细胞自噬与肿瘤治疗 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/15 21:32:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

细胞自噬与肿瘤治疗

自噬(autophagy)是胞质内大分子物质和细胞器在膜包囊泡中大量降解的生物学过程,普遍存在于真核生物的生命活动中

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。自噬性程序性细胞死亡是区别于凋亡(I类程序性细

胞死亡)的另一种程序性细胞死亡(II类)方式,是Caspase非依赖的。根据细胞内容物运送到溶酶体途径的不同,自噬分为微自噬(microautophagy)、巨自噬(macroautophagy)和分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy, CMA)。微自噬是在溶酶体或酵母液泡表面通过突出、内陷或分隔隔离细胞器的膜来直接摄取胞质、内含物和细胞器的自噬形式,是溶酶体膜自身变形,包裹吞噬细胞质中的底物。CMA是蛋白水解的溶酶体途径之一,不同于其他类型的自噬过程,是一种有选择性和独特性的细胞自噬机制。巨自噬指膜(大部分为双层膜)结构包裹部分胞质和细胞内需要降解的蛋白质、细胞器,形成自噬小泡(autophagosome),自噬小泡的外膜与溶酶体(lysosome)膜融合,形成自噬溶酶体(autolysosome),降解包裹的内容物,以维持机体的内环境稳态。自噬形成的过程可分为诱导阶段、起始阶段、延长阶段和成熟降解阶段。调节自噬的分子中起关键作用的是mTOR复合体和beclin-1复合体,beclin-1复合体在自噬形成的早期阶段发挥重要作用。Atg12-Atg5-Atg16泛素样蛋白系统和LC3-II-PE泛素样蛋白系统参与自噬膜的延长阶段。很多因素能激活自噬,如饥饿、缺氧、内质网应激、药物、微生物感染、蛋白质聚集等。

自噬是细胞组分降解与再利用的过程,在肿瘤的发生、发展、转移中发挥重要作用,对肿瘤存在抑制和促进双重作用

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。一方面,自噬清除细胞中长寿命蛋白质、衰老的细胞器

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与部分细胞质,维持细胞基因组的稳定性,促进损伤细胞衰老,起到抑癌作用。自噬的

抑癌作用还体现在当细胞内自噬过量时,会引起细胞自噬性死亡。因此,激活自噬,可以诱导肿瘤细胞发生自噬性死亡。

另一方面,细胞在应激条件(如饥饿、能量缺乏、药物)下,可以通过自噬获得生存必需的能量和物质,自噬成为肿瘤细胞适应恶劣的微环境和药物抵抗的生存机制

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。因此,

抑制自噬,可以提高肿瘤细胞对应激的耐受能力,增加肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性,提高抗癌治疗效果。这提示,自噬可能是肿瘤细胞对抗肿瘤治疗(如化疗、分子靶向治疗、放疗)耐药的机制。多个临床试验证实,联合自噬抑制剂氯喹(CQ)/羟氯喹(HCQ)可以提高抗肿瘤治疗药物的敏感性(https://clinicaltrials.gov/)。大量体内外实验数据提示抑制自噬能够增加化疗药物(顺铂、阿霉素)和靶向药物(索拉菲尼、西妥昔单抗)的抗肿瘤

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作用

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大量临床前研究发现,应用自噬抑制剂(氯喹、羟氯喹)或敲除自噬关键基因(beclin-1、Atg12、Atg5)抑制自噬,能够提高抗肿瘤药物杀伤能力,说明自噬在抗肿瘤治疗过程中对癌细胞起保护作用

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。同样,在临床试验中也发现自噬抑制剂能够增强抗肿瘤药物疗效,

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这为自噬抑制剂联合抗肿瘤药物治疗提供了理论依据。一项随机、双盲临床试验表明,胶质母细胞瘤患者在接受传统治疗方法基础上联合氯喹,患者中位生存期延长至24个月。

总之,自噬对细胞是把“双刃剑”,一方面,在低氧、营养缺乏等应激状态下,自噬发挥细胞保护作用,使肿瘤细胞逃避抗肿瘤治疗以维持细胞存活;另一方面,自噬程度过强可以导致肿瘤细胞发生II型程序性死亡,即自噬性死亡可以诱导肿瘤细胞发生保护性自噬 参考文献

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