自噬在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用的研究進(jìn)展

余蕾

【摘要】自噬是廣泛存在于真核細(xì)胞中的基本生命現(xiàn)象，是維持細(xì)胞代謝穩(wěn)態(tài)的重要細(xì)胞生物學(xué)行為，與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。自嗜在腫瘤中的作用具有雙面性，自噬在宮頸癌的不同發(fā)展階段發(fā)揮著不同的作用。本文對(duì)自噬生物學(xué)行為作簡要概述，并分析自噬對(duì)宮頸癌發(fā)生發(fā)展的作用，對(duì)以LC3、Beelin-1、p62、Caveolin-1為代表的自噬相關(guān)基因在宮頸癌中的作用加以闡述，揭示自噬與宮頸癌的聯(lián)系，探討自噬與宮頸癌藥物治療的分子基礎(chǔ)及相互作用。

【關(guān)鍵詞】自噬；宮頸癌；自噬相關(guān)基因

宮頸癌（cervical cancer）是子宮頸上皮細(xì)胞發(fā)生異常惡性增殖產(chǎn)生的腫瘤，是婦科常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率僅次于乳腺癌。早期宮頸癌幾乎可以“治愈”，實(shí)現(xiàn)其早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療，對(duì)宮頸癌患者有十分重大的意義。因此，探究宮頸癌發(fā)生與發(fā)展的細(xì)胞和分子機(jī)制，對(duì)宮頸癌的早期防治可提供理論依據(jù)。近年來研究表明，自噬在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中起重要作用，本文對(duì)自噬在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用的研究進(jìn)展作簡要綜述。

1 自嗜的功能和意義

細(xì)胞自噬是真核細(xì)胞特有的生命現(xiàn)象，是細(xì)胞物質(zhì)代謝的重要途徑，參與人體的多種生理及病理過程。所謂自噬是真核細(xì)胞的一種非細(xì)胞性程序性死亡，在細(xì)胞質(zhì)中會(huì)出現(xiàn)大量細(xì)胞膜包裹著部分胞質(zhì)和細(xì)胞器的空泡結(jié)構(gòu)，即自噬小體，其被溶酶體消化降解，為細(xì)胞代謝提供能量和原料，維持機(jī)體細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。在某些情況下，如饑餓、細(xì)胞缺氧，營養(yǎng)不良，接觸放射線和細(xì)胞毒性物質(zhì)等能誘發(fā)自噬。此外，過度自嗜會(huì)大量降解衰老細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器如線粒體，使細(xì)胞發(fā)生自嗜性程序性死亡，有學(xué)者將其稱為Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡。自噬過程受一系列復(fù)雜信號(hào)分子的調(diào)控，調(diào)控機(jī)制的失調(diào)與腫瘤的發(fā)生有重要的聯(lián)系。

2 自嗜的過程及關(guān)鍵

自嗜分以下幾個(gè)階段：（1）誘導(dǎo)、囊泡形成：在機(jī)體饑餓、細(xì)胞缺氧，營養(yǎng)不良，接觸放射線和細(xì)胞毒性物質(zhì)等刺激因素的作用下，在被降解物的周圍雙層膜的杯狀分隔膜形成。（2）囊泡延長、自噬體形成：伴隨著分隔膜慢慢延伸，即將降解的胞漿完全包繞并且隔離開，之后自噬體形成。（3）自噬溶酶體形成：自噬體形成后，將其包裹物運(yùn)送到溶酶體內(nèi)和溶酶體發(fā)生融合并且形成自噬溶酶體，此過程非簡單擴(kuò)散的過程，其為通過細(xì)胞內(nèi)骨架微觀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)而實(shí)現(xiàn)。（4）自嗜降解再循環(huán)：溶酶體中的水解酶將融合后的自噬體溶解，其先通過囊泡的酸化，至所需要的PH值后，囊內(nèi)容物被其中的多種蛋白酶降解，之后降解的產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)被重新循環(huán)再利用。細(xì)胞的自噬效應(yīng)與細(xì)胞的凋亡、細(xì)胞的衰老一樣，是非常重要的生物學(xué)現(xiàn)象，其參與生物體的生長、發(fā)育等多種過程，細(xì)胞自噬的異常將有可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的癌變及癌細(xì)胞的出現(xiàn)。其中囊泡延長、自噬體形成是關(guān)鍵階段，此階段有十多種Atg參與組成兩個(gè)泛素化結(jié)合系統(tǒng)，即Atg12-Atg5系統(tǒng)和LC3的脂化系統(tǒng)。目前LC3已被作為自噬發(fā)生的標(biāo)記性物質(zhì)廣泛應(yīng)用于各種腫瘤研究中。

3 自嗜與宮頸癌的關(guān)系

近年來研究表明惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與細(xì)胞自噬活性的變化有關(guān)。自嗜在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有兩面性，自噬既有抑癌作用，在某些自噬水平高的腫瘤中，自噬有利于腫瘤的生長，也有促癌作用。因此深入研究自噬對(duì)腫瘤的發(fā)生發(fā)展的影響，可為腫瘤的發(fā)生機(jī)制的研究提供新方向，為腫瘤的防治提供新思路。

卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌及宮頸癌等常見婦科惡性腫瘤組織中都存在自噬活性降低的現(xiàn)象。某些自噬相關(guān)基因異常表達(dá)與缺失會(huì)導(dǎo)致腫瘤的高發(fā)甚至胚胎致死性。以下就LC3、Beclin-1、p62、caveolin-1等自嗜相關(guān)基因在宮頸癌中的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。

4 自嗜相關(guān)基因在宮頸癌中的研究新進(jìn)展

4.1 自嗜相關(guān)基因LC3

LC3（微管相關(guān)蛋白1輕鏈3）是標(biāo)記自噬活性的相關(guān)蛋白，有三種亞型LC3A、LC3B、LC3C。由于LC3B具有組織特異性，故常應(yīng)用為檢測自噬活性的標(biāo)記物。研究表明LC3B在宮頸鱗癌組織中的表達(dá)明顯低于正常的宮頸上皮。LC3有Ⅰ型和Ⅱ型兩種形式之分，當(dāng)自噬尚未發(fā)生時(shí)，LC3以可溶性的LC3-Ⅰ存在，當(dāng)自噬發(fā)生時(shí)，LC3與自噬泡膜表面的磷脂酞乙醇胺（PE）結(jié)合，轉(zhuǎn)化成脂溶性的LC3-Ⅱ。而LC3-Ⅱ調(diào)控自噬途徑的機(jī)制可能與蛋白質(zhì)之間的相互作用有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)Beclin-1和LC3-Ⅱ在宮頸鱗癌中的表達(dá)低于正常宮頸組織中的表達(dá)。說明Beclin-1和LC3-Ⅱ?qū)m頸鱗癌的發(fā)生發(fā)展起作用。

4.2 自嗜相關(guān)基因

Beclin-1是自噬相關(guān)的抑癌基因，位于人染色體17q21，研究發(fā)現(xiàn)該基因在腫瘤細(xì)胞中經(jīng)常缺失，說明其在抑制腫瘤細(xì)胞活動(dòng)中起重要作用。孫陽等通過透射電鏡可以觀察到在Beclin-1過表達(dá)的CaSki細(xì)胞中存在大量的雙層膜自噬小體，說明Beclin-1在自噬體的形成中起關(guān)鍵作用。CaSki細(xì)胞中Beclin-1過表達(dá)可以促進(jìn)紫杉醇誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。王贊宏等研究了宮頸癌HeLa細(xì)胞中Beclin1的過表達(dá)對(duì)細(xì)胞體內(nèi)外生長的影響。他們發(fā)現(xiàn)，Beclin1在HeLa細(xì)胞中過表達(dá)不僅可以抑制癌細(xì)胞在體外的生長，還可使HeLa細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)成瘤時(shí)間延長，且形成的瘤體明顯小于對(duì)照組，因此，自噬基因Beclin1過表達(dá)可抑制宮頸癌海拉細(xì)胞在體內(nèi)外的增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的自噬和凋亡，為宮頸癌的治療提供新思路及靶點(diǎn)。

4.3 自嗜相關(guān)基因p62

p62是自噬相關(guān)蛋白，由原癌基因C-Myc編碼，合成于細(xì)胞質(zhì)中而表達(dá)細(xì)胞核內(nèi)，一種磷酸化蛋白，為反映生物體內(nèi)自噬作用的一種生物標(biāo)志物。發(fā)生自噬時(shí)，p62與泛素化蛋白和自噬體內(nèi)膜上的LC3-Ⅱ結(jié)合形成形成復(fù)合體，轉(zhuǎn)運(yùn)至自噬溶酶體內(nèi)，最終使待降解產(chǎn)物一起降解；在腫瘤細(xì)胞中敲掉p62基因，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬活性降低，從而發(fā)生腫瘤；研究表明p62在細(xì)胞自噬活性增強(qiáng)時(shí)會(huì)被降解，其表達(dá)水平降低；在在細(xì)胞自噬活性減弱時(shí)，其表達(dá)水平增高，這說明p62與自噬活性的強(qiáng)弱呈負(fù)相關(guān)。p62在子宮頸鱗狀細(xì)胞癌組織細(xì)胞質(zhì)中的表達(dá)明顯升高，且與淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。p62與宮頸癌組織的直徑大小和分化程度有關(guān)，說明p62的高表達(dá)與子宮頸癌的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后相關(guān)。p62參與了細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)，宮頸癌組織的自噬活性降低。梁等發(fā)現(xiàn)p62的表達(dá)在宮頸浸潤性癌、CIN Ⅱ/Ⅲ、CIN Ⅰ、正常宮頸表達(dá)情況均不相同，且隨病情的加重表達(dá)量會(huì)隨之增加，因此，p62可作為診斷宮頸癌和宮頸上皮內(nèi)瘤變的生物標(biāo)志物。

4.4 自嗜相關(guān)基因Caveolin-1

Caveolin-1基因定位于人類染色體7q31。在多種腫瘤中伴隨有7q31染色體缺失或斷裂，并可檢測到Caveolin-1的突變，現(xiàn)在普遍認(rèn)為在75522位點(diǎn)附近存在1個(gè)抑癌基因。近來的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化及基因敲除等實(shí)驗(yàn)結(jié)果傾向于Caveolin-1就是7q31位點(diǎn)的腫瘤抑制基因。Caveolin-1在很多生理、病理活動(dòng)中扮演著重要的角色，參與了細(xì)胞內(nèi)吞、膽固醇運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、血管生成等過程，且與病原體感染、糖尿病、腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉(zhuǎn)移等過程也密切相關(guān)。腫瘤的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞的惡性增殖、分化、凋亡、遷移等過程的信號(hào)通路的異常有關(guān)，由于Caveolin-1參與了這些信號(hào)通路的調(diào)控，從而在多方面、多環(huán)節(jié)影響著腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。王穎等研究發(fā)現(xiàn)Caveolin-1在宮頸癌的表達(dá)部位定位于細(xì)胞膜和細(xì)胞漿，且Caveolin-1在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的宮頸癌病例表達(dá)都低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，Caveolin-1的表達(dá)隨著宮頸癌臨床分期和惡性程度的增高而逐漸下降。說明Caveolin-1失活在宮頸癌的侵襲、轉(zhuǎn)移方面起了非常重要的作用，促進(jìn)宮頸癌的惡性進(jìn)展，可作為判斷預(yù)后的參考，并為腫瘤的靶向治療提供一個(gè)新的靶點(diǎn)。

5 自噬與宮頸癌的治療

自噬是宮頸癌治療的分子基礎(chǔ)，翟秋麗[1]等發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬來提高宮頸癌HeLa細(xì)胞對(duì)順鉑化療的敏感性。其作用機(jī)制是使自噬相關(guān)蛋白Beclin-1的表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)LC3-Ⅰ轉(zhuǎn)化為LC3-Ⅱ，下調(diào)自噬標(biāo)記蛋白P62，提高HeLa細(xì)胞的自噬活性，繼而提高宮頸癌HeLa細(xì)胞對(duì)順鉑化療的敏感性。這表明，改變腫瘤細(xì)胞的自噬活性，對(duì)宮頸癌的治療起重要作用。為以自噬相關(guān)蛋白為靶點(diǎn)治療宮頸癌提供了依據(jù)。

自噬是真核細(xì)胞普遍存在的生物學(xué)現(xiàn)象，可維持細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。自噬在許多腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，其與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展也密切相關(guān)。關(guān)于多種自噬相關(guān)基因及其蛋白在宮頸癌中表達(dá)水平的研究越來也多，自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)水平與宮頸癌的病程和預(yù)后相關(guān)，其中許多指標(biāo)被用于宮頸癌治療和預(yù)后的分析。在宮頸癌的不同發(fā)展階段和腫瘤微環(huán)境不同及自噬水平強(qiáng)弱不同的情況下，自噬是宮頸癌治療的分子基礎(chǔ)，為腫瘤的靶向治療提供一個(gè)新的靶點(diǎn)。深入研究自噬在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用，既可為宮頸癌病情的判斷也可為腫瘤的生物學(xué)治療研究和藥物治療研究提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]翟秋麗，胡向丹，肖靜，余冬青.黃芪多糖可能通過調(diào)控細(xì)胞自噬提高宮頸癌HeLa細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性[J/OL].中國中藥雜志：1-9[2018-03-11].

[2]陳飛，余婷婷，李俊.宮頸癌中自噬標(biāo)記蛋白Beclinl，p62的表達(dá)及其臨床意義[J].實(shí)用癌癥雜志，2017，32（02）：218-220.