路璐 樊賽軍

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所 天津市放射醫(yī)學(xué)與分子核醫(yī)學(xué)重點實驗室300192

自噬(autophagy)是一種細胞降解清除損傷的細胞器和細胞內(nèi)大分子物質(zhì)的代謝過程，從而為細胞自身的生物合成和代謝更新提供所需能量，維持細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。依據(jù)底物進入溶酶體的途徑不同，自噬可分為3 種類型：大自噬、微自噬和分子伴侶介導(dǎo)自噬[1]。大自噬(現(xiàn)稱為自噬)是最常見的細胞自噬類型，也是本文中所討論的自噬。這個過程是由36 個高度保守的自噬基因(autophagy genes，ATGs)控制，始于自噬體的雙膜囊，它可以與溶酶體融合并通過水解酶將細胞質(zhì)內(nèi)容降解。不同的刺激，包括聚集或錯誤折疊的蛋白質(zhì)、應(yīng)激、病原體、細胞因子、饑餓或蛋白合成抑制都可能誘導(dǎo)自噬。除了維持細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)，自噬(或自噬缺陷)還會導(dǎo)致一些疾病，其中包括腫瘤[2-4]。

1 細胞自噬與腫瘤的關(guān)系

自噬與腫瘤的關(guān)系復(fù)雜，并相互影響，自噬對腫瘤具有抑制和促進的雙重作用，對于不同類型的腫瘤、腫瘤的不同發(fā)展階段、不同應(yīng)激環(huán)境、不同自噬水平及不同治療條件下的反應(yīng)不同。

1.1 細胞自噬對腫瘤的抑制作用

ATG 調(diào)節(jié)的細胞自噬活性下降在腫瘤的形成中具有重要作用。Beclin-1(ATG 6)是重要的自噬調(diào)節(jié)基因，被認為是腫瘤抑制基因，其雜合性缺失是細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的原因之一。Beclin-1在多種腫瘤細胞中缺失，包括卵巢癌(75%)、乳腺癌(50%～70%)和前列腺癌(40%)[5]。在大多數(shù)人乳腺癌細胞系中，Beclin-1等位基因缺失或低表達，而在正常上皮細胞中高表達[6]。過表達Beclin-1的人乳腺癌細胞株MCF-7 在裸鼠中腫瘤形成能力降低[2]。因此，Beclin-1低表達可能有利于腫瘤的發(fā)展。在大腸癌和胃癌中，下調(diào)基因Bif-1、Atg2B、Atg5、Atg9B和Atg12的突變可以促進腫瘤的發(fā)展，其中Atg12突變可以抑制結(jié)腸癌的細胞程序性死亡。此外，紫外線輻射抗性相關(guān)基因(UV radiation resistance-associated gene，UVRAG)外顯子8 的突變可以減少自噬并促進腫瘤的發(fā)展[2,4]?？傊?，大量證據(jù)表明，自噬和ATG 類型的蛋白質(zhì)有腫瘤抑制作用，而后者的下調(diào)可以促進早期腫瘤的發(fā)生。

除了直接抑制腫瘤的發(fā)生，自噬也可誘導(dǎo)細胞衰老，這是一種遲發(fā)應(yīng)激反應(yīng)，具有多種效應(yīng)器機制，包括癌基因誘導(dǎo)的衰老。過去的研究已經(jīng)證明自噬標識微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3β (microtubuleassociated protein 1 light chain 3β，MAP1LC3)在癌基因Ras誘導(dǎo)的衰老中上調(diào)并導(dǎo)致這些細胞中自噬體的積累[7]。缺乏Atg5或Atg7也可以減少致癌基因誘導(dǎo)的衰老并延緩衰老相關(guān)細胞因子的產(chǎn)生[4]。這些證據(jù)支持自噬可以促進衰老的觀點，并且基底自噬對于限制細胞致癌應(yīng)激期的增殖起著重要的作用。此外，在輻射耐受的膠質(zhì)母細胞瘤和腮腺癌細胞的體外和體內(nèi)模型中，雷帕霉素和輻射聯(lián)合激活自噬可引起早衰。在體外模型中，輻照增加了自噬通量，加入雷帕霉素進一步加劇了對自噬的影響。在此期間，雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)抑制通路靶點、衰老相關(guān)β-半乳糖苷酶活性的升高也顯示早衰的發(fā)生。在腫瘤移植瘤實驗中也獲得了類似的結(jié)果[8]。

1.2 細胞自噬對腫瘤的促進作用

細胞自噬對腫瘤的發(fā)生發(fā)展具有促進作用。腫瘤快速生長導(dǎo)致血管形成能力下降，晚期腫瘤的腫瘤細胞數(shù)量超出氧氣擴散距離或由畸形血管支撐，氧和營養(yǎng)供應(yīng)不足以及廢物去除效率低等都會導(dǎo)致自噬的發(fā)生。此外，生長因子的減少、氧化的累積、聚集的蛋白質(zhì)和細胞內(nèi)鈣離子的積累、活性氧和氨的生產(chǎn)也可能刺激自噬[2]。在這些應(yīng)激條件下，自噬作用有助于腫瘤細胞保持動態(tài)平衡并成為放療的主要障礙。然而，由于大部分細胞內(nèi)容物的變性，過度的應(yīng)激也會導(dǎo)致細胞死亡[9]。

2 細胞自噬與電離輻射的關(guān)系

腫瘤對放療的抵抗備受關(guān)注，自噬水平在放療期間明顯升高，自噬是產(chǎn)生治療抵抗的重要機制，對自噬的合理調(diào)控可獲得更好的治療效果[10]。放射線可以破壞腫瘤細胞線粒體功能并誘導(dǎo)腫瘤細胞DNA 損傷，使線粒體釋放大量活性氧到細胞內(nèi)，引起氧化應(yīng)激，進一步損傷細胞，產(chǎn)生間接治療效應(yīng)。凋亡所導(dǎo)致的腫瘤細胞大量死亡及細胞氧化應(yīng)激均對治療有益，但自噬主要是對放射線導(dǎo)致的DNA 損傷進行修復(fù)，抑制細胞進一步凋亡，同時清理受損線粒體，發(fā)生線粒體自噬，弱化氧化應(yīng)激反應(yīng)，提高腫瘤細胞對射線的耐受性，產(chǎn)生射線抵抗，不利于治療[11]。

許多藥物研究試圖通過各種途徑來促進或抑制自噬，以改善腫瘤治療的結(jié)果。然而，放療和自噬之間的關(guān)系還缺乏深入的研究。由于細胞凋亡僅占輻射誘導(dǎo)的細胞死亡的20%或更少，因此還需要深入研究包括自噬在內(nèi)的其他細胞死亡途徑[12]。已知放療是引起腫瘤細胞和正常細胞自噬的應(yīng)激之一[13]。體外研究證明，電離輻射照射多形性膠質(zhì)母細胞瘤，細胞通過自噬途徑死亡而沒有細胞凋亡的參與[14]。

電離輻射可引起腫瘤細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成障礙，造成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)聚集大量錯誤折疊的蛋白質(zhì)，稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。如果這種應(yīng)激狀態(tài)持續(xù)存在，細胞生存難以維繼，自噬機制促進錯誤折疊的蛋白質(zhì)及時清理，形成新的物質(zhì)循環(huán)，緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)，對放療形成治療抵抗。乳腺癌細胞系MCF-7 的體外實驗研究證明，輻射可引起mTOR 自體磷酸化位點的磷酸化水平降低(即降低p-mTOR/mTOR 的比率)[15]。在caspase-3/7 缺陷細胞或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激或衣霉素處理的MCF-7 細胞中，輻射導(dǎo)致蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(increased protein kinase-like endoplasmic reticulum kinase，PERK)/真核起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2α，eIF2α)表達增加[16]。在腸上皮細胞IEC-6 中，電離輻射可以提高內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白29 的表達[16-17]。電離輻射引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，因此輻射誘導(dǎo)自噬作用[12]。

3 電離輻射相關(guān)的自噬信號傳導(dǎo)途徑

3.1 磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K)-蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)—mTOR 信號

PI3K-Akt-mTOR 信號通路是腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中最重要的自噬信號傳導(dǎo)途徑之一[2]。激素、生長因子、腫瘤抑制基因和癌基因可以激活Ⅰ類PI3K 以及催化PI3K 的生成，引起絲氨酸/蘇氨酸激酶PI3K-Akt 的激活和磷酸化。Akt 通過核糖體蛋白S6 激酶激活mTOR，磷酸化和抑制結(jié)節(jié)性硬化癥復(fù)合體(tuberous sclerosis complex，TSC)，抑制mTOR[2]。mTOR 主要以兩種不同的蛋白復(fù)合物形式存在，即雷帕霉素復(fù)合物1(rapamycin complex 1，mTORC1)和mTORC2。此外，富集于腦的Ras 同系物(Ras homolog enriched in brain，Rheb-GTP)可以作為TSC2 的底物并通過GTPase 激活mTORC1。前列腺癌中表達Rheb，Rheb 可以促進PTEN基因缺失的腫瘤發(fā)生[18]。mTORC1 通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子4E 結(jié)合蛋白1(transcriptional regulators 4E binding protein 1，4E-BP1)和核糖體蛋白S6 激酶(p70 ribosomal protein S6 kinase，p70S6K)來控制蛋白質(zhì)的合成。mTORC2 不依賴營養(yǎng)物質(zhì)磷酸化Akt，抑制細胞自噬[4,18]。激活mTORC1 還可通過抑制UNC-51-樣激酶1(Unc-51-like kinase 1，ULK1)來抑制自噬，mTORC1 的抑制可能引起細胞自噬并可用于腫瘤治療。雷帕霉素可以抑制mTOR的活性，它已被用于腫瘤治療，例如它的衍生物RAD001 已用于治療腎癌。其他的mTOR 抑制劑包括PP242、Torin 1、Torin 2 和西羅莫司可用于激活自噬[2]。除了mTOR 抑制劑，PI3K/Akt 通路的負調(diào)節(jié)因子AHRI、PI3K/mTOR 雙重抑制劑PI-103 和NVP-BEZ235、Akt抑制劑與腫瘤抑制基因PTEN也可用于促進腫瘤細胞的細胞死亡[2,4]。

3.2 絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK)

MAPK 通過自噬作用調(diào)節(jié)細胞的增殖和存活，它包括c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)。多種應(yīng)激作用可以激活JNK，JNK 直接或間接介導(dǎo)自噬。直接作用：JNK 通過誘導(dǎo)p53和Atg5促進腫瘤細胞的死亡。間接作用：JNK 抑制Bcl-2與Beclin-1的結(jié)合，并通過c-Jun 磷酸化上調(diào)Beclin-1的表達。SP600125 可以抑制JNK，從而抑制Beclin-1的表達和自噬[2]。而ERK 是由活躍的細胞增殖信號激活并在腫瘤細胞中過表達。Ras 家族在腫瘤細胞中頻繁發(fā)生突變，即使腫瘤細胞有良好的營養(yǎng)供應(yīng)，也能在癌細胞中產(chǎn)生高水平的基礎(chǔ)自噬。Ras 通過結(jié)合并激活Raf 上調(diào)Raf-MEK-ERK 信號通路。Raf激活MEK，MEK 可以激活和磷酸化ERK1(p44)和ERK2(p42)，其中ERK1(p44)和ERK2(p42)可以促進自噬。除了促進Raf-MEK-ERK 通路外，Ras還可通過激活PI3K 途徑來抑制自噬，因此Ras 在自噬中具有調(diào)節(jié)作用[4]。

4 自噬調(diào)節(jié)對不同類型腫瘤放療療效的影響

自噬可以持續(xù)地影響細胞增殖和存活，因此，研究者們經(jīng)進行了各種試驗，結(jié)合目前使用的治療方式調(diào)節(jié)自噬以改善腫瘤治療的效果。

4.1 膠質(zhì)母細胞瘤

腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，其中膠質(zhì)母細胞瘤是一種高度惡性的腦腫瘤，約占全部腦腫瘤的45%～55%。目前，腦膠質(zhì)瘤的治療手段主要包括手術(shù)治療、放療、化療和綜合治療等，但是，即使使用放療聯(lián)合替莫唑胺的綜合療法，其預(yù)后仍然很差[19]。過去的研究通過控制細胞死亡來研究可能的輔助治療方法。在體外研究中，膠質(zhì)母細胞瘤高輻射敏感性細胞系T98G 與低敏感性細胞系U373MG比較，通過評價Beclin-1和Atg5的表達，證明放療在T98G 細胞激活自噬作用上較U373MG 細胞更顯著。在兩個細胞系中添加mTOR 抑制劑雷帕霉素后，兩個細胞系都發(fā)生自噬且放射敏感性均增強[19]。Wang 等[20]的研究也獲得了類似的結(jié)果，他們在膠質(zhì)母細胞瘤細胞系SU2 中使用PI3K/mTOR 雙重抑制劑NVP-BEZ235，并證明NVP-BEZ235 可通過激活自噬提高SU2 細胞的放療敏感性。另一項研究集中于未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein reaction，UPR）和缺氧，結(jié)果顯示低氧能通過增強MAP1LC3B和Atg5的表達來刺激U373MG 細胞中的自噬[21]。MAP1L3B是通過從胞漿MAP1LC3B-I轉(zhuǎn)移到可裂解的膜結(jié)合形式的MAP1LC3B-II來激活的，并且這一過程嚴格依賴Atg5。同時，這兩個自噬基因受UPR 的PERK 臂調(diào)節(jié)，PERK 能夠激活elF2α，從而激活基因ATF4和CHOP。研究中的進一步分析表明，ATF4和CHOP可分別激活MAP1LC3B和Atg5。溶酶體營養(yǎng)劑氯喹(chloroquine，CQ)的加入阻斷了自噬的最后一步，除低氧應(yīng)激外，還導(dǎo)致MAP1LC3B的進一步積累，并且發(fā)現(xiàn)CQ 可增加U373MG 細胞的放射敏感性[21]。這些研究的積極結(jié)果可用于制定新的治療策略以改善這種致命腫瘤的預(yù)后。

4.2 口腔癌

口腔癌約占所有頭頸部腫瘤的85%，近幾十年來其5年生存率幾乎沒有改善[22-23]?？谇话┑闹饕委煼椒òㄊ中g(shù)和放療，鱗狀細胞癌是口腔癌中最常見的腫瘤，Wu 等[24]探討了輻射與自噬在口腔鱗狀細胞癌細胞系OC3(來源于檳榔咀嚼型患者)和SAS(來自非檳榔咀嚼型患者)中的關(guān)系，結(jié)果顯示，輻射能夠誘導(dǎo)OC3 和SAS 兩個細胞系的自噬，其中OC3 細胞有更快的自噬速率。進一步分析顯示mTOR 通路參與了這兩種細胞系的自噬，但兩種細胞系的上游自噬途徑不同：在輻照的OC3 細胞中發(fā)生自噬性降解，而在輻照的SAS細胞中發(fā)生自噬體的累積。因此，輻照介導(dǎo)的細胞死亡僅發(fā)生在OC3細胞中，并且照射并不會降低SAS 細胞的活力。自噬誘導(dǎo)劑雷帕霉素聯(lián)合照射可以使OC3 細胞的細胞存活率進一步降低，提示在OC3 細胞中，輻照和自噬具有協(xié)同作用[24]。輻射誘導(dǎo)的兩個細胞系之間生長抑制的差異需要進一步研究，以明確輻射介導(dǎo)的自噬性降解的機制。

4.3 肺癌

肺癌是最常見的惡性腫瘤之一，其主要的治療手段為全身化療和局部放療，并且均有顯著的不良反應(yīng)。自噬可以提高治療效果，特別是晚期非小細胞肺癌[25]。目前主要的研究焦點是mTOR 抑制與凋亡誘導(dǎo)劑或抑制劑的聯(lián)合使用。Kim 等[25]進行的研究表明，mTOR 抑制劑(自噬誘導(dǎo)劑)RAD001 和caspase-3 抑制劑(細胞凋亡抑制劑)Z-DEVD 一起注入H460 肺癌移植瘤小鼠的體內(nèi)，結(jié)果顯示，與單獨放療相比，RAD001 和Z-DEVD一起使用并聯(lián)合放療可以延緩腫瘤生長。此外，在三模態(tài)治療組中，通過Ki67 染色和血管性血友病因子(von Willebrand Factor,vWF)染色發(fā)現(xiàn)細胞增殖和血管生成都顯著減少。進一步研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用mTOR 抑制劑(雷帕霉素)和細胞凋亡誘導(dǎo)劑(Bcl-2 抑制劑)ABT-737，并結(jié)合放療，可以控制H460 肺癌小鼠移植瘤模型中腫瘤的生長[26]。其結(jié)果包括與單獨放療比較，腫瘤生長延遲增加7 d，細胞增殖減少77%，血管密度降低67.5%[26]。另一項研究表明，在順鉑耐藥的非小細胞肺癌細胞中使用NVP-BEZ235 阻滯PI3K/mTOR 通路，可以在體外(降低照射后的存活分數(shù))和體內(nèi)(延緩腫瘤生長)增強放射敏感性[27]。這些研究結(jié)果提示了自噬機制控制肺癌生長的重要性。結(jié)合輻射和自噬的促進作用，前兩項研究分別闡明了細胞凋亡抑制和促進過程中最顯著的細胞死亡效應(yīng)[25-26]。這一相互矛盾的結(jié)果需要進一步研究自噬與細胞凋亡之間的相互作用，特別是對于自噬和凋亡水平的定量研究。

4.4 乳腺癌

在乳腺癌細胞中也進行了輻射與自噬關(guān)系的研究。體外研究結(jié)果顯示，放療可通過PI3KAkt-mTOR 通路誘導(dǎo)乳腺癌細胞系MDA-MB-231 發(fā)生自噬，通過增加細胞自噬速率調(diào)控腫瘤細胞的存活[28]。另一項研究也證實了自噬在乳腺癌細胞系MCF-7 和MDA-MB-231 中的作用，結(jié)果證明添加mTOR 抑制劑RAD001 可促進自噬并增加腫瘤細胞的輻射敏感性[29]。Paglin 等[15]進一步研究了mTOR 抑制劑在乳腺癌放療中的作用，除了增加細胞死亡之外，細胞自噬的誘導(dǎo)和放療相結(jié)合，還可增加線粒體超極化、線粒體跨膜電位下降、線粒體功能信號障礙和p53 Ser15 的磷酸化[15]。這些結(jié)果表明，自噬可能有助于乳腺癌細胞在治療應(yīng)激下存活，適當?shù)淖允煽刂瓶赡軙纳品暖煹闹委熜Ч?/p>

4.5 食管癌

食管癌是常見的惡性腫瘤之一，食管癌的治療主要依靠放療和綜合治療。但是，同一分期腫瘤放射敏感性的差別限制了放療的有效性。一項研究[30]報道了食管癌中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和自噬，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)劑衣霉素應(yīng)用于食管癌EC109 細胞，然后進行照射，觀察到急性細胞死亡增加和克隆存活比率下降，提示衣霉素具有顯著的輻射增敏作用。另外，蛋白印跡分析結(jié)果顯示，cleaved caspase-3 表達增加，LC3-I/LC3-II 比例增加，提示凋亡和自噬水平升高。此外，在使用衣霉素處理后，mTORC1顯著上調(diào)、PI3K 和Akt 的磷酸化水平降低，提示PI3K-Akt-mTOR 途徑參與食管癌EC109 細胞的放射增敏。然而，通過敲降Beclin-1抑制自噬表現(xiàn)出細胞凋亡增加和細胞活力降低，因此自噬在受到應(yīng)激的腫瘤細胞中具有保護作用[30]。小鼠實驗?zāi)Ｐ徒Y(jié)果驗證了細胞實驗的結(jié)果，PI3K-Akt-mTOR 通路的參與延緩了腫瘤的生長[30]。以上結(jié)果說明，自噬可以引起細胞死亡也可以為細胞提供保護作用，腫瘤分期對自噬的性質(zhì)有一定的影響，因為自噬通常在腫瘤早期階段充當抑制劑，在腫瘤中晚期階段提供保護作用[31]。

4.6 胰腺癌

胰腺癌的發(fā)病率和病死率位居全部惡性腫瘤的前10 位[32-33]，目前尚無有效的治愈手段。Chiu等[34]通過體內(nèi)、外實驗研究了蛋白酶體抑制劑MG132 在胰腺癌細胞株MIA PaCa-2 和PANC-1 中的輻射增敏作用，結(jié)果顯示，MG132 和輻射聯(lián)合應(yīng)用可以增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和IRE1α 蛋白的表達水平，促進自噬，增加早期細胞凋亡和細胞死亡，提高MAP1LC3 水平，通過添加自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤交叉驗證了上述實驗結(jié)果。動物實驗結(jié)果顯示，與MG132 或單獨放療比較，聯(lián)合治療能夠顯著延緩腫瘤生長[34]。這項研究還表明，聯(lián)合治療下調(diào)了TRAF6，TRAF6作為胰腺癌治療的潛在靶標，還需要進一步深入研究如何應(yīng)用自噬調(diào)控改善預(yù)后。

4.7 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌嚴重威脅人類的健康，是世界第3 高發(fā)惡性腫瘤；男性病死率排世界第2 位，女性排第3 位[33]。手術(shù)仍是結(jié)直腸癌的主要治療手段，而放療作為輔助治療手段廣泛應(yīng)用于直腸癌術(shù)前或術(shù)后[22]，自噬修飾用以改善治療效果。Yuk 等[35]發(fā)現(xiàn)牛分枝桿菌卡介苗(Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guerin，BCG/CWS)可以通過自噬增加結(jié)腸癌細胞HCT-116 的輻射敏感性，可能是由于JNK 和ERK 的上調(diào)產(chǎn)生了ROS，提示MAPK 通路參與了自噬過程。HCT-116 荷瘤小鼠模型實驗結(jié)果顯示，BCG/CWS 聯(lián)合放療可以顯著改善放療敏感性[35]。Rouschop 等[21]側(cè)重于研究缺氧和自噬對輻射敏感性的影響，結(jié)果顯示缺氧可以誘導(dǎo)結(jié)腸癌細胞HT-29 和HCT-116 發(fā)生自噬，降低放射敏感性。通過添加氯喹抑制自噬導(dǎo)致輻射敏感性的增加，體內(nèi)實驗結(jié)果也證實氯喹可以抑制自噬的發(fā)生，提高放療療效[21]。雖然這兩項研究采用了不同的自噬策略來提高放射敏感性，但這兩種方法都試圖從基礎(chǔ)水平上干擾自噬，以改善放療結(jié)果。

4.8 前列腺癌

前列腺癌是男性常見的惡性腫瘤，2017年全球有161 360 例前列腺癌新發(fā)病例，占所有腫瘤新發(fā)病例的17%[33]。前列腺癌的主要治療方式為放療和根治性手術(shù)治療[36]，盡管治療效果很好，但易復(fù)發(fā)[37]。在一項比較54 例前列腺癌活檢標本與正常前列腺組織的研究中，發(fā)現(xiàn)前列腺癌細胞自噬體細胞含量標記物輕鏈3A(light chain 3A，LC3A)表達水平高，溶酶體細胞含量標記物溶酶體相關(guān)膜蛋白2(lysosome-associated membrane protein 2，LAMP2a)水平低。此外，該研究使用兩種細胞系DU145(輻射敏感)和PC3(輻射耐受)研究輻射后細胞的自噬水平，結(jié)果顯示，照射后的PC3 細胞較DU145 細胞具有更大的自噬通量，PC3 細胞中LC3A 水平更高而LAMP2a水平更低。加入蛋白酶體途徑的阻斷劑MG132降低了LC3A 的表達水平而提高了p62 和LAMP2a的表達水平，說明MG132抑制了自噬，增加了兩個細胞系的輻射敏感性。因此，這項研究結(jié)果提示高水平的自噬可能會損害放療的治療療效[37]。另一項研究[38]使用mTOR 抑制劑RAD001，探討了其對前列腺癌細胞株DU145和PC3 的輻射增敏作用，研究發(fā)現(xiàn)caspase 依賴的細胞凋亡抑制劑Z-VAD 可以進一步增強自噬和輻射的細胞的不良反應(yīng)，PTEN(PI3K-Akt 途徑抑制劑的常見突變)缺陷細胞系可以進一步提高放射增敏作用。因此，通過mTOR 抑制劑促進自噬可以改善前列腺癌的放療效果。這兩個研究對促進自噬以改善前列腺癌細胞的放射敏感性提供了相反的觀點，這種差異可能是由于不同的自噬啟動子獲得了不同的自噬水平。因此，應(yīng)該量化檢測細胞自噬水平以更好地了解自噬在前列腺癌治療中的作用。

4.9 總結(jié)

由于細胞自噬在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，因此針對細胞的自噬作用采取一定的干預(yù)方法有望成為新的腫瘤治療手段。在不同類型腫瘤的研究中使用的策略主要可分為2 大類。最常見的是通過使用mTOR 抑制劑促進PI3K-Akt-mTOR途徑誘導(dǎo)自噬，這一策略已被應(yīng)用于膠質(zhì)母細胞瘤、口腔癌、肺癌、乳腺癌、食管癌和前列腺癌。第2 個策略是通過誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激促進MAPK 途徑誘導(dǎo)自噬，這種方法已應(yīng)用于胰腺癌、結(jié)直腸癌和前列腺癌。所有策略都旨在調(diào)節(jié)腫瘤細胞的自噬水平以改善治療效果。

5 展望

細胞自噬在提高腫瘤細胞放射增敏性以提高放療療效中存在矛盾的結(jié)果。因此，細胞自噬調(diào)節(jié)應(yīng)用于臨床還需要更多的研究[39]。目前已經(jīng)確定了進一步研究的兩個方面：第一，建立個體腫瘤的自噬水平，由于自噬水平很難定量檢測[2]，不同的腫瘤樣本可能具有不同的基底細胞自噬水平與腫瘤微環(huán)境，因此組織活檢實驗需要個體精準檢測而不能依靠體外癌細胞系的實驗結(jié)果；第二，自噬誘導(dǎo)或抑制劑的專一性。目前，用于臨床前研究的自噬誘導(dǎo)劑或抑制劑的主要用途不盡相同，因此，需要腫瘤特異性攝取和積累的特異性自噬誘導(dǎo)劑或抑制劑以在臨床階段改變自噬并減少不良反應(yīng)。

綜上所述，自噬為腫瘤治療提供了新的策略，但其臨床應(yīng)用還面臨較多問題。人與人的腫瘤微環(huán)境存在差異，但目前自噬水平量化的方法尚不完善，腫瘤微環(huán)境治療的個體化方案尚不健全。自噬的特異性藥物尚需研發(fā)，用以克服自噬劑的全身效應(yīng)。今后隨著調(diào)控腫瘤放療的特異自噬藥物或其共有特性的發(fā)現(xiàn)，靶向調(diào)節(jié)自噬以增強腫瘤放療療效及精準醫(yī)療的發(fā)展將會得到進一步推動。