浅谈细胞自噬与肿瘤治疗
一、细胞自噬概述
细胞自噬是一种应激诱导的高度保守的自我消化和细胞存活的过程。“自噬”这一概念源于1926年Ashford和Porte
用电子显微镜观察到人的肝细胞中存在的“自食”现象。它是细胞在内外环境改变下的一种基本调节方式。在自噬过程中,细胞受到应激或损伤后通过包裹功能失调的细胞器和错误折叠的蛋白质形成自噬体,然后通过溶酶体中的酸性水解酶降解,最终释放出的游离氨基酸和代谢产物可被细胞循环利用。
根据底物进入溶酶体内的途径不同,哺乳动物的细胞自噬可分为3种类型:微自噬(Microautophagy)、巨自噬(macroautophagy)、分子伴侣介导的自噬(chapero
emediatedautophagy,CMA)。微自噬是溶酶体膜的变形使溶酶体中水解酶与底物充分溶解,保证了对水解产物的循环利用。巨自噬是有细胞的双层膜结构包裹细胞器或蛋白质而形成的自噬体,接着与溶酶体结合进而溶解包裹物。CMA是细胞内的可溶性蛋白通过结合分子伴侣再转运到溶酶体中被降解。
细胞自噬的功能是在内环境改变(DNA、蛋白质、线粒体损伤等)或外环境压力(葡萄糖的不足、氨基酸缺乏、供氧不足等)的条件下,细胞通过“自食”来消化一部分内容物,达到防御保护或清除损伤细胞器的目的。通过这样的代谢调控来维持细胞的内稳态。
二、细胞自噬与肿瘤中的作用
目前的研究发现,在多种的人类肿瘤中均存在自噬活性的改变。通过大量的研究结果表明对于肿瘤细胞而言,细胞自噬表现出两面性。在肿瘤发生的不同阶
f段,细胞自噬扮演者两种截然相反的角色。在正常细胞中,自噬抑制肿瘤的发生。而在肿瘤细胞中,通过自噬逃避凋亡可以使肿瘤细胞的抗药性增加从而大大增强了在复杂环境中的生存能力。
研究发现,某些肿瘤的自噬水平低于正常细胞。自噬具有抑制肿瘤的作用的首要证据来自于Becli
1基因敲除小鼠。Becli
1基因是ATG6VPS30的哺乳动物同源基因,是介导其他自噬蛋白定位于前自噬泡的关键因子。Becli
1基因缺失的小鼠的自噬水平降低且肿瘤发生率提高,是支持自噬具有抑制肿瘤作用最直接的佐证之一。据报道40%75%的人类偶发性乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌细胞中Becli
1存在单等位基因缺失突变。在众多的研究中都发现了Becli
1基因表达缺失使细胞自噬活性降低从而导致肿瘤发生,Becli
1被认为是一个准肿瘤抑制基因,但Becli
1在细胞自噬活性降低导致肿瘤发生中发挥的具体机制未明。
另一方面,尽管肿瘤细胞中自噬水平有所降低,但这条代谢途径并没有被完全清除。所以肿瘤细胞仍r