自噬通路中mTOR和Beclin1與腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

張晶　舒麗莎　張林西

?

·綜述與講座·

自噬通路中mTOR和Beclin1與腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

張晶舒麗莎張林西

細(xì)胞自噬是進(jìn)化上保守的降解胞內(nèi)受損的細(xì)胞器、異常蛋白質(zhì)、外源微生物的溶酶體依賴代謝途徑。研究證實(shí)，自噬與多種腫瘤細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化和腫瘤細(xì)胞的生長有關(guān)。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和自噬相關(guān)基因Beclin1可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬活性而在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要的作用。目前，有關(guān)腫瘤細(xì)胞自噬性死亡的研究受到越來越多人的關(guān)注，它很可能成為腫瘤精確治療的新靶點(diǎn)。深入研究自噬通路中相關(guān)因子，如mTOR和beclin1的具體作用條件及其機(jī)制，為基于自噬調(diào)節(jié)治療腫瘤新方法提供更多的理論基礎(chǔ)。本文現(xiàn)就對自噬通路中mTOR、Beclin1在腫瘤發(fā)生及發(fā)展中的作用及其治療的研究進(jìn)展作一簡要概述。

自噬;雷帕霉素靶蛋白(mTOR);Beclin1;腫瘤

由溶酶體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的降解過程，即長壽蛋白或衰老細(xì)胞器被包裹入囊泡并與溶酶體結(jié)合形成自噬溶酶體，通過最終的復(fù)雜生化作用，消化其所包裹內(nèi)容物的過程被稱為自噬。其關(guān)鍵作用是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，但由于過度激活，自噬亦可造成細(xì)胞的Ⅱ型程序性死亡?；谶@一特點(diǎn)，通過研究合理運(yùn)用自噬的機(jī)理為腫瘤的精準(zhǔn)性治療提供了新的思路。

1　自噬的概述

細(xì)胞自噬具有十分復(fù)雜的生理功能，主要表現(xiàn)為：(1)具有清除喪失功能的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)成分，還可防止異常蛋白質(zhì)的堆積；(2)降解產(chǎn)物可被再次循環(huán)利用，以合成新的生物大分子和 ATP 滿足應(yīng)激條件下細(xì)胞和機(jī)體代謝的需求；(3)過度上調(diào)自噬作用可以引起細(xì)胞“自噬性死亡”[1]。自噬過程涉及多種因子間的相互作用，目前已經(jīng)鑒定出三十余種自噬相關(guān)基因(autophagy related genes，Atg)參與調(diào)節(jié)自噬的啟動、延長和成熟的過程。自噬發(fā)生的起始階段，雷帕霉素作用靶點(diǎn)(ma-mmalian target of rapamycin，mTOR)復(fù)合物通過去磷酸化后激活激酶(Unc-51 like autophagy acti-vating kinase 1,ULK1)復(fù)合物，ULK1復(fù)合物可與磷酸肌醇-3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)組成核心復(fù)合物成分，并最終通過依賴與非依賴mTOR兩種途徑促進(jìn)獨(dú)立膜結(jié)構(gòu)的生成。其中自噬核心復(fù)合物主要包括Beclin1、Ⅲ型磷酸肌醇-3-激酶(class Ⅲ phosphoinositide 3-kinase,PI3K3C)、磷酸肌醇-3-激酶調(diào)節(jié)亞基4(phosphoinositide-3-kinase regulatory subunit 4，PI3KR4)、B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞白血病蛋白2(B-cell CLL/lymphoma 2, Bcl-2)等，當(dāng)Beclin1與Bcl-2解離后，啟動自噬系統(tǒng)，該核心復(fù)合物被激活，將活化信號繼續(xù)向下游傳遞；由于獨(dú)立膜結(jié)構(gòu)上存在微管相關(guān)蛋白輕鏈3(microtuble associated protein light chain 3，LC3)的定位，識別并結(jié)合待降解物質(zhì)的受體，進(jìn)而翻卷待降解物入胞成為自噬小體后與溶酶體融合，最終形成自噬溶酶體，使包裹物和自噬體均得到降解[2]。

2　自噬與腫瘤

自噬與腫瘤細(xì)胞關(guān)系密不可分，在其形成、增殖、轉(zhuǎn)移以及能量代謝等諸多方面發(fā)揮及其重要的作用。在生物學(xué)上，根據(jù)腫瘤細(xì)胞基因組成和所處微環(huán)境的變化，自噬這把“雙刃劍”既能發(fā)揮腫瘤抑制作用，又可幫助腫瘤細(xì)胞逃過機(jī)體的自然代謝。目前普遍認(rèn)為，在乏氧、營養(yǎng)缺乏、代謝應(yīng)激等不利條件以及抗癌治療(如化學(xué)療法、放射療法)等環(huán)境下，癌細(xì)胞通過自噬得以繼續(xù)生存和發(fā)展[3]。例如，自噬既可以導(dǎo)致結(jié)腸癌細(xì)胞HCT116的死亡；也可助乳腺癌細(xì)胞避免免疫清除[4]。

2.1mTOR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路mTOR是Heitman于20世紀(jì)90年代在分析啤酒酵母突變體抵抗雷帕霉素的作用差別時被意外發(fā)現(xiàn)的。mTOR是細(xì)胞自噬生物學(xué)功能的中心調(diào)控者，屬于PI3K 相關(guān)激酶(PI3K-related kinases，PIKKs)家族，具有被人熟知的免疫抑制作用。在哺乳動物中，由于功能差異，mTOR存在2種復(fù)合體，即mTORC1和mTORC2，關(guān)鍵區(qū)別在于mTORC1對雷帕霉素作用敏感。mTORC1參與自噬小體的誘導(dǎo)及形成，負(fù)向調(diào)控細(xì)胞自噬。

mTOR信號通路由于結(jié)構(gòu)差異可分為3條上游通路：PI3K/Akt/mTOR信號通路、LKB1/AMPK/mTOR信號通路和Ras/AMPK/mTOR信號通路；以及被磷酸化后的2條下行通路：4EBP1和核糖體S6激酶1 (ribosome protein subunit 6 kinase 1，S6K1)通路，他們單獨(dú)或協(xié)同控制特定亞組的 mRNAs 翻譯過程。

2.1.1mTOR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)上游：mTOR可敏感地接受多種微環(huán)境因素，包括氨基酸、細(xì)胞能量水平、激素、生長因子、營養(yǎng)狀況等。研究發(fā)現(xiàn)生長因子是通過PI3K/Akt/mTOR途徑實(shí)現(xiàn)對mTOR信號通路的調(diào)控，該途徑與細(xì)胞的生長與增殖關(guān)系密切。生長因子通過與其受體特異性結(jié)合后激活胞內(nèi)突變的胰島素受體酶解物(IRS1)，逐步通過下游因子PI3K、AKT、腦結(jié)節(jié)復(fù)合物 TSC(Tuberous sclerosis complex)和 Rheb(Rashom-olog enriched in brain)，激活mTORC1 復(fù)合物。腫瘤抑制因子(tuberous sclerosis complx, TSC)發(fā)生突變后會引起腫瘤細(xì)胞生長、黏附、遷移等惡性生物學(xué)行為。Akt間接通過TSC1/TSC2復(fù)合物激活其下游的mTOR。TSC1/TSC2 異二聚體復(fù)合物是mTOR上游的負(fù)性調(diào)控因子，因此當(dāng)該環(huán)節(jié)工作異常時，mTOR及下游因子被順勢激活，使細(xì)胞不斷生長、增值。小G蛋白是mTOR上游的一個正向作用元件，在細(xì)胞中過表達(dá)可使mTOR在無生長因子激活的條件下活化。腫瘤抑制因子TSC對小G蛋白具有GAP活性，TSC1和TSC2結(jié)合為復(fù)合物后，通過水解GTP后，使Rheb-GTP變?yōu)镚DP結(jié)合狀態(tài)，后者結(jié)合mTOR后導(dǎo)致mTORC1的活性下調(diào)[5]。第10號染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同源物PTEN(phosphata-seand tensin homolog deleted on chromosome ten)是該通路的負(fù)性作用元件，它通過束縛 AKT和PI3K 實(shí)現(xiàn)抑制作用。反之該同源物的缺失或失活會導(dǎo)致AKT的激活。另外表皮生長因子受體被特異性激活后，依次通過級聯(lián)的磷酸化反應(yīng)，激活下游的AMPK(AMP actived protein kinase)、MEK(MAPK/ex-tracellularsignal regulated kinase)、Ras等，實(shí)現(xiàn)LKB1/AMPK/mTOR及Ras/AMPK/mTOR信號通路，進(jìn)而激活 mTORC1[6]。近來研究證實(shí)，充足的氨基酸和葡萄糖(Glucose)儲備亦能通過hvps34、GTP酶RalA和GLD激活mTORC1[7]。除此之外，重要的能量感受器即AMPK，通過感知細(xì)胞ATP水平磷酸化而被抑制，解除了對mTORC1的束縛，從而啟動mTORC1下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[8]。

2.1.2mTOR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)下游：目前已知的、最重要的mTORC1下游直接作用底物為兩個獨(dú)立的自噬相關(guān)基因4EBP1和S6K，他們均是mRNAs翻譯的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者。其中：真核細(xì)胞翻譯起始所必需的特異蛋白因子4E(elF- 4E)結(jié)合4EBP1，可下調(diào)控制生長、增殖的蛋白翻譯。核糖體S6蛋白經(jīng)S6K磷酸化作用后，便可增強(qiáng)含嘧啶基因信使RNA的蛋白翻譯功能，例如核糖體蛋白。當(dāng)沒有mTOR時，過度表達(dá)的S6K1或eIF4E可無限的增加細(xì)胞大小，但當(dāng)共同被抑制時，他們協(xié)同進(jìn)一步增加細(xì)胞體積[9]。

2.1.3生長因子受體結(jié)合蛋白10(growth factor receptor-bound protein 10，Grb10):是mTORC1的新型底物。它通過被mTORC1磷酸化，負(fù)反饋?zhàn)饔糜谝葝u素信號刺激的 ERK-MAPK及PI3K途徑[10]。

2.1.4mTOR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與腫瘤:①PI3K/Akt/mTOR通路的異常激活。mTOR 激酶接受上游多個原癌基因如受體酪氨酸激酶基因(RTKs)，PI3K，Raf，Ras 等和抑癌基因如PTEN，LKB1，NF1等刺激，通過PI3K/AKT和Ras/Erk 途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞生物學(xué)功能。由于原癌基因表達(dá)上調(diào)以及抑癌基因功能下調(diào)，導(dǎo)致配體非依賴PI3K/AKT/mTOR信號通路的異常激活。從而導(dǎo)致細(xì)胞生長和增殖的失控及逃避凋亡的發(fā)生，最終引起腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移[11]。②PTEN功能的缺失。作為PI3K/AKT/mTOR途徑中的負(fù)向調(diào)節(jié)劑，與細(xì)胞骨架蛋白同源的第10號異常染色體缺失的磷酸酶基因(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN)的突變是造成其在腫瘤細(xì)胞中失職的主要形式；另一種改變形式是5′啟動子區(qū)的CpG島甲基化。正是由于解除了對PI3K的抑制作用，從而激活了Akt/mTOR下游的信號通路。研究發(fā)現(xiàn)，在PTEN突變率最高的子宮內(nèi)膜癌中高達(dá)36%～66%，同時伴有Akt高磷酸化水平[12]。而在宮頸癌早期，PTEN的突變發(fā)生較少，但在病情進(jìn)展期突變率卻顯著增加，這種變化在接受放療后的腫瘤中更為明顯。不同的是，PTEN基因缺失抑或CpG島甲基化改變，在早期宮頸鱗狀上皮病變到進(jìn)展期宮頸癌中均有相關(guān)報(bào)道[13]。這也為宮頸癌的個體化研究提供理論依據(jù)。

2.2Beclin1的缺失與腫瘤發(fā)生相關(guān)作為誘導(dǎo)諸多自噬因子定位于前自噬小體的關(guān)鍵基因，Beclin1則與酵母自噬相關(guān)基因Atg6同源。其作用是與III型PI3K及Vps34相結(jié)合形成自噬關(guān)鍵綜合體啟動自噬，而特定位點(diǎn)(244～337)缺失的Beclin1卻不能與PI3K結(jié)合，也就不能接受能量信號誘導(dǎo)自噬作用[14]。Beclin1缺陷表達(dá)存在于多種腫瘤中，協(xié)助腫瘤細(xì)胞逃避自噬性死亡，并促進(jìn)其存活及增殖。Beclin1在染色體17q21位點(diǎn)等位基因的缺失率在卵巢癌中高達(dá)40%～ 75%。由此，被猜想在17q21位點(diǎn)上可能存在有效的抑癌基因。最終這種推測在通過精確序列分析(detailed deletion mapping)卵巢癌染色體17q21位點(diǎn)缺失以及雜合性丟失(LOH)的研究后得到多個備選基因，其中惟一已知與腫瘤密切相關(guān)的就是Beclin1[15]。

2.2.1Beclin1具有抑制腫瘤作用:①定位于胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的Beclin1，是誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞走向自噬性死亡的重要因子。②Beclin1在結(jié)構(gòu)上具有組成凋亡基因Bcl-2蛋白家族的BH3區(qū)域，它是凋亡前的特異感受器，因此在促進(jìn)細(xì)胞凋亡中起重要作用[16]。Furuya等[17]發(fā)現(xiàn)在胃癌MKN28細(xì)胞中過度表達(dá)的Beclin1能夠增強(qiáng)化療藥物順鉑介導(dǎo)的凋亡作用，而凋亡抑制劑則能夠完全抑制Beclin1的這一特殊功能。③已證實(shí)，通過上調(diào)Beclin1在結(jié)腸癌[18]以及宮頸癌[19]的體外細(xì)胞中表達(dá)，使得生長周期停滯甚至抑制增殖作用。④Beclin1還具有抑制腫瘤壞死后的炎癥擴(kuò)散，減少因其分泌的特殊生化成分，降低腫瘤血管生成及腫瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。⑤Beclin1的缺陷表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞代謝異常，并伴隨基因突變、DNA損傷及多倍體化等基因組不穩(wěn)定因素，最終促進(jìn)腫瘤發(fā)生。⑥Beclin1通過相關(guān)配體調(diào)節(jié)其活性亦參與腫瘤抑制作用。如激活因子(Ambra1)也是一種Beclin1特異性結(jié)合蛋白，能夠正向激活自噬，同時在胚胎發(fā)育以及神經(jīng)管形成過程中起重要保護(hù)作用。

2.2.2Beclin1具有促進(jìn)腫瘤作用:雖然已知Beclin1具有明顯抑制腫瘤的作用，但值得關(guān)注的是，在遺傳性乳腺癌的小鼠研究模型中，意外發(fā)現(xiàn)Beclin1 等位基因的缺失卻促進(jìn)抑癌基因p53的活化，進(jìn)而降低腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)；在他莫昔芬耐藥的乳腺癌細(xì)胞株中，RNA干擾Atg5、Beclin1和Atg7可增強(qiáng)他莫昔芬誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡，這一結(jié)論與之前的研究結(jié)果截然不同[20]?？梢圆孪?，Beclin1在發(fā)揮抑制腫瘤作用時具有明顯的組織特異性，因此對于Beclin1具體功能的奧秘還有待進(jìn)一步探索。

2.3mTOR、Beclin1與腫瘤治療有效的腫瘤治療戰(zhàn)略應(yīng)全方位考慮，要求個體化的基因和信號通路改變?；诩?xì)胞自噬介導(dǎo)治療腫瘤疾病的相關(guān)靶向藥物已從實(shí)驗(yàn)階段逐步走向床。雷帕霉素的作用靶點(diǎn)即 TORC1是最經(jīng)典的自噬相關(guān)藥物。

2.3.1mTOR 抑制劑:傳統(tǒng)的mTOR抑制劑是雷帕霉素及其衍生物。雷帕霉素具有抗生素、免疫抑制及抗腫瘤的作用。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為FKBP12和FRB兩大結(jié)合區(qū)域。作用機(jī)理是先與細(xì)胞內(nèi)FKBP12蛋白(FK506-bindingprotein-12)結(jié)合形成復(fù)合物，然后再與 mTORC1 上的FRB區(qū)域結(jié)合，形成三元絡(luò)合物，并抑制其活性，阻止磷酸化下游的P70S6K和4EBP1，阻止mRNA翻譯，抑制細(xì)胞周期相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，使細(xì)胞周期停滯在 G1期，從而影響細(xì)胞的生長與增值。通過檢測P70S6K和4EBP1的磷酸化水平可以判斷其抑制程度。但由于雷帕霉素的可溶性及穩(wěn)定性問題，隨后開發(fā)了一系列具有良好藥理特性的衍生物。①作為雷帕霉素的脂質(zhì)類似物，CCI-779具有更好的穩(wěn)定性和水溶性，不僅可以靜脈輸注還可以口服，給藥方便。②提高了口服吸收性的RAD-001，因其羥乙基增加了極性和水溶性，成為雷帕霉素另一種重要的衍生藥品。③ AP23573是計(jì)算機(jī)逐漸應(yīng)用于藥品設(shè)計(jì)及制備的典型例子，屬半合成 mTOR 抑制劑，特點(diǎn)是無免疫抑制活性，但抗腫瘤作用較強(qiáng)。

2.3.2新一代的mTOR抑制劑:由于雷帕霉素及其衍生物僅能抑制 mTORC1的活性，對mTORC2的活性無明顯抑制作用，決定了其抗腫瘤療效的局限性。新一代mTOR 抑制劑主要是ATP競爭性mTOR抑制劑，作用于mTOR的激酶域，包括 mTOR 選擇性抑制劑和 mTOR/PI3K 雙靶點(diǎn)抑制劑。新一代mTOR抑制劑能同時抑制 mTORC1 和 mTORC2 的活性。如NVP-BEZ235、OSI-027、PF-04691502、AZD8055、XL-765等[21]。隨著中藥的開發(fā)和利用，從植物中提取的化合物已被諸多研究證實(shí)通過直接或者間接的抑制mTOR信號通路而起到干擾腫瘤的作用。如化痰藥豬牙皂抑制人肝癌細(xì)胞SMMC-7721增殖[22]；腫節(jié)風(fēng)對人雄激素非依賴性前列腺癌DU-145細(xì)胞增殖有抑制作用[23]；芪三酚是從花生、葡萄(紅葡萄酒)、虎杖、桑椹等植物中提取的生物性很強(qiáng)的天然多酚類物質(zhì)，當(dāng)作用于人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U521，單獨(dú)使用可下調(diào)mTOR/AKT/PI3K信號通路，與雷帕霉素(Rapamycin)聯(lián)合應(yīng)用可以增強(qiáng)白藜蘆醇誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[24]。

2.3.3增加Beclin1的表達(dá)可抑制腫瘤:Beclin1作為一種單倍體不足的腫瘤抑制基因，下調(diào)或缺失可促使腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)效應(yīng)，故上調(diào)其表達(dá)也會成為某些特定腫瘤的有效治療手段。已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，Beclin1重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染宮頸癌HeLa細(xì)胞，可以抑制細(xì)胞生長，并且對HeLa細(xì)胞有誘導(dǎo)凋亡的作用[25]。研究人員將將重組質(zhì)粒pcDNA3.1/Beclin1轉(zhuǎn)染SKOV3細(xì)胞后，接種到裸鼠皮下，通過觀察體內(nèi)致瘤活性及生長情況；發(fā)現(xiàn)Beclin 1在SKOV3中的過表達(dá)后使裸鼠的抑瘤率增加，成瘤時間延長，瘤體體積及質(zhì)量明顯小于空質(zhì)粒pcDNA3.1轉(zhuǎn)染組和未轉(zhuǎn)染組，pcDNA3.1/Beclin1轉(zhuǎn)染后SKOV3的凋亡率顯著高于空質(zhì)粒組和未轉(zhuǎn)染組[26]。在轉(zhuǎn)染pcDNA3.1-Beclin1質(zhì)粒的喉癌細(xì)胞株Hep-2-Beclinl中，對化療藥物紫杉醇的敏感性明顯高于空質(zhì)粒組及對照組[27]。以上的體外實(shí)驗(yàn)及結(jié)果證明上調(diào)Beclinl的表達(dá)，可以對腫瘤細(xì)胞起到明顯的治療效果。

2.3.4激活Beclin1相關(guān)配體亦可抑制腫瘤:另外具有激活Beclin1作用的相關(guān)配體蛋白的缺失同樣具有致癌作用。

自噬缺陷與染色體的不穩(wěn)定性具有難以置信的緊密關(guān)系，這是人類腫瘤的一大特點(diǎn)。紫外線放射抵抗相關(guān)蛋白(UVRAG)在染色體的穩(wěn)定性上具有雙重的影響，它通過直接粘合和在非同源的末端連接中DNA依賴性蛋白激酶(DNA-PK)的作用，促進(jìn)斷裂的DNA雙鏈的修復(fù)。UVRAG的瓦解增加了細(xì)胞基因的不穩(wěn)定性和放射敏感性。同時它與中心體聯(lián)合性的缺失導(dǎo)致了中心體的不穩(wěn)定性及異倍體性。UVRAG同時在中心體結(jié)構(gòu)的完整性和適當(dāng)分離狀態(tài)的監(jiān)管中具有會聚作用，這也許正是自噬可以獨(dú)立地抑制腫瘤作用的原因[28]。

另外，UVRAG作為Beclin1的相關(guān)配體，通過其中央CCD區(qū)可以與Beclin1的CCD區(qū)特異性結(jié)合且不受到饑餓應(yīng)激的影響。在Bcl-2-Beclin1-PI3K-UVRAG復(fù)合體中，UVRAG的表達(dá)提高了Beclin1與III型PI3K結(jié)合效率，最終通過上調(diào)自噬水平抑制結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞的成瘤作用[29]。另外Dapper1(Dpr1)基因直接結(jié)合Beclin1和Atg14 L，但不與Vps34 和UVRAG 直接結(jié)合，并特異性地促進(jìn) Beclin1-Vps34-Atg14 L 蛋白復(fù)合物的組裝和 Vps34 蛋白磷脂酰肌醇三磷酸激酶活性。經(jīng)研究證實(shí)，小鼠成纖維細(xì)胞通過敲除Dpr1基因，出現(xiàn)LC3脂?；瘻p少和p62積累的現(xiàn)象，表明Dpr1在細(xì)胞自噬過程中起積極作用。除此之外，聚集化蛋白如 p62，Dishevelled2和 Htt103Q通過增強(qiáng)Vps34和 Beclin1間的相互作用進(jìn)而增加細(xì)胞自 噬活性水平[30]。因此，通過調(diào)控Beclin1及其相關(guān)復(fù)合物的活性，可能成為有效抑制腫瘤的手段。

目前已有多種抗腫瘤藥物被證實(shí)是通過上調(diào)Beclin1的表達(dá)而抑制成瘤作用。有報(bào)道稱，經(jīng)E鉑處理的胃癌細(xì)胞胞質(zhì)中發(fā)現(xiàn)有大量自噬泡積累，隨之相伴的還有水溶性LC3Ⅰ向脂溶性LC3Ⅱ轉(zhuǎn)化增多，關(guān)鍵在于Beclin1的表達(dá)增加了[31]。鄧淑文等[32]研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可以抑制胃癌細(xì)胞增殖，其原因是通過上調(diào)Beclin1/LC3Ⅱ水平從而調(diào)控并誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生自噬性死亡。

3　腫瘤治療需要精準(zhǔn)及個性化

近來，自噬與抗病毒間的關(guān)系取得了較大進(jìn)展，這為治療一些由病毒引起的腫瘤開辟了新的天地。自噬調(diào)節(jié)與模式識別受體(PRR)啟動的天然抗病毒反應(yīng)具有協(xié)同效應(yīng)， 可明顯放大抗病毒反應(yīng)。位于膜上的PRR即Toll樣受體(TLR)能夠特異性識別病毒的內(nèi)源性配體，而Beclin1能夠與髓樣分化因子88(MyD88)和β干擾素 TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白(TRIF)形成復(fù)合物促進(jìn)自噬，并且需要Toll樣受體的參與。研究發(fā)現(xiàn)皰疹病毒(HSV-1)和人類巨細(xì)胞病毒(HCMV)對自噬有明顯的誘導(dǎo)作用[33]。猜想病毒DNA通過激活細(xì)胞內(nèi)的DNA感受器可以啟動自噬的發(fā)生。在宮頸鱗狀細(xì)胞癌中Beclin1的表達(dá)雖較正常宮頸組織顯著降低，但其與HPV16 E6、E7感染無明顯相關(guān)性。與細(xì)菌的清除不同，直接降解病原微生物并不是自噬的方式抵御病毒感染的主要途徑，自噬可能只是清除病毒所依賴的某些成分，例如病毒生活周期中的必需物質(zhì)，這也許解釋了為何罕見有報(bào)道在自噬體中發(fā)現(xiàn)病毒顆粒的存在[34]。

4　總結(jié)與展望

由于自噬作用對腫瘤細(xì)胞具有雙重性，一方面mTOR、Beclin1可通過調(diào)節(jié)自噬水平而抑制成瘤；另一方面，作為腫瘤的保護(hù)機(jī)制，卻可以使其免受缺氧，低營養(yǎng)代謝水平和放、化療藥物的損傷，甚至可以助其逃避凋亡及自噬性死亡。試驗(yàn)及臨床證實(shí)，mTOR抑制劑及其衍生物在治療腫瘤方面的作用不容忽視，而通過調(diào)節(jié)beclin1的活性以達(dá)到抑制腫瘤作用的藥物也陸續(xù)被人們發(fā)現(xiàn)并運(yùn)用。

自噬調(diào)節(jié)影響著生物活性的各個方面，在不同的組織或不同的生理病理環(huán)境下具有不同的生物學(xué)效應(yīng)，具有調(diào)節(jié)自噬特征的因子數(shù)量之多，功能之復(fù)雜，是制約腫瘤等疾病治療的靶向定位及自噬調(diào)節(jié)劑應(yīng)用的關(guān)鍵所在。雖然人類已經(jīng)逐漸認(rèn)識到自噬的相關(guān)功能，但仍需深入研究自噬通路中的各種因子，如mTOR和beclin1的具體作用條件及其機(jī)制，為基于自噬調(diào)節(jié)治療腫瘤新方法提供更多的理論依據(jù)。

1Klionsky DJ, Cuervo AM, Seglen PO. Method-s for monitoring autophagy from yeast to human. Autophagy,2007,3:181-206.

2Bhattacharya A, Wei Q, Shin JN, et al. Autophagy is required for neutrophil-mediated inflammation Cell Rep,2015,12: 1731-1739.

3Qased AB, Yi H, Liang N, et al. MicroRNA-18a upregulates autophagy and ataxia telangiectasia-mutated gene expression in HCT116 colon cancer cells. Mol Med Rep,2013,7: 559-564.

4Frankel LB, Wen J, Lees M, et al. microRNA-101 is a potent inhibitor of autophagy. EMBO J,2011,30: 4628-4641.5Vander H E, Lee SI, Bandhakavi S, et al. Insulin signalling to mTOR mediated by the Akt/PKB substrate PRAS40. Nature Cell Biology,2007,9:316-323.

6Foster KG，F(xiàn)ingar DC.Mammalian target of rapamycin (mTOR): conducting the cellular signaling symphony.J Biol Chem，2010，285: 14071-14077．

7Limei X, Darin S, Medlin PS, et al. Phospholi-pase D mediates nutrient input to mammalian ta-get of rapamycin complex 1 (mTORC1). Journalof Biological Chemistry,2011,286:25477-25486.

8Sei Y, Sungki H, Tsukasa S, et al. Redox regulates mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) activity by modulating the TSC1/TSC2-Rheb GTPase pathway. Journal of Biological Chemistry,2011,286:32651-32660.

9Fingar DC, Salama S, Tsou C, et al. Mammalian cell size is controlled by mTOR and its downstream targets S6K1 and 4EBP1/eIF4E. Genes & Development,2002,16:1472-1487.

10Yu Y,Yoon SO,Poulogiannis G,et al.Phosphoproteomic analysis identifies grb10 as an mTORC1 substrate that negatively regulates insulin signaling.Science,2011,332:1322-1326.

11Yecies JL,Manning BD.mTOR links oncoge-nic signaling to tumor cell metabolism. Journal of Molecular Medicine,2011,89:221-228.

12Uegaki K,Kanamoti Y,Kigamwa J, et al.PTEN-posi-tive and phosphorylated-Akt-negative ex-pression is a predictor of survival for patients with advanced endometrial carcinoma.Oncol Rep,2005,14:389-392.

13Tell G, Pines A, Artusi F,et al. Control of phosphatase and tensin homolog(PTEN)gene expre-ssion in normal and neoplastic thyroid cells.Endocrinology,2004,145:4660-4666.

14Furuya N,Yu J,Byfield M,et al.The evolutionarily conserveddomain of Beclin1 is required for Vps34 binding, autophagy andtumor suppressor function.Autophagy,2005,1:46-52.

15Aita VM, Liang XH, Murty VV, et al. Cloning and genomicorganization of beclin 1, a candidate tumor suppressor gene onchromosome 17q21.Genomics,1999,59:59-65.

16Oberstein A, Jeffrey PD, Shi Y. Crystal structure of the Bcl-XL-Beclin1 peptide complex: Beclin1 is a novel BH3-only pro-tein.J Biol Chem,2007,282:13123-13132.

17Furuya D, Tsuji N, Yagihashi A, et al. Beclin1 augmented cisdiamminedichloroplatinum induced apoptosis via enhancing caspase-9 activity.Exp- Cell Res,2005,307:26-40.

18Koneri K,Goi T, Hirono Y, et al. Beclin 1 gene inhibits tumor growth in colon cancer cell lines.Anticancer Res,2007,27:1453-1457.

19Wang ZH, Xu L, Duan ZL, et al.Beclin1 media-ted macroau-tophagy involves regulation of caspase9 expression in cervical cancer.HeLa cells Gynecol Oncol,2007,107:107-113.

20Huo Y, Cai H, Teplova I, et al.Autophagy oppo-ses p53-mediated tumor barrier to facilitate tumo-rigenesis in a model of PALB2-associated heredita-ry breast cancer.Cancer Discovery,2013,3: 894-907

21林辰初,袁勝濤. 雷帕霉素靶蛋白信號通路與靶向雷帕霉素靶蛋白抗腫瘤藥物研究進(jìn)展.中國新藥雜志,2013,14:1656-1666.

22汪紅衛(wèi). PI3K/AKT相關(guān)信號通路在豬牙皂提取物抑制人肝癌細(xì)胞SMMC--7721中的表達(dá). 湖北中醫(yī)藥大學(xué),2014.

23周仕軼. 腫節(jié)風(fēng)對人前列腺癌DU-145細(xì)胞PI3K/Akt/mTOR信號傳導(dǎo)通路的影響.成都中醫(yī)藥大學(xué),2011.

24Jiang H, Shang X, Wu H, et al. Resveratrol downregulates PI3K/Akt/mTOR signaling pathways in human U251 glioma cells. Journal of Experimental Therapeutics & Oncology,2009,8:25-33.

25閻長平. 瞬時轉(zhuǎn)染Beclin 1基因?qū)m頸癌HeLa細(xì)胞生長增殖的影響.山西醫(yī)科大學(xué),2010.

26段振玲, 彭芝蘭, 王贊宏. 自噬基因Beclin1對上皮性卵巢癌細(xì)胞SKOV3生長的抑制作用 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2010,30:672-676.

27鄧曉聰, 楊新明, 李仕晟. Beclin1對喉鱗癌細(xì)胞Hep-2紫杉醇敏感性影響的體外研究.中南大學(xué),2013.

28Zhen Z, Oh S, Li D, et al. A dual role for UVRAG in maintaining chromosomal stability independent of autophagy. Developmental Cell,2012,22:1001-1016.

29Liang C, Feng P, Ku B, et al. Autophagic and tumour suppressor activity of a novel Beclin1-binding protein UVRAG.Nat Cell Biol,2006,8:688-699.

30馬奔宇. Dpr1通過調(diào)控Vps34-Beclin1-Atg14L復(fù)合物促進(jìn)細(xì)胞自噬.清華大學(xué),2014.

31Hu C, Zou MJ, Zhao L, et al. E Platinum, a newly synthesized platinum compound, induces autophagy via inhibiting phosphorylation of mTOR in gastric carcinoma BGC-823 cells. Toxicol Lett,2012,210: 78-86.

32鄧淑文,殷清華,蘇琦,等.姜黃素誘導(dǎo)人胃癌SGC7901細(xì)胞自噬性凋亡的研究. 中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2012,31: 30-35.

33Mcfarlane S, Aitken J, Sutherland JS, et al. Early induction of autophagy in human fibroblasts after infection with human cytomegalovirus or herpes simplex virus 1. Journal of Virology,2011,85:4212-4221.

34Orvedahl A, Sumpter R, Xiao G, et al. Image-based genome-wide siRNA screen identifies selective autophagy factors. Nature,2011,480:113-117.

10.3969/j.issn.1002-7386.2016.18.034

075000河北省張家口市，河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科

舒麗莎,075000河北省張家口市，河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科;

E-mail:zhangjingxys@126.com

R 73

A

1002-7386(2016)18-2837-05

2016-02-17)

項(xiàng)目來源：國家科技部“十一五”重點(diǎn)支撐項(xiàng)目(編號：2008BAI57B00)