细胞自噬在肿瘤发生发展中作用的研究进展_李丁
自噬与肿瘤放射治疗的关系及研究进展
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自噬与肿瘤放射治疗的关系及研究进展自噬现象普遍存在于真核细胞中,它是细胞对于外界环境的一种适应性反应。
自噬与凋亡同为机体重要的程序性死亡方式,两者之间有着紧密的关系。
自噬在肿瘤的发生发展中起到了促进和抑制的双重作用。
放射疗法是许多肿瘤综合治疗的有效方法之一,然而有些肿瘤对放射治疗逐渐产生抵抗性,通过调节自噬的水平来改变肿瘤细胞对放射治疗敏感性为提高肿瘤放疗疗效提供了新方向。
标签:自噬;肿瘤;放射治疗;研究进展细胞死亡方式主要分为坏死和程序性死亡两种,而目前研究者又将后者分为细胞凋亡和自噬性细胞死亡。
细胞的自噬及自噬与肿瘤的关系引起了普遍的关注,有关肿瘤放射治疗与自噬关系的研究也正在广泛开展,但对于自噬在不同肿瘤及其发生、发展的不同阶段的作用,特别是在肿瘤放疗中的具体作用,各研究机构结论不一。
因此笔者将进一步讨论自噬与肿瘤发生发展及放疗关系的进展,对肿瘤放疗过程中的自噬的应用做一综述。
1 自噬概述1.1 自噬自噬(autophagy)是指细胞利用溶酶体的酶系统降解其双层膜包裹的需降解物,从而为细胞本身的生物合成和代谢更新提供所需能量的过程。
大量文献说明,细胞自噬作用广泛存在于真核细胞中[1],它是细胞对内外环境变化的一种基本调节方式。
自噬性细胞死亡作为另一种程序性细胞死亡方式,与凋亡一起参与了维持细胞稳定状态,及疾病的发展变化过程。
一般情况下,自噬作用在一个基础水平上对细胞的自我稳态起到一定的维持作用,但当环境变化使自噬不受控制时可引起细胞代谢循环受阻出现自噬性死亡。
1.2 自噬的生理功能自噬是正常细胞对于内外环境变化的一种应激反应方式,对细胞的生长发育、分化及新陈代谢发挥着很重要的作用。
归纳大体分如下几点:(1)持续基础水平的自噬作用可对细胞内大分子物质和损伤的细胞器等进行降解清除,一定程度上维持细胞的自我稳态。
(2)营养缺乏等代谢环境下,细胞通过自我消化后合成的氨基酸和脂肪酸等可提供细胞所需的ATP。
自噬与凋亡的相互关系在肿瘤方面的研究进展
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自噬与凋亡的相互关系在肿瘤方面的研究进展摘要:对于肿瘤来说,主要是由于基因以及代谢出现异常等多方面导致出现的疾病,并且出现疾病的分子也较为复杂,其本质主要是和细胞的增殖以及死亡动态出现失衡有关。
对于程序性的细胞死亡(PCD)主要是因为因为控制的自杀程序所导致主动性细胞,进而对其多个系统生物个体的发育能够正常进行,同时对于维持内部环境稳态以及抵御外界的干扰有着十分重要的意义。
关键词:自噬;凋亡;关系;肿瘤;研究引言:对于肿瘤的出现主要是为一个多因素及复杂渐进的过程,其本质上和PCD的调控出现异常有着直接关系。
细胞的凋亡主要是PCD中被早期认识以及研究,然而诱导凋亡主要是传统当中抵抗肿瘤的方法之一。
但是,在肿瘤细胞当中其凋亡的抗性具有着阻碍肿瘤治疗的发展,这样便时期研究人员开始对非凋亡型的细胞死亡方式深入研究。
1.关于自噬分析介绍对于自噬来说,主要是存在于真核系统当中一种进化保护的自我消耗过程,并且适合异噬存在着不同,自噬主要是为一种细胞之内的应激反应,为细胞的内部受损以及变性或者是非功能蛋白质细胞器等成分运输到酶体降解以及循环,以此来维持细胞自身的结构以及功能。
根据底物进入到溶解酶体的途径存在着不同,可以将其自噬分成为巨自噬、分子伴侣的自噬以及微自噬等,其发生的机制存在着不同,最为显著的便是在于巨自噬途径中才能够有自噬体的形成,巨自噬主要是为现阶段研究比较深入的自噬刑事(以下称为自噬)。
2.关于自噬以及凋亡分子机制的相互交叉分析2.1关于p53蛋白的分析对于p53蛋白来说主要是能够抑制癌症基因,同时也是细胞之内各种应急的感受蛋白。
通常存在于细胞质当中,然而在受到紫外线照射以及药物刺激下会导致DNA受损,也可以通过刺激活化蛋白激酶的磷酸化饰异为到细胞核当中。
经过研究表明,p53在自噬调控中具有着重要的作用,根据亚细胞定位来说,核内p53促进自噬。
胞质p53可以通过和FIP200的作用来阻断ULK1-FIP200-ATG13-ATG101复合物的活化来抑制自噬。
细胞自噬及其与肿瘤发生关系的研究进展
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细胞自噬及其与肿瘤发生关系的研究进展
杜云广;王书华
【期刊名称】《河北北方学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2018(034)002
【摘要】自噬在肿瘤的发生以及发展中的作用已成为近些年生物医学界研究的热点,自噬对肿瘤的发生和发展起到抑制和促进的双重作用.药物可以通过诱导肿瘤细胞发生自噬使其死亡,但在某些情况下自噬也能起到保护作用,减少化疗药物对细胞的杀灭作用,降低药物疗效甚至导致肿瘤细胞产生耐药性,还能决定某些肿瘤的发展方向,所以通过激活或抑制自噬的手段可达到对肿瘤的治疗效果.调控自噬发挥的作用可能成为治疗肿瘤的新靶点.
【总页数】7页(P49-55)
【作者】杜云广;王书华
【作者单位】河北北方学院药学系,河北张家口075000;河北北方学院药学系,河北张家口075000
【正文语种】中文
【中图分类】R730.2
【相关文献】
1.细胞外基质蛋白-1与肿瘤发生关系的研究进展 [J], 董训忠;李建生
2.TPX2在细胞间期参与DNA损伤反应及其与肿瘤发生关系的研究进展 [J], 刘万伟;李恩亮;邬林泉
3.干细胞肿瘤干细胞与肝细胞癌发生关系研究进展 [J], 许文;王阁
4.细胞自噬与肿瘤发生关系研究进展 [J], 韦磊;王丽宁;李明;赵晓光
5.干细胞与胃肠道肿瘤发生关系的研究进展 [J], 杨君;辛彦
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细胞自噬及其在肿瘤发生中的作用
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细胞自噬及其在肿瘤发生中的作用细胞自噬是一种细胞内基本的代谢过程,它通过吞噬自身的细胞器、蛋白质及其他生物大分子来维持细胞内基本物质循环,保持细胞功能的平衡。
自噬过程一般可分为两个阶段:合成控制阶段和修饰/递送阶段。
在细胞自噬合成控制阶段中,它的细胞质自我噬食受到变形核酸的诱导,并分解成规范的蛋白质体,这些蛋白质体是细胞自噬的起始物质。
修饰/递送阶段可被细胞角色清晰的追溯到质膜上来,形成膜包涵体,这些膜包涵体可以把细胞降解掉的生物大分子递送到各个细胞器处理。
近年来,众多研究表明细胞自噬在肿瘤的生成和发展中起着重要的作用。
细胞自噬的流程在肿瘤细胞中通常被启动提高,而肿瘤细胞通过适应并利用自噬过程,在意想不到的方式下促进了肿瘤的发展。
细胞自噬的初步需求是保护细胞稳定和细胞内环境的平衡。
但当细胞处于压力力下,比如细胞的能量供应发生问题或其他应激情况,如缺氧、高温、化疗等,自噬被启动。
在肿瘤细胞中自噬可能直接或间接促进细胞增殖和肿瘤形成。
自噬在肿瘤细胞中的促进作用是通过多种途径实现的。
一种可能的途径是通过某些细胞因子的激活来刺激细胞自噬,这些细胞因子可能是与细胞生长、存活和应激有关的强大激素。
这些激素对于肿瘤细胞生长、细胞存活和逃避免疫检查非常关键。
自噬在这里能够减缓一些细胞的衰竭过程,从而支持细胞的生长和增殖。
这意味着,肿瘤细胞通过使用自噬代谢细胞和细胞间信号分子,最终导致肿瘤的发展和恶化。
另一个可能的途径是自噬振作下调再生系统。
在细胞自噬刺激下,有重要作用的是自噬控制的信号转导通路,这些通路直接或间接调整了细胞骨架、跨膜蛋白、细胞外环境、质子交换、自由基以及与治疗应激相关的细胞因子利用。
这些措施促进了细胞内某些蛋白的分解和再生,进而影响了细胞周期、凋亡以及细胞增长等关键各个方面,这表明细胞自噬是肿瘤细胞恶化过程中的一个重要过程。
细胞自噬可能成为肿瘤治疗的一个目标。
现有的一些抑制自噬的药物已经展示了在抗肿瘤处理中的潜力。
细胞自噬与肿瘤发展的关系
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细胞自噬与肿瘤发展的关系肿瘤是一种严重威胁人类健康的疾病。
目前,许多研究表明,细胞自噬在肿瘤的发展中起着至关重要的作用。
一、什么是细胞自噬?细胞自噬是指细胞通过识别、吞噬和降解包括蛋白质、细胞器或整个细胞的过程。
它是一种重要的细胞代谢过程,能够使细胞在饥饿和其他应激条件下维持生命活动。
同时,细胞自噬还可以识别和降解异常蛋白,维持细胞内环境的稳定。
二、细胞自噬与肿瘤的关系细胞自噬在肿瘤的发生和发展中起着至关重要的作用。
许多研究表明,细胞自噬可以识别和降解肿瘤细胞中的异常蛋白和细胞器,从而减轻异常蛋白和细胞器在细胞内积聚的负面影响。
此外,细胞自噬还可以通过清除老化的细胞和细胞内垃圾,减少肿瘤细胞的出现。
然而,在肿瘤细胞的某些阶段,细胞自噬反而会促进肿瘤的发展。
有研究表明,肿瘤细胞在生长过程中会产生大量的乳酸,而这些乳酸可以促进细胞自噬。
同时,肿瘤细胞还会通过细胞自噬清除受损细胞器,从而增加肿瘤细胞的存活能力。
三、如何利用细胞自噬治疗肿瘤?针对细胞自噬在肿瘤中的双重作用,研究人员正在积极探索使用细胞自噬治疗肿瘤的方法。
一种方法是利用细胞自噬途径抑制肿瘤细胞的生长。
研究表明,一些药物可以抑制肿瘤细胞中的细胞自噬,从而诱导肿瘤细胞凋亡。
另一种方法是利用细胞自噬途径促进肿瘤细胞的死亡。
该方法通过促进肿瘤细胞自身的细胞自噬,使之死亡。
本方法需要结合其他治疗手段使用,如化疗,以产生更好的效果。
四、为什么细胞自噬仍然面临挑战?目前,细胞自噬治疗肿瘤仍面临挑战。
首先,细胞自噬的调节机制仍然不清楚。
其次,细胞自噬在肿瘤中的作用机制仍未得到彻底的研究。
最后,现有的治疗方法需要进一步改进和完善,以提高治疗效果。
综上所述,细胞自噬在肿瘤的发展中发挥着重要的作用。
通过探索细胞自噬的机制,研究人员可以更好地理解肿瘤的发展机制,并找到更好地治疗肿瘤的方法。
自噬相关通路在肿瘤化疗耐药发生中的作用研究进展
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自噬相关通路在肿瘤化疗耐药发生中的作用研究进展盖佳桢,杨佩颖,刘添,胡宇莹天津中医药大学第一附属医院肿瘤科国家中医针灸临床医学研究中心,天津300381摘要:自噬是一种存在于绝大多数细胞中的自我降解过程,能够帮助细胞应对环境应激,维持细胞内环境稳态。
研究发现,自噬在肿瘤发生和进展中发挥着促进和抑制的双重作用,同时自噬对肿瘤治疗也有着复杂作用,可影响化疗药物的疗效。
自噬介导化疗耐药的发生受到多种自噬相关基因和分子机制的调控,如UNC51激酶1、mTOR、Beclin1、沉默信息调节因子2同源物1-去乙酰化叉形头转录因子O亚家族等自噬途径。
对自噬调控肿瘤化疗耐药的相关机制进行总结,并探讨自噬生理功能及相关信号通路,有助于为肿瘤的治疗提供理论基础和方向。
关键词:自噬;UNC51激酶1;mTOR;Beclin1;耐药性;肿瘤;化学疗法doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2023.11.021中图分类号:R730.53 文献标志码:A 文章编号:1002-266X(2023)11-0081-04自噬是发生于细胞内的一种高度保守的分解代谢过程,通过分解不必要的蛋白质、脂类、细胞器等物质为癌细胞提供营养支持和能量需求,以维持其代谢平衡与稳态[1]。
自噬参与了许多疾病的发生,与癌症也有着密切的关系。
自噬被认为在肿瘤发生过程中发挥“双刃剑”作用:一方面,在癌前状态下,自噬清除受损的细胞器、降解过剩的蛋白质,同时能通过调控免疫反应以及诱导细胞自噬性死亡等对肿瘤发挥抑制作用;另一方面,在肿瘤形成后,自噬能够为肿瘤细胞提供营养和能量,从而促进肿瘤进展[2]。
自噬不仅在肿瘤发生发展过程中起着双重作用,同时也影响着化疗药物的疗效和耐药性。
自噬的激活能够保护肿瘤细胞抵抗药物的破坏与杀灭作用,使其适应环境变化,甚至产生耐药性。
自噬过程由一系列自噬相关基因(ATG)及相应蛋白严格调控,是受到多种信号通路和分子机制调控的生物学过程,主要涉及ULK1相关通路、Beclin1相关通路、PI3K/Akt/mTOR信号通路等[3-5]。
细胞自噬在肿瘤发生中的作用
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细胞自噬在肿瘤发生中的作用肿瘤是现代医学界面临的一个严峻挑战,而其发生的机制也是多方面的,其中细胞自噬在其发生中扮演了重要的角色。
本文将从细胞自噬与肿瘤的定义、细胞自噬与肿瘤发生的关系、细胞自噬在肿瘤治疗中的作用等多个方面进行阐述。
一、细胞自噬与肿瘤的定义细胞自噬是细胞生物学领域中一个热门的研究方向,主要是指细胞通过溶酶体进行的一种自我修复的过程,以应对外界的压力和内部环境的变化。
而肿瘤则是一种可以不断生长、不受控制的细胞分裂,并在体内形成肿块的疾病,其产生的原因包括遗传因素、化学物质、病毒等多个方面。
二、细胞自噬与肿瘤发生的关系在正常情况下,细胞自噬过程可以很好地维持细胞的正常生长和代谢。
但在肿瘤发生过程中,细胞自噬过程则显得异常复杂,可以促进肿瘤细胞的发生和生长。
这主要是因为细胞自噬可以为肿瘤细胞提供大量的营养物质,促进其生长和繁殖,并且为其提供足够的能量,让它们能够不断地生长扩散。
三、细胞自噬在肿瘤治疗中的作用在现代医学界面临肿瘤治疗的挑战时,细胞自噬作为一种新的治疗手段,日益得到人们的关注。
可以肯定的是,细胞自噬对于肿瘤治疗有着积极的作用,可以通过干扰肿瘤细胞内自噬的正常过程,达到抑制肿瘤细胞生长和扩散的效果。
在该领域研究中,许多学者一直在探索细胞自噬的机制和调控方式,以期发现新的治疗手段。
例如,目前一些细胞自噬相关的基因和蛋白质,如Beclin-1, p62等,已经成为肿瘤治疗研究的热点,且已经成功地应用到了临床实践中。
此外,一些药物也可以通过干扰肿瘤细胞的自噬过程,抑制其生长和扩散,如氟信和奥沙利铂等。
同时,一些学者也在致力于通过其他治疗手段,延缓或抑制细胞自噬的过程,从而达到抑制肿瘤细胞的目的。
例如,在末期肿瘤患者中,大剂量辐射治疗也会对细胞自噬的过程产生影响,增加患者的生存率。
总之,细胞自噬在肿瘤发生中的作用相当重要,对于肿瘤的治疗也有着广泛的应用。
在今后的研究中,学者们还需要对细胞自噬的机制和调控方式进行深入的了解,以期为临床治疗提供更为全面和有效的治疗方案。
细胞自噬在肿瘤生物学中的作用及其应用前景
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细胞自噬在肿瘤生物学中的作用及其应用前景细胞自噬是细胞内的一种重要生理过程,通过自身吞噬、降解、再利用细胞内的蛋白质和细胞器来维持细胞代谢平衡、抵御应激、促进组织修复等作用。
在肿瘤生物学中,自噬因其多种复杂的调控机制和生物学功能而备受研究关注。
本文旨在从自噬的调控机制、与肿瘤的关系及自噬在肿瘤治疗中的应用前景三个方面阐述自噬在肿瘤生物学中的作用及其应用前景。
自噬的调控机制细胞自噬是一个复杂的生理过程,其调节机制涉及许多分子因子、信号通路和蛋白酶等。
一般认为,细胞自噬主要经历自噬体的形成、自噬体的融合及其降解的三个步骤。
自噬体的形成过程包括自噬前体蛋白、Atg蛋白和蛋白复合体的参与。
自噬体的融合和降解过程涉及到与融合蛋白和小体酶有关的多种信号通路。
目前,已经找到了许多影响自噬的信号通路和调节因子,如mTORC、AMPK、PI3K、Beclin-1和LC3等。
各种信号通路的调节将影响最终的自噬效应。
自噬与肿瘤的关系在肿瘤生物学中,自噬与肿瘤的关系较为复杂。
一方面,自噬可以作为一种防御性机制来防止DNA损伤和细胞内过多蛋白质聚集。
此时自噬的减弱或缺陷将可能导致DNA损伤和蛋白聚集增加,而这两个因素都能促进肿瘤的形成。
另一方面,在特定环境下自噬也会为肿瘤细胞生长和恶性转化提供营养物资,促进其生长和扩散。
目前研究表明,许多与自噬有关的信号通路和分子因子都与肿瘤形成和发展有关,如mTORC和AKT等。
因此,自噬调控的缺陷或过度会影响肿瘤的形成和发展。
自噬在肿瘤治疗中的应用前景受自噬在肿瘤中的作用影响,自噬已成为肿瘤治疗中的研究热点之一。
目前几种自噬抑制剂已经在肿瘤治疗中得到应用。
例如,氟罗替米(HCQ)可促进自噬体堆积并减少自噬降解,通过抑制肿瘤生长和扩散。
Lysosomotropic药物Chlorquine(CQ)也与HCQ类似地用作肿瘤治疗,但相比之下其副作用更大。
打靶药物也是研究自噬的重要途径之一,如mTORC的抑制剂作用和Beclin-1增强剂。
细胞自噬与肿瘤形成的关联
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细胞自噬与肿瘤形成的关联引言:细胞自噬是一种重要的细胞生物学过程,它参与维持细胞内稳态、调节蛋白质降解以及清除异常或老化细胞器等功能。
近年来的研究表明,细胞自噬在肿瘤形成和发展中起着关键作用。
本文将探讨细胞自噬与肿瘤的关联,并分析其在肿瘤治疗中的潜在应用。
一、细胞自噬及其调节机制1. 细胞自噬的定义和过程细胞自噬是一种通过溶酶体系统降解多种蛋白质和其他小分子物质的过程。
这一过程包括囊泡膜反向封闭(介导形成自噬体)以及最后与溶酶体融合并降解其中内容物。
2. 细胞自噬的调节机制细胞自噬受到多个信号通路的调控,主要包括mTOR、AMPK和Beclin-1等通路。
其中,mTOR信号通路能够抑制细胞自噬的启动,而AMPK和Beclin-1信号通路则能够促进细胞自噬的发生。
二、1. 细胞自噬在肿瘤发生中的作用研究发现,细胞自噬对于抑制肿瘤的发生起着重要作用。
当细胞自噬功能受损时,细胞内异常蛋白或代谢产物无法得到及时降解,从而导致DNA损伤和基因突变的积累。
这些改变可能促使正常细胞转变为恶性肿瘤细胞。
2. 肿瘤抑制基因与细胞自噬之间的联系多个肿瘤抑制基因已被证实与调节细胞自噬密切相关。
例如,p53、BRCA1和PTEN等基因能够调控mTOR通路,进而影响细胞自噬过程。
其失活或突变可能导致不恰当地激活mTOR信号通路,增加肿瘤形成风险。
3. 细胞自噬在抗肿瘤免疫中的作用细胞自噬还与抗肿瘤免疫相关。
通过自噬途径降解肿瘤相关抗原后,可提供适当的抗原载体和刺激信号,促使免疫细胞对肿瘤发起攻击。
不过一些研究也表明,细胞自噬可能为肿瘤细胞提供逃避免疫监视的机制。
三、利用细胞自噬治疗肿瘤的潜在应用1. 细胞自噬作为药物靶点了解细胞自噬调控机制为开发针对该过程的新型药物提供了理论基础。
许多实验性化合物已被鉴定出能够干扰细胞自噬,并显示出抑制肿瘤生长和扩散的潜力。
2. 联合治疗策略综合使用传统化学治疗和影响细胞自噬的药物(如氯喹)可能有助于提高治愈型率并减少药物耐受性。
细胞自噬分子机制以及与肿瘤及肿瘤治疗的研究进展(2)
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Hale Waihona Puke 在细胞内合成; 在红细胞成熟过程中负责清除线 粒体、核糖体 等,在红细 胞成为双凹 状形态过程 中 起重要作用。R eggiori等[4]研究表 明在高胆 固醇血 症的小鼠中,细胞自噬被抑制,红细胞就不能成为 双凹状。
(三)自噬体形成的分子机制 20世纪 90 年代自噬相关基因在酵母菌中的发 现促进了人们对自噬分子机制的研究, 到目前为 止已发现二十余种自噬相关基因,为了统一标准, 2003 年 K liohsky[5]以酵母的自噬基因为标准进行了 统一命名,以“autophagy”中的 A tg 命名用来代表自 噬相关基因及其对应蛋白。目前人们对这些基因 在细胞自噬中的功能已有所了解。 1. 两个泛素样蛋白结合系统 自噬体形成是自噬的关键步骤, 自噬体形成 需要两个泛素样蛋白结合系统: 一个是调节自噬 蛋白 A tg12- A tg5 结合系统,另一个是 A tg8 脂化系 统。第 一 个 泛 素 样 蛋 白 结 合 系 统 包 括 四 个 A tg 蛋 白 :A tg5、A tg 7、A tg 10、A tg 12,A tg 5 和 A tg 12 在 A tg 7/ A tg 10 催 化下共价 结合形成复 合 体 后 与 卷 曲的 A tg16 蛋白结合成终末复合物。在这个系统中 A tg7 和 A tg10 在催 化 过 程 中 分 别 相 当 于 泛 素 样 激 酶 E1 和 E2。 第 二 个 泛 素 样 蛋 白 结 合 系 统 包 括 A tg3、A tg4、 A tg7、A tg8,终产物是 A tg8 与磷 脂酰乙醇胺 的复合 物,这个系统依赖于 A tg7 和 A tg3 的活性。A tg4 是 一个半胱氨酸蛋白酶, 是处理和提呈 A tg8 给磷脂 锚 定 位 所 必 需 的 。A tg8 被 A tg4 剪 切 后 在 A tg7 和 A tg3 作用下与磷脂酰肌醇结合。A tg7 和 A tg3 在催 化过程中分别起 E1 和 E2 酶所起的作用。 A tg 12- A tg5 结 合 系 统 和 A tg8 脂 化 系 统 并 不 是 相 互 独 立 的 , 而 是 相 互 联 系 的 。自 噬 体 膜 的 延 伸 有赖于两者的协同作用, 但前者在自噬体形成后 即从表面脱离至胞浆, 而后者一直存在于自噬体 形 成 各 阶 段 [6]。
细胞自噬与抗肿瘤作用相关性检验结果报告
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细胞自噬与抗肿瘤作用相关性检验结果报告引言:细胞自噬是一种重要的细胞生理功能,可通过降解细胞内的损坏蛋白质和细胞器,维持细胞内环境的稳定。
近年来,研究表明细胞自噬与肿瘤的发生和发展密切相关,可能具有抑制肿瘤生长的作用。
本文针对细胞自噬与抗肿瘤作用之间的相关性进行了检验,并报告了相应结果。
方法:本研究选择了两组细胞系,分别为肿瘤细胞系A和正常细胞系B。
我们在两组细胞系中分别加入细胞自噬诱导剂和对照剂,观察细胞的自噬活性和细胞增殖能力的变化。
自噬活性的检测采用Green fluorescent protein (GFP)-LC3标记,通过荧光显微镜观察细胞内绿色斑点的形成。
细胞增殖能力则通过细胞计数法进行测定。
结果:在肿瘤细胞系A中,细胞自噬诱导剂处理后观察到大量的绿色斑点形成,而对照组细胞内仅有少量绿色斑点。
这表明细胞自噬活性在肿瘤细胞中得到了明显的诱发。
在细胞增殖能力方面,细胞自噬诱导剂处理组的细胞计数明显低于对照组,说明细胞自噬的诱导能够抑制肿瘤细胞的增殖。
相比之下,正常细胞系B在细胞自噬诱导剂处理后的自噬活性和细胞增殖能力方面,并未表现出与肿瘤细胞系A相同的趋势。
细胞自噬诱导剂处理后,正常细胞系B中绿色斑点形成较少,与对照组差异不明显。
细胞增殖能力方面,细胞自噬诱导剂处理组与对照组之间的差异相对较小。
讨论与结论:本研究通过对肿瘤细胞系A和正常细胞系B进行细胞自噬与抗肿瘤作用的相关性检验,结果表明细胞自噬与抗肿瘤作用之间存在一定的相关性。
在肿瘤细胞系A中,细胞自噬的诱导可以明显增加自噬活性,并抑制细胞的增殖。
而在正常细胞系B中,细胞自噬的诱导对自噬活性和细胞增殖能力的影响相对较小。
根据以上结果可以推测,细胞自噬可能在肿瘤治疗中具有一定的潜力。
通过诱导细胞自噬,可能可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散,从而达到抗肿瘤的效果。
然而,细胞自噬作为一种复杂的细胞生理过程,其具体机制和调控仍需进一步研究。
总之,本研究通过检验细胞自噬与抗肿瘤作用的相关性,发现在肿瘤细胞中,细胞自噬的诱导可以增加自噬活性并抑制细胞增殖。
细胞自噬在肿瘤治疗中的作用机制及应用
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细胞自噬在肿瘤治疗中的作用机制及应用一、细胞自噬的发现与发展细胞自噬是指细胞在压力、饥饿等环境刺激下,通过自身分解和重组代谢物来获得能量和营养的过程。
它最早被发现于20世纪50年代,随后又得到了专家学者的深入研究和解析。
自噬作为一种重要的代谢途径,在细胞周期、细胞死亡、肿瘤治疗等方面发挥着重要的作用。
二、细胞自噬在肿瘤治疗中的作用机制1.抑制肿瘤发展自噬系统在维持细胞稳态的同时也可以清除基因突变和蓄积的有害代谢产物,维持正常生理代谢的平衡。
因此,自噬对于抑制肿瘤生长有着很大的作用。
研究表明,合理调动自噬系统,可以有效降低癌细胞的生存率,从而抑制肿瘤发展。
2.增强治疗效果细胞自噬也可以增强抗肿瘤药物的治疗效果。
在肿瘤的治疗过程中,细胞通过自噬去清除受损细胞和蛋白质复合物等有害物质,从而减少基因突变的发生,提高药物的易感性。
这使得细胞对于抗肿瘤药物的响应更快速、更稳定,从而增强了治疗效果。
3.调节细胞死亡细胞自噬还可以调节细胞的死亡。
在肿瘤治疗中,由于肿瘤细胞与正常细胞的细胞死亡通路有所不同,因此可通过调节细胞自噬途径来调节细胞死亡,实现有效治疗。
细胞死亡的机制一直是肿瘤治疗的重要研究内容之一。
细胞自噬的调节在细胞死亡中起到了不可忽视的作用。
三、细胞自噬在肿瘤治疗中的应用1.抑制肿瘤发展在肿瘤治疗中,维持正常的自噬水平有利于抑制肿瘤的发展。
因此,针对现有的肿瘤治疗药物,可以通过调节自噬途径来增强肿瘤细胞的死亡效果,抑制肿瘤生长。
2.加强放疗和化疗的治疗效果在肿瘤治疗中,结合肿瘤特点与自噬水平,可以采用多种治疗方式来达到抑制肿瘤生长的效果。
针对手术、放疗和化疗等治疗方式,合理地调节自噬途径,可以加强肿瘤的治疗效果。
3.导入自噬细胞的未来治疗在肿瘤治疗中,细胞自噬技术逐渐成为肿瘤治疗的热点,已经被广泛应用于多种肿瘤的治疗中。
通过将自噬细胞引入人体内进行治疗,使得细胞内环境的代谢水平得到充分的调节和优化,从而提高治疗效果。
细胞自噬机制在肿瘤治疗中的应用
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细胞自噬机制在肿瘤治疗中的应用随着临床医学的不断发展,对于肿瘤的治疗方法也在迅速地更新和改进之中。
在肿瘤治疗的领域里,细胞自噬已经成为一种新的治疗方法,为肿瘤患者带来了新的希望。
细胞自噬是细胞内的一种自我修复和自我调节的机制,通过这种机制,细胞内的废旧蛋白质、细胞器和分子等会自我分解并被消化掉。
这种自噬过程不仅是稳定细胞内环境的基础,而且对于肿瘤细胞的治疗也有着积极的作用。
自噬与肿瘤的关系肿瘤是细胞分裂异常的过程,细胞凋亡受到抑制,进而导致异常增生的过程。
这种异常增生的过程与自噬的相关性非常高,自噬通常被认为是逆转肿瘤过程的效果基因。
细胞自噬在肿瘤中的作用并不是十分明确。
一方面,自噬过程可能对肿瘤细胞的生存和增殖产生抑制作用;此外,自噬也可能通过减轻能量应激或调整代谢途径来促进肿瘤细胞增殖。
但是,现代的研究已经证实,自噬在肿瘤细胞的治疗中是重要的一种机制。
细胞自噬与肿瘤治疗的应用通常情况下,肿瘤细胞可能通过自噬逃脱化疗的作用。
因为一些化疗药物会有影响自噬过程,所以很多药物可能对某些肿瘤细胞产生毒性作用。
通过利用自噬途径来增强化疗效果,已成为一种很有前途的肿瘤治疗策略。
除此之外,利用自噬途径对抗肿瘤细胞的方法有很多,不同的方法需要不同的方案。
例如,通过抑制特定的自噬蛋白、提高细胞自噬的程度,或利用化学药物破坏细胞自噬过程等等,都可以达到更好的治疗效果。
近年来的研究表明,有些小分子化合物是可以通过促进肿瘤细胞的自噬途径来达到治疗目的的。
这些小分子化合物可以激活自噬酶、下调自噬下游分子等等,最终达到抑制肿瘤细胞生长的效果。
自噬与普通细胞的关系在普通细胞内,自噬是维持细胞健康的重要机制之一。
细胞自噬的空间和时间是非常精细的控制,什么时候自噬过程被启动,什么时候被停止,都是非常谨慎的决定。
在肿瘤细胞中,自噬过程通常会受到改变。
就像肿瘤细胞的增殖和血管生成一样,肿瘤细胞也可能自己产生的异常自噬过程。
自噬与治疗的前景不断追求肿瘤治疗的有效途径,已成为临床上的共同关注焦点。
细胞自噬与肿瘤耐药性的关系研究
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细胞自噬与肿瘤耐药性的关系研究背景介绍:肿瘤耐药性是临床治疗肿瘤面临的重要挑战之一。
传统治疗方法如化学药物治疗常常会导致肿瘤细胞出现耐药性,从而使得治疗效果不理想。
而细胞自噬作为一种细胞解体过程,被越来越多地认识到与肿瘤的发生、发展及治疗效果密切相关。
本文将探讨细胞自噬与肿瘤耐药性的关系,并就其机制进行深入分析。
一、细胞自噬对肿瘤耐药性的调节1. 细胞代谢途径的调节细胞自噬在对抗代谢应激和保持能量平衡中起着重要作用。
由于化学处理等原因导致的肿瘤细胞代谢异常可诱导自噬通路的激活,进而影响药物摄取和排泄过程。
典型案例是通过促进乳酸产生和酸化环境的细胞自噬在抗乳腺癌药物tamoxifen治疗中的作用。
2. 淋巴因子的调节细胞自噬能够调节肿瘤微环境内淋巴因子的生成与分泌,进而影响肿瘤细胞耐药性的形成。
例如,通过促进继发淋巴滤泡激活T细胞(FDC-ST),可以抑制肝癌耐DDP复发及转移。
3. 细胞生长和存活信号通路的调控细胞自噬通路通过激活或抑制一系列细胞生长和存活信号通路,进而调节肿瘤细胞对化学药物的敏感性。
例如,组蛋白去乙酰化酶HDAC1介导了部分耐靶向治疗双阻抗效应。
此外,自噬相关基因ATG5也参与了巩固败坏mTORC1表达水平下PDTC治疗后TERC假阳性效果。
二、机制解析1. 自噬体清除及核酸产生途径近年来的研究表明,自噬过程中形成的自噬体不仅可以通过合成、包膜和吞噬外源基因,还能通过抑制细胞生长及提供自身原子酸。
同时,自噬下调其一级清除基因“beclin1”和“ATG5”的表达又可能参与该过程。
2. 自噬在药物代谢中的作用细胞自噬通路被证明对多种化学药物的代谢起着积极的作用。
通过自噬途径以达至难以触发apoptosis细胞凋亡效应。
并且,通过抑制细胞自噬活动可以促使肿瘤细胞对药物的敏感性增强,进而提高了治疗效果。
3. 细胞分裂、迁移与侵袭特性当肿瘤耐药性形成时,肿瘤细胞常会发生分裂、迁移和侵袭等恶性行为。
细胞自噬在疾病治疗中的作用机制
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细胞自噬在疾病治疗中的作用机制引言:细胞自噬是一种细胞内废弃物被分解和清除的过程,它对于维持细胞内环境的稳定至关重要。
近年来,越来越多的研究表明,细胞自噬在疾病治疗中具有重要的作用机制。
本文将探讨细胞自噬在癌症、神经退行性疾病和心脑血管疾病等方面的作用机制。
一、细胞自噬与癌症治疗1. 细胞自噬对肿瘤抑制的作用机制在肿瘤发生初期,正常的细胞自噬可以清除异常结构和受损DNA,从而阻止癌细胞的形成。
此外,在肿瘤发展过程中,通过调节自噬相关基因表达水平,抑制癌细胞增殖并诱导其凋亡。
因此,促进正常的细胞自噬过程可能成为一种潜在的肿瘤治疗策略。
2. 细胞自噬与药物治疗的相互关系许多抗癌药物被证实具有通过诱导细胞自噬来杀死癌细胞的作用机制。
例如,氟美替芬可以通过激活自噬途径诱导乳腺癌细胞凋亡。
然而,过度激活细胞自噬可能导致抗肿瘤治疗的耐药性产生。
因此,精确调控细胞自噬的水平和途径对于提高药物治疗效果至关重要。
二、细胞自噬与神经退行性疾病1. 细胞自噬与阿尔茨海默病的关联阿尔茨海默病是一种常见的神经退行性疾病,其主要特征是大脑中出现异常沉积的β淀粉样蛋白质。
最新的研究发现,细胞自噬过程在清除这些异常蛋白质方面起着重要作用。
调控细胞自噬途径和促进异常蛋白质降解可能成为阿尔茨海默病治疗的新策略。
2. 细胞自噬与帕金森病的关联帕金森病是一种以运动障碍为主要特征的神经退行性疾病,其中大脑中多巴胺产生细胞的损失起着重要作用。
最近的研究发现,细胞自噬过程在清除异常蛋白质和有毒物质方面发挥重要作用。
因此,促进细胞自噬过程可能成为治疗帕金森病的新策略。
三、细胞自噬与心脑血管疾病1. 细胞自噬与心肌梗死的关系心肌梗死是冠心病的常见并发症之一,其主要特征是心肌缺血导致的心肌细胞坏死。
最新的研究表明,通过调控细胞自噬途径可以促进坏死心肌细胞的清除和修复,并减轻心脏损伤。
因此,促进正常的细胞自噬过程可能成为治疗心肌梗死的新策略。
2. 细胞自噬与中风的关系中风是一种常见的心脑血管疾病,其主要特征是脑血管堵塞导致的神经细胞死亡。
浅析细胞自噬在胃癌中的研究进展
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浅析细胞自噬在胃癌中的研究进展摘要】细胞通过溶酶体对细胞质中受损细胞器、错误折叠蛋白质进行降解,并重新利用细胞中的降解物质、降解胞内有害物质称之为细胞自噬,其能维持细胞内环境稳定。
在肿瘤发展与发生过程中,自噬活性改变一方面可让肿瘤细胞的耐受应激条件得到生存,另一方面自噬能减轻各种应激条件下的细胞损伤,进而可减少肿瘤发生。
在消化道恶性肿瘤中胃癌最为常见,研究表明自噬基因突变与表达与胃癌发展、发生有紧密关系,本文探讨了细胞自噬与胃癌发生、发展、预后的关系,希望能为胃癌临床预防、诊治提供思路。
【关键词】胃癌;细胞自噬;肿瘤;LC3;Beclin-1【中图分类号】R735.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2018)19-0392-02以往认为自噬是参与细胞大部分长半衰期蛋白质降解而维持细胞代谢平衡的机制,近几年研究发现大部分肿瘤细胞的自噬能力比正常细胞低[1]。
自噬与自噬性细胞死亡在一定治疗条件下肿瘤细胞中可激活,表示自噬与自噬性细胞死亡在肿瘤发生、发展以及临床治疗中有重要作用。
自噬性细胞死亡也称之为II型程序性细胞死亡,其与I型程序性细胞凋亡有着紧密关系。
细胞自噬广泛存在于真核细胞中,正常细胞的自噬水平非常低,主要用于维持细胞的内环境,避免大量有害物质蓄积伤害细胞[2]。
自噬还能被被外部不利因素激活,进而提高细胞自身耐受例,有助于细胞生产。
但是细胞自噬过度激活并长期处于高水平状态,则可能对细胞本身造成伤害,细胞发生自噬性死亡。
大部分肿瘤都缺失凋亡机制,因此诱导肿瘤发生自噬性死亡成了肿瘤治疗的重要方法。
1.自噬简述自噬是通过细胞溶酶体对受损细胞、过剩细胞、入侵微生物以及折叠错误细胞降解、清除的过程,该现象在真核细胞中广泛存在,是机体细胞新陈代谢的必须方式,其在肿瘤、心肌病、自身满意行疾病、神经退行性疾病等诸多疾病的发生、发展中起着关键作用[3]。
通过对自噬研究,人们将其分为三类,巨自噬、分子伴侣介导自噬、微自噬。
自噬与肿瘤的发生和治疗研究进展
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自噬与肿瘤的发生和治疗研究进展
王树彦;周易明;陈宗祐
【期刊名称】《复旦学报(医学版)》
【年(卷),期】2008(35)6
【摘要】自噬作用是一种细胞自我降解的过程,以清除受损或多余的蛋白质和细胞器.当细胞代谢能量不足时,细胞依靠自噬作用实现细胞内成份的循环利用,从而维持自我稳态和生存.近期的研究发现.自噬作用在肿瘤的形成中亦起着重要作用.具有凋亡缺陷的肿瘤细胞可以凭借自噬作用减少坏死和炎症反应,以减轻代谢压力下的基因损伤,维持长久生存.但另一方面,自噬作用的缺陷与肿瘤的增长亦相关.对于自噬作用的研究进一步揭示了肿瘤发生、发展的潜在机制,也为肿瘤的治疗和预防提供了新的思路.
【总页数】5页(P928-931,934)
【作者】王树彦;周易明;陈宗祐
【作者单位】复旦大学附属华山医院普外科,上海,200040;复旦大学附属华山医院普外科,上海,200040;复旦大学附属华山医院普外科,上海,200040
【正文语种】中文
【中图分类】R730
【相关文献】
1.自噬在肿瘤发生、发展和治疗中的作用研究进展 [J], 孔蕴源(综述);李蓉(审校)
2.细胞自噬及其与肿瘤发生关系的研究进展 [J], 杜云广;王书华
3.细胞自噬与肿瘤发生关系研究进展 [J], 韦磊;王丽宁;李明;赵晓光
4.自噬与肿瘤的发生和治疗研究进展 [J], 熊丹;曾斌
5.自噬调控肿瘤发生与发展的研究进展 [J], 刘兴哲;车楠
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细胞自噬在肿瘤发生发展中作用的研究进展李丁,张鹏(天津医科大学肿瘤医院·国家肿瘤临床医学研究中心,天津300060)摘要:细胞自噬不仅能为受损或基因突变的细胞提供营养物质,继续生存,亦能使凋亡机制受损的细胞通过自我消化发生死亡,清除体内异常细胞,维持机体健康;自噬亦能促进肿瘤的发生发展。
探讨细胞自噬发生的分子机制,明确相应的信号途径有助于利用细胞自噬抑制肿瘤细胞的生长。
关键词:肿瘤;细胞自噬;细胞凋亡doi :10.3969/j.issn.1002-266X.2015.45.042中图分类号:R730文献标志码:A文章编号:1002-266X (2015)45-0106-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(81302250,81372307);天津市卫生局科技基金项目(2012KZ073);天津市应用基础与前沿技术研究计划青年基金项目(13JCQNJC10300)。
通信作者:张鹏目前,一种不依赖凋亡途径的细胞死亡———细胞自噬已成为研究热点[1]。
较高水平的细胞自噬能使凋亡机制受损的细胞直接死亡;同时,细胞自噬亦是除外泛素化降解系统另一种主要的真核细胞内蛋白降解机制,这种降解机制不仅能在细胞饥饿时为其提供氮源,亦能帮助细胞清除代谢废物,使肿瘤细胞在恶劣环境下继续生存,甚至可抵抗化疗药物。
研究发现,细胞自噬在维持机体健康及疾病发生中均发挥重要作用。
现将细胞自噬在肿瘤发生发展中作用的研究进展综述如下。
1细胞自噬的概念自噬是细胞的自我消化过程。
目前认为,自噬主要通过3种方式实现细胞内自我消化,分别为分子伴侣介导的自噬(CMA )、巨自噬及微自噬。
CMA 仅存在于哺乳动物细胞中,主要用来降解可溶性蛋白;而其他两种自噬途径则广泛存在于真核细胞包括哺乳动物细胞、植物细胞及真菌中,不仅能介导蛋白质的降解,亦能降解细胞器。
在不同器官及微环境中细胞选择的自噬途径亦不一致,上述3种自噬途径亦可能在同一个细胞中同时发生[2]。
作为细胞内物质降解的重要途径,营养缺乏往往是自噬的诱因,细胞通过自噬降解其内的细胞器或蛋白,为细胞基本的生命活动提供氮源及其他小分子物质,此时如果细胞自噬机制受损,则无法合成维持生命活动的基本物质,导致细胞死亡;相反,如果自噬程度过高,细胞将陷于自我消化的恶性循环,最终死亡。
细胞自噬亦是细胞清除错误折叠的蛋白质、代谢废物及毒性氧自由基的基本途径,能有效防止代谢物对细胞及基因组的损伤,因而自噬能发挥抗肿瘤、抗老化作用;但另一方面,自噬过程能为细胞提供营养物质,帮助其渡过恶劣环境,亦起到了促进肿瘤发生发展的作用,因此自噬被认为是肿瘤发生发展过程中的“双刃剑”。
2细胞自噬对肿瘤的抑制作用与前自噬小体形成相关的三磷酸肌醇激酶(PI-3K ),其组分Becline1、紫外线抵抗相关蛋白(UVRAG )及Bif 已被证实具有抑制肿瘤的作用。
Becline1不仅能使PtdIns 转化为形成自噬泡必需的PtdIns 3,亦能与Bcl-2相互作用;Becline1在酵母中的同源物为APG6/VPS3,其单等位基因缺失在40% 75%散发的乳腺癌和卵巢癌患者中被发现,而正常乳腺上皮中Becline1的表达水平则高于肿瘤组织,这亦是自噬与肿瘤存在联系的首次发现[3];人乳腺癌细胞(MCF7)中,自噬激活的Becline1能在体外抑制MCF7的增殖和克隆形成,并且抑制其在裸鼠内的成瘤性;能与Becline1相互作用的Bcl-2最早作为原癌基因,其在淋巴细胞中因易位而被激活,Bcl-2家族的部分成员为凋亡所需,另一部分则阻碍细胞凋亡,具有抗凋亡功能,如Bcl-2的表达会阻止Fas /TNF-R1通路介导的细胞凋亡,与其他Bcl-2结合蛋白不同,Becline1不能失活Bcl-2的抗凋亡功能,过表达Becline1不能引起细胞凋亡,但是与Bcl-2结合的Becline1却失去了介导自噬的功能。
上述研究证明Becline1对肿瘤细胞的抑制作用是通过自601山东医药2015年第55卷第45期噬而非凋亡途径实现的[3,4]。
PI3K的另一非组成型亚基Bif-1,最初是作为Bax结合蛋白被发现的,Bif-1作为一个保守的胞质蛋白,其C端含有SH3结构域,通过与Beclin1相互作用,参与自噬小体的形成,但与Bcl-2家族的其他成员间无同源序列。
在营养缺乏调节下,Bif-1能在胞质中富集LC3/Atg8、Atg5及Atg9,促使自噬小体的形成,抑制Bif-1,降低细胞自噬,敲除Bif-1则会使小鼠发生散发性肿瘤[5],进一步证明Bif-1的肿瘤抑制作用。
近年来对各种人类肿瘤的研究发现,Bif-1在胰腺导管腺癌、结直肠癌、前列腺癌、膀胱癌、胆管癌及胃癌中表达下降,是上述肿瘤中的抑癌基因,但最近有关肝细胞癌的研究数据提出,Bif-1在肝细胞癌中更像一个原癌基因而非肿瘤抑制基因,高表达Bif-1是肝细胞癌患者不良预后的独立危险因素[6]。
UVRAG蛋白被证实能通过直接作用正向调控Becline1,促进自噬的发生,UVRAG的单等位基因缺失在各种人类结肠癌中被发现,恢复HCT116结肠癌细胞中UVRAG的表达能增加细胞自噬,抑制细胞增殖,而沉默其表达则抑制自噬,此外,UVRAG第8外显子(A)10微卫星序列在结肠癌及胃癌中发现移码突变,使其终止密码子提前出现,产生失去调节自噬功能的UVRAG蛋白[7]。
尽管已证实Becline1、Bif-1及UVRAG能通过自噬抑制肿瘤的发生发展,但除外作为IP-3K的组分影响自噬外,上述3种因子还具有其他功能。
Be-cline1及Bif-1能与Bcl-2结合,Becline1同时亦是caspase-3、7、8的底物;Bif-1能下调EGFR的表达,从而降低MDA-MB231的迁移;UVRAG除通过自噬途径抑制肿瘤,还与DNA损伤修复及维持中心粒的稳定性有关;因此,自噬并不是Becline1、Bif-1及UVRAG抑制肿瘤的唯一途径。
相比之下,与自噬核心机制相关的Atg4C更能证明自噬与肿瘤的关系,Atg4蛋白作为ROS感受器能通过半胱氨酸残基的氧化引起自噬,Atg4C敲除小鼠表现出饥饿介导的自噬水平下降,易发纤维肉瘤[8]。
此外,自噬亦是除凋亡外细胞死亡的另一种途径,部分能诱导自噬的药物如替莫唑胺能使抵抗凋亡的胶质瘤细胞死亡,非甾体类抗炎药物SSA通过诱导自噬介导肿瘤细胞的死亡,siRNA沉默Atg7能减弱SSA介导的自噬引起细胞死亡,肺癌细胞中SSA能通过抑制Akt/mTOR途径诱导自噬引起细胞死亡,过表达Akt 能抵抗SSA介导的细胞死亡[9]。
失巢凋亡是一种黏附依赖生长的细胞脱离依附的胞外基质而启动的细胞凋亡,失巢凋亡对机体的正常发育至关重要,其可确保脱离基质的细胞死亡,而失巢凋亡的消失则是肿瘤细胞脱离当前生存环境,向远处器官转移的基础[10,11]。
CDCP1-PKCδ信号途径引起的自噬抑制被发现是肺癌细胞抵抗失巢凋亡的关键因素,CDCP1是CUB结构域结合蛋白1,与抑制失巢凋亡促进肿瘤转移相关,siRNA沉默CDCP1表达会引起悬浮细胞死亡,但这一过程中caspase-3未发生剪切,说明抑制CDCP1介导的细胞死亡并不是由凋亡引起的,而同时沉默CDCP1及其下游靶蛋白PKCδ的表达,会引起LC3-Ⅱ增高,此外,Fyn激酶磷酸化CDCP1能减少自噬小体形成,而这一过程能被PKCδ的激酶抑制剂所抑制,说明自噬参与失巢凋亡能抑制细胞转移[12]。
3细胞自噬对肿瘤的促进作用缺氧、缺血及放疗均能引起肿瘤细胞自噬水平升高,肿瘤组织缺乏血供,易发生转移,使肿瘤细胞处于代谢应激状态,而此时自噬能帮助凋亡机制缺陷的肿瘤细胞在这种代谢应激条件下继续生存[13,14]。
研究发现,当下调Becline1、Atg14及LC3-Ⅱ后,再使用雷帕霉素处理细胞,细胞不能生存,但当存在外源诱导的自噬(如使用海藻糖或钙依赖蛋白酶抑制剂能诱导自噬),雷帕霉素不能引起细胞凋亡,同样雷帕霉素介导的凋亡亦能被自噬抑制剂3-MA或沉默Atg5而逆转,说明当各种因素引起细胞微环境改变时,自噬能保护细胞免受损失[15]。
研究发现,肿瘤细胞的生长、转移和复发的特点与干细胞十分相似。
肿瘤组织中只有一少部分细胞具有肿瘤干细胞的能力,肿瘤干细胞是肿瘤维持自我更新,无限繁殖并向远处器官转移的重要因素[16,17]。
近期在乳腺癌中的研究发现,细胞自噬是乳腺癌组织中的肿瘤干细胞样细胞(CSC)成瘤的必要因素;K/H离子载体Salinomycin(Sal)在紫杉醇处理的乳腺癌干细胞样细胞中活性下降,尽管原因不清,但研究证实Sal能在CSC及非CSC中阻止自噬及溶酶体蛋白酶的活性,利用带有绿色荧光蛋白的GFP-LC3及含有红色荧光蛋白的LysoTracker-Red检测发现Sal处理后的细胞自噬小体不能与溶酶体融合,Sal能显著抑制乙醛脱氢酶阳性的HM-LER细胞自噬水平,并且增加其凋亡,这一增加细胞凋亡的效应在自噬相关蛋白Atg7缺失的情况下更为明显,在新发现Sal介导的自噬-溶酶体途径中,细胞自噬水平受抑后CSC的成瘤性受到抑制[18]。
在肿瘤治疗方面常选择通过抑制自噬来抑制肿瘤,如沉默Atg蛋白能使肿瘤细胞对化疗和放疗更701山东医药2015年第55卷第45期加敏感,通过氯喹抑制小鼠淋巴瘤细胞的自噬,能增加p53或DNA烷化剂介导的细胞死亡和细胞抑制,细胞自噬抑制剂3-MA及巴弗洛霉素能使提高胶质瘤细胞对放疗的敏感性[19]。
此外,肿瘤的耐药有时亦与自噬有关,有研究认为,肿瘤细胞对雷帕霉素的耐药有可能是通过抑制TOR途径引起自噬水平升高造成的[20];抗肿瘤药物5-FU能诱导A549细胞产生明显自噬,促进Beclin1产生,p62蛋白水平下降,细胞中出现酸性囊泡,使用自噬抑制剂3-MA或利用siRNA沉默Atg7表达能增强5-FU介导的细胞凋亡,并能刺激ROS的产生从而介导细胞凋亡,这一现象证明5-FU介导的细胞自噬能减少其引起的细胞凋亡,是肿瘤细胞抵抗该药物的机制之一[21]。
综上所述,自噬在肿瘤中的功能有矛盾性,一方面当细胞在遇到压力(如代谢应激、缺氧、细胞毒性药物等)时,缺乏自噬会引起死亡,同样过高水平的自噬亦会使凋亡机制受损的细胞直接死亡,这些均有助于肿瘤的治疗;但另一方面,适当的自噬亦能帮助细胞抵抗死亡。
因此,在考虑增加或减少细胞自噬以抑制肿瘤时,应首先明确自噬在不同肿瘤细胞中的作用,不同的动物模型提示我们,在凋亡机制受损的细胞中,自噬对肿瘤的抑制作用可能大于促进作用;而由原癌基因引起的肿瘤,抑制自噬则可能起到抑制肿瘤的作用。
因此,不同肿瘤中自噬的机制研究对于肿瘤的治疗、抗肿瘤药物的研发有重要意义。