,进而抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。
银杏内酯A、Rapamycin和BafilomycinA1等都是细胞自噬的诱导剂,能够有效抑制肿瘤的发展。
2. 细胞自噬抑制剂细胞自噬抑制剂可以抑制自噬,从而促进肿瘤细胞的细胞凋亡和抑制肿瘤发展。
与多种癌细胞下调自噬产生的抗药性有关的Beclin1和PI3K类组合物的拆分及小分子抑制剂、Chloroquine、3-Methyladenine等都是目前应用较为广泛的细胞自噬抑制剂。
3. 细胞外体细胞外体是通过纳米技术将细胞自身的细胞器、膜和蛋白质组成的一种纳米粒子,它能够通过进入肿瘤细胞而将其消灭。
细胞自噬与肿瘤发展的关系肿瘤是一种严重威胁人类健康的疾病。
目前,许多研究表明,细胞自噬在肿瘤的发展中起着至关重要的作用。
一、什么是细胞自噬?细胞自噬是指细胞通过识别、吞噬和降解包括蛋白质、细胞器或整个细胞的过程。
它是一种重要的细胞代谢过程,能够使细胞在饥饿和其他应激条件下维持生命活动。
同时,细胞自噬还可以识别和降解异常蛋白,维持细胞内环境的稳定。
二、细胞自噬与肿瘤的关系细胞自噬在肿瘤的发生和发展中起着至关重要的作用。
许多研究表明,细胞自噬可以识别和降解肿瘤细胞中的异常蛋白和细胞器,从而减轻异常蛋白和细胞器在细胞内积聚的负面影响。
此外,细胞自噬还可以通过清除老化的细胞和细胞内垃圾,减少肿瘤细胞的出现。
然而,在肿瘤细胞的某些阶段,细胞自噬反而会促进肿瘤的发展。
有研究表明,肿瘤细胞在生长过程中会产生大量的乳酸,而这些乳酸可以促进细胞自噬。
同时,肿瘤细胞还会通过细胞自噬清除受损细胞器,从而增加肿瘤细胞的存活能力。
三、如何利用细胞自噬治疗肿瘤?针对细胞自噬在肿瘤中的双重作用,研究人员正在积极探索使用细胞自噬治疗肿瘤的方法。
一种方法是利用细胞自噬途径抑制肿瘤细胞的生长。
研究表明,一些药物可以抑制肿瘤细胞中的细胞自噬,从而诱导肿瘤细胞凋亡。
另一种方法是利用细胞自噬途径促进肿瘤细胞的死亡。
该方法通过促进肿瘤细胞自身的细胞自噬,使之死亡。
本方法需要结合其他治疗手段使用,如化疗,以产生更好的效果。
四、为什么细胞自噬仍然面临挑战?目前,细胞自噬治疗肿瘤仍面临挑战。
首先,细胞自噬的调节机制仍然不清楚。
其次,细胞自噬在肿瘤中的作用机制仍未得到彻底的研究。
最后,现有的治疗方法需要进一步改进和完善,以提高治疗效果。
综上所述,细胞自噬在肿瘤的发展中发挥着重要的作用。
通过探索细胞自噬的机制,研究人员可以更好地理解肿瘤的发展机制,并找到更好地治疗肿瘤的方法。
细胞自噬在肿瘤发生中的作用肿瘤是现代医学界面临的一个严峻挑战,而其发生的机制也是多方面的,其中细胞自噬在其发生中扮演了重要的角色。
本文将从细胞自噬与肿瘤的定义、细胞自噬与肿瘤发生的关系、细胞自噬在肿瘤治疗中的作用等多个方面进行阐述。
一、细胞自噬与肿瘤的定义细胞自噬是细胞生物学领域中一个热门的研究方向,主要是指细胞通过溶酶体进行的一种自我修复的过程,以应对外界的压力和内部环境的变化。
而肿瘤则是一种可以不断生长、不受控制的细胞分裂,并在体内形成肿块的疾病,其产生的原因包括遗传因素、化学物质、病毒等多个方面。
二、细胞自噬与肿瘤发生的关系在正常情况下,细胞自噬过程可以很好地维持细胞的正常生长和代谢。
但在肿瘤发生过程中,细胞自噬过程则显得异常复杂,可以促进肿瘤细胞的发生和生长。
这主要是因为细胞自噬可以为肿瘤细胞提供大量的营养物质,促进其生长和繁殖,并且为其提供足够的能量,让它们能够不断地生长扩散。
三、细胞自噬在肿瘤治疗中的作用在现代医学界面临肿瘤治疗的挑战时,细胞自噬作为一种新的治疗手段,日益得到人们的关注。
可以肯定的是,细胞自噬对于肿瘤治疗有着积极的作用,可以通过干扰肿瘤细胞内自噬的正常过程,达到抑制肿瘤细胞生长和扩散的效果。
在该领域研究中,许多学者一直在探索细胞自噬的机制和调控方式,以期发现新的治疗手段。
例如,目前一些细胞自噬相关的基因和蛋白质,如Beclin-1, p62等,已经成为肿瘤治疗研究的热点,且已经成功地应用到了临床实践中。
此外,一些药物也可以通过干扰肿瘤细胞的自噬过程,抑制其生长和扩散,如氟信和奥沙利铂等。
同时,一些学者也在致力于通过其他治疗手段,延缓或抑制细胞自噬的过程,从而达到抑制肿瘤细胞的目的。
例如,在末期肿瘤患者中,大剂量辐射治疗也会对细胞自噬的过程产生影响,增加患者的生存率。
总之,细胞自噬在肿瘤发生中的作用相当重要,对于肿瘤的治疗也有着广泛的应用。
在今后的研究中,学者们还需要对细胞自噬的机制和调控方式进行深入的了解,以期为临床治疗提供更为全面和有效的治疗方案。
细胞自噬与肿瘤形成的关联引言:细胞自噬是一种重要的细胞生物学过程,它参与维持细胞内稳态、调节蛋白质降解以及清除异常或老化细胞器等功能。
近年来的研究表明,细胞自噬在肿瘤形成和发展中起着关键作用。
本文将探讨细胞自噬与肿瘤的关联,并分析其在肿瘤治疗中的潜在应用。
一、细胞自噬及其调节机制1. 细胞自噬的定义和过程细胞自噬是一种通过溶酶体系统降解多种蛋白质和其他小分子物质的过程。
这一过程包括囊泡膜反向封闭(介导形成自噬体)以及最后与溶酶体融合并降解其中内容物。
2. 细胞自噬的调节机制细胞自噬受到多个信号通路的调控,主要包括mTOR、AMPK和Beclin-1等通路。
其中,mTOR信号通路能够抑制细胞自噬的启动,而AMPK和Beclin-1信号通路则能够促进细胞自噬的发生。
二、1. 细胞自噬在肿瘤发生中的作用研究发现,细胞自噬对于抑制肿瘤的发生起着重要作用。
当细胞自噬功能受损时,细胞内异常蛋白或代谢产物无法得到及时降解,从而导致DNA损伤和基因突变的积累。
这些改变可能促使正常细胞转变为恶性肿瘤细胞。
2. 肿瘤抑制基因与细胞自噬之间的联系多个肿瘤抑制基因已被证实与调节细胞自噬密切相关。
例如,p53、BRCA1和PTEN等基因能够调控mTOR通路,进而影响细胞自噬过程。
其失活或突变可能导致不恰当地激活mTOR信号通路,增加肿瘤形成风险。
3. 细胞自噬在抗肿瘤免疫中的作用细胞自噬还与抗肿瘤免疫相关。
通过自噬途径降解肿瘤相关抗原后,可提供适当的抗原载体和刺激信号,促使免疫细胞对肿瘤发起攻击。
不过一些研究也表明,细胞自噬可能为肿瘤细胞提供逃避免疫监视的机制。
三、利用细胞自噬治疗肿瘤的潜在应用1. 细胞自噬作为药物靶点了解细胞自噬调控机制为开发针对该过程的新型药物提供了理论基础。
许多实验性化合物已被鉴定出能够干扰细胞自噬,并显示出抑制肿瘤生长和扩散的潜力。
2. 联合治疗策略综合使用传统化学治疗和影响细胞自噬的药物(如氯喹)可能有助于提高治愈型率并减少药物耐受性。
细胞自噬在肿瘤发生与进展中的作用细胞自噬是一种重要的细胞代谢途径,它可以清除细胞内的老化、受损和异常蛋白质,保持细胞内的清洁和健康。
此外,细胞自噬还可以抵抗细胞外环境的不利因素,促进细胞的存活。
但是,与此同时,细胞自噬也与许多疾病的发生有关,包括肿瘤等严重疾病。
本文将探讨细胞自噬在肿瘤发生与进展中的作用。
一、细胞自噬对肿瘤的影响1. 抑制肿瘤的发生实验研究表明,细胞自噬可以通过早期介入吞噬细胞内已经损坏的蛋白质和细胞器等物质,清除细胞内的有害物质,防止DNA受损和细胞恶性转化。
同时,细胞自噬还可以促进细胞死亡,抑制肿瘤的生长和扩散。
2. 促进肿瘤的发生另一方面,有些研究表明,细胞自噬也可以促进肿瘤的发生,这主要是因为细胞自噬可以为肿瘤细胞提供足够的营养和能量等,从而帮助肿瘤细胞增强生长和扩散的能力。
二、细胞自噬在肿瘤治疗中的作用1. 抑制肿瘤的生长目前,许多抗癌药物都是通过调节细胞自噬的途径来抑制肿瘤的生长和扩散的,这些药物主要包括克雷莫唑、氟马帕替尼、甲氨蝶呤等。
通过抑制细胞自噬途径,这些药物可以加速肿瘤细胞的凋亡和死亡,从而有效地抑制肿瘤的生长和扩散。
2. 促进肿瘤的死亡另一方面,有一些抗癌药物也可以通过促进细胞自噬,从而增强肿瘤细胞的死亡能力。
比如说,某些化疗药物就可以通过刺激细胞自噬途径,促进肿瘤细胞的自我消化,从而达到抑制肿瘤的生长和扩散的效果。
三、细胞自噬与肿瘤的进展一旦肿瘤细胞进入了一定的生长和扩散阶段,它们就会逐渐改变自身的代谢途径和生物学行为,逐渐失去对于细胞自噬的依赖性。
这也就是为什么,在一些肿瘤晚期的患者中,细胞自噬的水平明显降低的原因。
不过,一些研究也表明,在一些肿瘤形成和进展的初期阶段,细胞自噬对于肿瘤的发生和发展具有关键性作用,尤其是在调控肿瘤细胞的代谢途径和再生能力方面。
因此,对于一些早期发现的肿瘤,我们可以通过调节细胞自噬的途径来抑制肿瘤的生长和扩散。
四、结论总的来说,虽然细胞自噬在肿瘤的发生和进展中具有复杂的作用机制,但是通过对细胞自噬途径的合理调节和利用,我们仍然可以更好地抑制肿瘤的生长和扩散,达到更好的治疗效果。
细胞自噬与肿瘤治疗肿瘤是一类高度危险的疾病,同时也是人类面临的重大挑战之一。
尽管现代医学的进步已经取得了一定的成就,但是治疗肿瘤的难度依然非常大。
为了解决这个问题,人们不断探索各种科学技术和治疗方法。
而细胞自噬技术是一个备受关注的治疗方向。
细胞自噬是什么?细胞自噬是细胞内部的一种重要的分解代谢途径。
它通过将自身的蛋白质、细胞器等分解为小分子,再用于细胞的生命活动,同时还能清除细胞内的废弃物和有害物质,维持细胞的正常功能。
在许多疾病中,细胞自噬起到了非常重要的作用,比如上述的肿瘤等。
细胞自噬与肿瘤许多细胞自噬相关的基因突变与肿瘤的发生、发展有着密切的联系。
据研究,肿瘤细胞对应激等不利环境的适应策略之一就是调节细胞自噬途径,提高细胞自噬的能力,以维持细胞存活。
而在肿瘤早期阶段,细胞自噬途径会被有效激活,有助于防止肿瘤细胞的损伤和死亡,促进肿瘤的生长、浸润和转移。
因此,针对细胞自噬的调控,可以为肿瘤的治疗提供一种重要的方法。
肿瘤治疗中的细胞自噬技术通过针对细胞自噬的调控机制,可以有针对性地治疗肿瘤,阻止肿瘤细胞的生长,进而消减甚至消灭肿瘤细胞。
1. 抑制肿瘤细胞的细胞自噬在肿瘤的治疗中,一些抗肿瘤药物可以通过抑制肿瘤细胞中的细胞自噬途径,增加肿瘤细胞死亡的机率,从而起到非常重要的作用。
例如,文武、环环相扣、常山等抗肿瘤药物都有一定程度上的抑制肿瘤细胞自噬的作用。
2. 激活细胞自噬来消灭肿瘤细胞有一些药物可以通过激活肿瘤细胞的细胞自噬途径,促进噬菌体的形成,使噬菌体溶解肿瘤细胞,达到杀死肿瘤细胞的目的。
目前,这些药物已经被广泛应用于肺癌、结肠癌、肝癌等多种癌症的治疗中。
细胞自噬在肿瘤治疗中的前景随着技术的不断进步,利用细胞自噬技术治疗肿瘤的前景非常广阔。
但是现阶段,由于技术的限制,这些药物在治疗中有时会出现一些不良反应,如亚硝肝、肾损伤等。
因此,制定合理的用药剂量和评估疗效的标准变得尤其重要。
此外,在技术上的发展和完善,还需要更多专家的努力和研究。
自噬在人肝癌细胞Huh 7对仑伐替尼耐药中的调节作用Δ陈大红*,吴亚菲,刁文婧,杨蕙华,毛鹏娟,李琴 #(上海交通大学医学院附属第一人民医院临床药学科,上海 200080)中图分类号 R 965;R 735.7 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2024)08-0961-06DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.11摘要 目的 研究自噬在人肝癌细胞Huh 7对仑伐替尼耐药中的调节作用。
方法 以人肝癌细胞Huh 7为对象,采用低浓度逐渐递增联合长期给药的方式构建仑伐替尼耐药细胞模型Huh 7-LR ,以CCK-8实验和流式细胞术检测亲本细胞Huh 7及耐药细胞Huh 7-LR 对仑伐替尼的敏感性,以Western blot 实验和GFP-mCherry-LC 3质粒转染实验分别检测细胞中自噬效应蛋白Beclin-1、自噬接头蛋白sequestosome 1(又名p 62)、微管相关蛋白1轻链3(LC 3)的表达水平和细胞自噬水平。
通过饥饿诱导构建自噬激活细胞模型,以Western blot 实验和GFP-mCherry-LC 3质粒转染实验分别检测细胞中p 62蛋白表达水平和细胞自噬水平,以流式细胞术检测自噬激活对仑伐替尼敏感性的影响。
结果 与亲本细胞相比,Huh 7-LR 细胞的耐药指数为6.2,其p 62蛋白的表达水平显著升高,凋亡率、Beclin-1蛋白的表达水平和LC 3Ⅱ/LC 3Ⅰ比值均显著降低(P <0.05或P <0.01),自噬水平有所下降。
自噬激活可显著升高Huh 7-LR 细胞中p 62蛋白的表达水平(P <0.05)和自噬水平,并显著升高其凋亡率(P <0.05)。
结论 自噬参与了仑伐替尼耐药,激活自噬可一定程度逆转肝癌细胞对仑伐替尼耐药。
关键词 自噬;仑伐替尼;肝癌细胞;耐药Regulatory effect of autophagy on the resistance of human liver cancer cell Huh 7 to lenvatinibCHEN Dahong ,WU Yafei ,DIAO Wenjing ,YANG Huihua ,MAO Pengjuan ,LI Qin (Dept. of Clinical Pharmacy , Shanghai General Hospital , Shanghai Jiao Tong University School of Medicine , Shanghai 200080, China )ABSTRACTOBJECTIVE To investigate the regulatory effect of autophagy on the resistance of human liver cancer cell Huh 7 tolenvatinib. METHODS Using human liver cancer cell Huh 7 as subject , the lenvatinib-resist cell model (Huh 7-LR ) was generated by the low-dose gradient method combined with long-term administration. The sensitivity of parental cell Huh 7 and drug-resistant cell Huh 7-LR to lenvatinib was detected by using CCK-8 assay and flow cytometry. Western blot assay and GFP-mCherry-LC 3 plasmid transfection were performed to detect the expression levels of autophagic protein Beclin-1, autophagic adapter protein sequestosome 1 (p 62), microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC 3) and autophagic level. Furthermore , an autophagy activation model was constructed by cell starvation , the protein expression of p 62 and autophagy level were detected by using Western blot assay and GFP-mCherry-LC 3 plasmid transfection , and the effect of autophagy activation on the sensitivity of Huh 7-LR cells to lenvatinib was detected by flow cytometry. RESULTS Compared with parental cells , the drug resistance index of Huh 7-LR cells was 6.2; protein expression of p 62 was increased significantly , while apoptotic rate , protein expression of Beclin-1 and LC 3Ⅱ/ LC 3Ⅰ ratio were all reduced significantly (P <0.05 or P <0.01); the level of autophagy was decreased to some extent. Autophagy activation could significantly increase the protein expression of p 62 in Huh 7-LR cells (P <0.05) and autophagy level , and significantly increase its apoptotic rate (P <0.05). CONCLUSIONS Autophagy is involved in lenvatinib resistance , and activating autophagy can reverse the resistance of liver cancer cells to lenvatinib to some extent.KEYWORDSautophagy ; lenvatinib ; liver cancer cell ; drug resistance2020年全球肝癌确诊病例超90万,死亡病例达83万,是全球范围内第六大常见癌症和第三大常见癌症死亡原因[1]。
细胞自噬及其在细胞代谢中的作用细胞是所有生物的基本单元,它们完成了生命的所有活动。
细胞的代谢活动是维持细胞生命活力的关键。
细胞不断进行着各种代谢过程,如合成、分解、修复等,通过这一系列活动使细胞保持健康。
细胞代谢的复杂性,使得细胞中不可避免的产生一些垃圾和有毒物质。
就像人体需要清理垃圾和浊气一样,细胞也需要清理这些废物。
细胞自噬是一种细胞清理的重要方式。
什么是细胞自噬?自噬,是一种细胞自我消化的过程。
在自噬过程中,细胞通过膜包裹的方式将其一部分组成的物质捆绑在一起,形成自体异噬物(autophagosome),这个囊泡会随后与溶酶体融合,最终被分解。
细胞自噬可以通过运用自身酶,将不需要的或有害的细胞器、蛋白质和细胞膜等物质由细胞内部逐步清理掉、降解掉,从而维持细胞内环境的稳定和功能的正常进行。
同时,细胞自噬也能分解有害的蛋白质和DNA,减轻对细胞的损害。
细胞自噬的机制可以分为三部分:诱导、软化和降解。
细胞自噬如何发挥作用?通过自噬,细胞内的代谢产物和细胞器可以被净化,恢复细胞活力。
此外,细胞自噬在应对环境挑战、细胞存活和代谢平衡方面具有非常重要的作用。
细胞自噬对生物体的作用可以从以下几个方面来理解:1. 空间利用:细胞自噬可以降解细胞器或其他组分,来重复或重新利用空间。
2. 能量平衡:细胞自噬是生物体维持能量平衡的一种方式。
当细胞受到缺氧、营养不足等压力时,细胞自噬可以通过降解蛋白质以提供氮、碳源。
3. 调节代谢:细胞自噬参与调节逆境应答的信号通路、抑制炎症、维持内环境平衡等方面都可能发挥重要作用。
细胞自噬与相关疾病细胞自噬在细胞生命活动中扮演重要的角色,在不少疾病的发生和进展中也发挥着重要的作用。
大多数情况下,细胞自噬会在细胞生命周期中保持一个稳定的水平,但如果该过程的正常程度遭到干扰,就可能引起疾病的发生。
在肺癌、胃癌、大肠癌以及乳腺癌等癌症中,细胞自噬的失衡都有其作用。
病理状态下,炎症引起的细胞自噬异常,会导致细胞死亡增加、疾病进展加快、药物耐受等严重后果。
细胞自噬与抗肿瘤的关系随着生物学研究的深入,细胞自噬作为一种重要的细胞代谢过程引起了人们的广泛关注。
细胞自噬是指细胞内的一些蛋白质、细胞器、噬菌体等被吞噬并分解的过程。
细胞自噬可以帮助细胞处理各种异常和压力,并对肿瘤形成和发展有着重要的影响。
本文将重点探讨细胞自噬与抗肿瘤之间的关系。
细胞自噬的基本过程细胞自噬是一种重要的细胞代谢途径。
它的基本过程是:细胞将一些无用或损伤的蛋白质和细胞器包裹进一个特殊的膜囊中,形成一个自噬体。
自噬体被运送到溶酶体中,自噬体膜与溶酶体膜融合,最终被酶水解。
其分解产物可以被重新利用或释放出来,以维持细胞内的代谢活动。
自噬的类型现在已经分离出三种主要的自噬类型,即微型自噬、巨型自噬和类脂原体自噬,其中巨型自噬为最常见。
自噬与癌症目前,自噬在肿瘤发生、发展等许多方面都发挥着非常重要的作用。
一方面,自噬在抑制自发性肿瘤形成中发挥着积极作用。
另一方面,自噬在肿瘤细胞存活和治疗抵抗中起着反作用。
自噬与肿瘤的抑制细胞自噬有助于细胞处理各种异常和压力,特别是可以通过降解和清除细胞内损坏或异常的蛋白质和细胞器,以防止异常的外来蛋白质与DNA损伤细胞。
因此,自噬在细胞中具有预防癌症的作用。
研究发现,Beclin-1的表达越高,肿瘤的发生率越低,提示Beclin-1是自噬过程的关键蛋白质,与癌症的抑制有关。
自噬与肿瘤的促进在一些情况下,细胞自噬也会促进肿瘤细胞的生长和扩散。
首先,细胞自噬可以促进细胞生长因子的释放和合成。
这些生长因子可以促进血管新生,为癌细胞提供养分和氧气,从而更加易于存活和繁殖。
其次,细胞自噬还可以帮助癌细胞对治疗的抵抗。
在抗癌化学药物治疗和放射治疗中,通过增加自噬可以帮助细胞对治疗的耐受性。
一些研究还发现,在抗肿瘤药物治疗过程中,自噬会促进癌细胞的存活,减少细胞凋亡,从而降低治疗的有效性。
结论总之,细胞自噬对于促进与抑制癌症都有影响。
因此,我们需要将细胞自噬作为一个新的治疗靶点用于肿瘤治疗。
细胞自噬在肝脏细胞损伤过程中的作用研究肝脏作为人体最大的脏器之一,其细胞数量众多,功能复杂。
由于长期的生活、饮食和工作环境等因素的影响,肝脏细胞很容易受到损伤,从而引起肝炎、肝硬化等疾病。
此时,细胞自噬作为一种重要的保护性机制,有着重要的作用。
本文将从细胞自噬的概念、过程及其作用等方面进行探讨。
一、细胞自噬的概念细胞自噬是一种常见的生物学现象,指细胞通过吞噬自身的细胞器或细胞成分,并将其在细胞溶酶体内进行降解、再利用的过程。
细胞自噬可分为微自噬、宏自噬及受体介导的自噬等几种类型。
其中,微自噬是指细胞通过吞噬自身的细胞成分,将其包裹成自噬体并把它们降解成营养物姜再利用的过程。
宏自噬则是指细胞通过吞噬长膜结构(如高尔基体、线粒体等)产生、成熟、吞噬自身的自噬体,然后通过运输与溶酶体融合进行降解、再利用的过程。
而受体介导的自噬是由一类叫钙调蛋白素的细胞膜蛋白作为配体与目标正在崩解的细胞成分进行结合,随后形成受体介导自噬小体进入到细胞内进行降解的过程。
二、细胞自噬的过程细胞自噬过程可分为自噬发生前、自噬体形成、自噬体-内吞体的性命储存和自噬体-内吞体的脱离四个阶段。
(1)自噬发生前自噬发生前的主要特征是细胞内酵母物质紊乱,进而导致肝细胞易受到外部刺激的影响,如氧化应激。
这样会导致大量自由基的产生,造成细胞膜脂质过氧化,从而增加细胞膜的通透性,致使自噬相关蛋白被激活,从而进入到自噬体形成阶段。
(2)自噬体形成细胞自噬体形成包括自噬小体的生长和成熟。
自噬小体的生长和成熟过程中,各种类的蛋白质依次参与其中,直到最终形成酵素能够降解的完整小体。
自噬体形成发生时,高尔基体直接与溶酶体相连,从而移动到合适的位置进行自噬体的合成。
(3)自噬体-内吞体的性命储存形成的自噬体顺着微管型结构向细胞质形成的自噬小胞移动。
这时,自噬体会把它吞噬到自噬小胞内、变成自吞体。
此时,自噬体-内吞体的性命储存时期就开始了。
在这个阶段,细胞会分泌一种叫做选择素的分子,来判断哪些内吞体会被保持下去进一步降解,哪些内吞体则会被通过外流排出。
细胞自噬的研究进展与应用前景细胞自噬是指细胞利用自身的膜系统将无用或损坏的细胞器等细胞成分进行包涵和降解的生物学过程。
与细胞凋亡不同,细胞自噬是一种非常重要的生理过程,它参与细胞代谢、生长、发育和免疫应答,同时也是机体在抗击胁迫和环境变化中的重要适应性反应。
不断深入的细胞自噬研究使我们对该过程的理解越发深入,尤其是在其与多种重大疾病的关联研究中,细胞自噬显示出了广阔的应用前景。
1. 细胞自噬的基本机制及研究进展细胞自噬可以分为三个主要步骤:包涵、内向吞噬和降解。
包涵是指细胞膜在无菌部位向细胞内部闭合并形成自吞噬囊泡;内向吞噬是指囊泡被运动到溶酶体中,囊泡和溶酶体膜融合并向细胞内部释放其内容物;降解是指溶酶体内部的蛋白酶和酸性酶使包涵物质被降解成小分子。
在这个过程中,有一些基因和蛋白质起到了重要的调节作用。
例如蛋白质LC3(microtubule-associated protein 1 light chain 3)既是包涵囊泡膜的结构蛋白,也是细胞自噬的标志物;eukaryotic initiation fact or 2α (eIF2α)、mTOR调节相关蛋白、ATG(autophagy-related)蛋白等也是重要的调节因子。
虽然细胞自噬已经被发现数十年,但目前仍有许多未知领域等待我们去探索,例如自噬细胞膜的生成和分解、自噬体的运输和合并、自噬信号和调节之间的交流等。
这些问题的解答,将有助于我们更为深入地理解细胞自噬的全部过程。
2. 细胞自噬在多种疾病中的关联及其研究进展近年来,研究表明细胞自噬与多种疾病有关。
例如,Alzheimer 的病人大脑中的 Tau 蛋白纤维能刺激自噬并形成证据性的分子间电子传输,从而对细胞的稳定性和信号传递产生影响。
肝病及与脂质腺体相关的疾病研究表明,自噬能够对脂质代谢紊乱产生积极的调解作用。
结直肠炎是肠道炎症性疾病,其发病和自噬水平变化密切相关。
各种类型的癌症也与自噬有关,其中的确诊与治疗方案可进一步依靠自噬水平提供支持。
肝癌目前是全世界常见肿瘤之一,并且随着人们生活习惯与环境的改变呈逐年增高趋势。
肝癌的治疗目前仍以手术为主,并加以化疗或放疗,但对于中、晚期失去手术指征的患者只有选择化疗或放疗。
但无论是手术或放、化疗仍然显示出极大的局限性,目前,探索及需求的是一种既具有高度的组织特异性,又有明确疗效的治疗手段,所以生物治疗成为肿瘤治疗的热点[1]。
国外研究者设想用甲种胎儿球蛋白(AFP)作为抗原来诱发宿主树突细胞(DCs)介导的免疫反应,以期筛选出有效抗肝癌DNA疫苗,解释DCs疫苗介导肝癌细胞死亡的具体途径,为肝癌的治疗拓展新思路。
自从1962年自噬的发现,近十年来,随着对自噬研究的深入,其在疾病尤其是在肿瘤中的作用受到重视[2]。
在对肝癌治疗的探讨中,自噬与其发生及治疗耐药也逐渐引起关注。
1自噬的发生和分子机制“autophagy、auto”意为自身、自动,“phagy”意为吃、吞食;这一词语源于希腊,译为中文即自体吞噬、自噬。
顾名思义,自噬是指将自身物质吞噬。
准确地说,细胞自噬是指将细胞内聚集物或受损细胞器、细胞内病原体和衰老蛋白与特异性溶酶体结合,并将其降解的过程,同时也为细胞结构再循环的构建提供原料。
从1962年发现自噬现象以来,随着对自噬认识的加深,现在对自噬的分子机制及信号调控已有一定的认识[3]。
事实上,无论在生理状态还是病理状态下,自噬都普遍存在于真核细胞内。
细胞在受到饥饿、缺氧、高温等刺激后可发生自噬,而饥饿也是实验中最常见的诱导自噬的方法。
基本的自噬机制可划分为以下步骤:(1)自噬前体的形成或活化作用。
酵母菌和哺乳动物不同,前者的自噬前体膜形成于自噬前体结构(PAS),而后者形成于动态平衡的内质网(ER)和其他胞膜结构。
在酵母菌中,自噬相关蛋白(Atg)13-Atg17-Atg1激酶构成复合物的活化对自噬前体的形成是必不可少的[4];自噬相关蛋白(Ulk-1)是Atg1在哺乳动物细胞内的同质物,其对于成熟网织红细胞中的自噬起着关键作用。
目前还不确定到底是Ulk-1还是Ulk-2(第2种Atg1同质物)在哺乳动物中促进了自噬。
(2)在自噬体上Atg5、Atg12的结合与Atg16相互影响。
E1泛素活化酶样蛋白Atg7使Atg12活化,E2泛素结合酶样蛋白Atg10催化活化后的Atg12,再与Atg5相连形成Atg12-Atg5复合体,Atg16聚集于此复合体处,形成Atg12-Atg5-Atg16多聚复合体[5]。
(3)自噬相关基因LC3处理过程及插入到延长的自噬体膜上。
在哺乳动物中Atg12-Atg5-Atg16多聚复合体与其外膜结合,促进自噬泡的伸展、扩张,使自噬泡逐渐发展为半环状、环状结构,当双层膜结构的自噬泡即将闭合时,Atg5复合物便从膜上脱离下来,只留下膜结合形式的LC3-Ⅱ定位于自噬泡膜上。
LC3-Ⅱ定位在自噬泡膜上,参与多种信号传导调节蛋白,而且其数量的多少与自噬泡数量呈正比,并且LC3-Ⅱ与绿色荧光蛋白(GFP)结合形成LC-GFP被检测出来,是良好的自噬标志物[6-7]。
(4)用于降解的选择性及目标物的捕获。
越来越多的证据显示,自噬前体膜可能有选择性地与蛋白多聚体和细胞器相互作用,如p62/SQSTM1的突变与Paget病。
(5)自噬体同溶酶体的融合,溶酶体蛋白酶对内吞物的降解[8]。
2自噬的信号调控自噬作为一种重要的物质代谢方式,其形成应受到精细的调控。
目前,对自噬形成过程中所涉及的信号调控是研究的热点,也是研究的模糊地带。
2.1自噬上调的主要信号通路beclin-1是酵母菌Atg6-Vps30的同源基因,是哺乳动物中最早被发现的自噬基因。
在肝癌、肺癌和乳腺癌等恶性肿瘤中均发现了beclin-1等位基因缺失,由此可细胞自噬与肝癌中自噬的研究阳琼综述,曾斌审校(南华大学附属第一医院消化内科,湖南衡阳421001)【关键词】自噬;肝肿瘤;信号传导;分子机制;综述文章编号:1009-5519(2012)20-3113-03中图法分类号:R735.7文献标识码:A 通讯作者:曾斌(E-mail:free-bird@)。
见,beclin-1是一个重要的抑癌蛋白。
beclin-1与Ⅲ型磷酸肌醇三磷酸激酶(PI3KⅢ)形成复合体发挥作用,当细胞环境中缺少营养时,PI3KⅢ被激活,以beclin-1-PI3KⅢ复合体形式激活自噬[9]。
Bal-2是重要的抗凋亡蛋白,beclin-1对自噬的调节主要是通过与其相互作用而实现。
beclin-1与B细胞淋巴癌2基因(Bcl-2)相互作用实现对自噬的下调,在营养缺乏时beclin-1与Bcl-2相互作用减少,自噬水平提高。
紫外线辐射电阻相关基因(utraviolet radiation resistance-associated geneprotein,UVRAG)是一种抑癌蛋白,其通过与beclin-1蛋白结合,使beclin-1与PI3KⅢ相互作用增强,同时PI3KⅢ被激活,使自噬水平提高。
经实验证明,Bif-1也是一种抑癌蛋白,其主要通过UVRAG和beclin-1的相互作用激活PI3K Ⅲ,从而上调自噬。
beclin-1、UVRAG、Bif-1这3种蛋白的抑癌机制是否只是依赖自噬来实现,最近的一些研究表明,其很有可能还存在其他的抑癌机制:它们可以通过下调生长因子受体而阻止有丝分裂;同时,它们可以保证细胞正常分裂而阻碍非整倍体的出现[10]。
PI3KⅢ催化底物后形成3-磷酸磷脂酰肌醇(PIP),PIP可以促进自噬的发生[11]。
在酵母细胞中PI3K-Vps34是将细胞底物输向溶酶体的多种方式的关键酶。
3-甲基腺嘌呤(3-MA)是自噬特异性抑制剂,通过作用于PI3KⅢ而实现其作用,科研实验中常观察其自噬的发生[12]。
2.2自噬下调的主要信号通路雷帕霉素(西罗莫司)靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是哺乳动物雷帕霉素的靶点,其作为胰岛素生长因子、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)、氨基酸等感受器,对多种细胞的生长、增殖、存活过程均具有调控作用,在肿瘤细胞中通常被上调,是自噬中最重要的抑制通路。
mTOR上游通路:胰岛素生长因子与跨膜胰岛素受体(insulin receptor,IR)或酪氨酸激酶受体(receptor tyrosinekinase,RTK)结合后可激活PI3KⅠ,其产物PI3P可结合Akt(protein kinase B,PKB)和磷酸肌醇依赖激酶(PDK1),从而抑制自噬的发生。
在PI3K/ Akt途径中,人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten,PTEN)通过抑制PI3K和Akt实现负调节作用,促进自噬的发生[13]。
在mTOR上游通路中也存在一条下调其活性的信号通路,即结节性硬化复合物(tuberoussclerosis complex,TSC)-1和TSC-2的复合物可通过抑制小三磷酸鸟苷(GTP)酶、Ras脑组织同源类似物(ras homologenriched in brain,Rheb)而抑制mTOR的活性,对自噬发挥正向调节作用[14]。
TSC-2能够使具有mTOR结合活性的GTP-Rheb转变为二磷酸鸟苷ROS(一种原癌基因)脑组织同源类似物(GDP-Rheb),TSC-2被Akt磷酸化后,这种负调节作用减弱,mTOR活性增强。
而腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)活化蛋白激酶(AMPK)磷酸化TSC-2后起相反作用,mTOR活性反而减弱。
在饥饿状态下ATP/AMP下降,使AMPK激活,抑制mTOR活性,所以,有学者形象地将AMPK这种敏感感受ATP变化的功能称为“细胞能量监视器”[15]。
有研究发现,mTOR激活通路中参与的大多是癌蛋白,如Akt、Rheb都是癌蛋白,而在mTOR抑制通路中参与的多为抑癌蛋白,如TSC-1、TSC-2都为抑癌蛋白[16]。
因此,是否可得出结论还有待探讨,即癌蛋白对自噬有负调节作用,抑癌层白对自噬有正调节作用。
3自噬在肝癌中的作用自噬于肝癌的发生、发展是抑制或助长,随着研究的深入发现在肝癌的发展进程中,自噬的表达水平是变化的。
90%原发性肝癌是由病毒性肝炎或肝炎后肝硬化所致,王文娟[17]通过研究乙型肝炎病毒(HBV)感染对细胞基本自噬的影响,进一步了解HBV感染诱发肝癌的机制及HBV如何成功的免疫逃逸机制。
有研究表明,HBV转染无论在正常细胞或肝癌细胞均能增强细胞的基本自噬,HBV转染诱导自噬增强后,可利用自噬小体作为“保护伞”导致宿主细胞的免疫反应难以应答而成功逃逸免疫。
其次,增强的细胞自噬可能促进了自噬性细胞死亡的发生,从而造成较重的肝损伤甚至诱发肝癌。
目前普遍认为,自噬在肝癌发展中起促进和抑制双重作用,在肝癌的发展进程中,自噬随其病程变化,在癌前阶段自噬初期,增高的自噬可吞噬大量破坏的细胞器、大分子物质等可作为肿瘤抑制的一种机制;在癌前阶段到癌症发生过程中自噬降低,减少肿瘤细胞自噬性死亡(Ⅱ型凋亡),利于肿瘤的生长[18];在肿瘤生长过程中需要大量新生血管提供营养,在未形成血管前的缺营养、缺氧状态下,自噬又可通过去除破坏的蛋白质及细胞器,为迅速生长的肿瘤细胞提供营养,抑制肿瘤细胞凋亡。
若发展到癌症晚期,高自噬还未激活,不能及时吞噬坏死的细胞器及大分子物质,可能导致肿瘤细胞缺营养而死亡[19]。
目前有研究表明,自噬在肝癌和肝炎组织中表达率增高,在肝硬化和正常肝组织中表达率降低。
自噬的高表达是其抵抗病毒感染的一种自我防御。
肿瘤快速生长,肿瘤细胞常处于营养受限的情形,自噬是肿瘤细胞生存的适应性反应[20]。
自噬在肝硬化组织中的较低表达可能是由于肝硬化属于癌前病变,在前恶变细胞恶性转化期,自噬能力下降,肿瘤细胞对外界信号的敏感性降低,利于肿瘤生长。
肝癌与自噬复杂的关系对于肝癌的治疗究竟有什么样的启示呢?许多学者通过大量的实验证实,自噬也是导致肝癌化疗耐药的机制之一,尽管有研究表明,自噬特异性抑制剂与化疗药物合用可增加肿瘤对化疗药物的敏感性,但自噬被抑制后也同时可能保护了肿瘤细胞,所以,这种联合治疗的方法还未能在临床上开展。
4展望目前,对自噬的机制、自噬的信号调控等多方面仍存在疑问,并且自噬对肿瘤的作用争议也很大。
一方面自噬作为Ⅱ型程序性死亡可使肿瘤细胞自噬性死亡,抑制肿瘤的生长;相反,自噬可以吞噬破坏的细胞器、蛋白,帮助肿瘤细胞抵抗恶劣的环境,保护肿瘤细胞。
孙广涛等[21]通过研究化疗药物对肝癌细胞HepG2自噬的作用后提出“不同水平的自噬对细胞有着不同的作用,基础水平的自噬对肿瘤细胞有一定的保护性作用,而过量的自噬表达可促进细胞的死亡”的观点,虽然还只是作者的一种推测,但也为肝癌与自噬的关系拓展了新的思路,为肝癌的靶向治疗提出了新的可能性。