駱廣躍 陳先國 梁朝朝

自噬是細(xì)胞應(yīng)對代謝、毒素以及環(huán)境壓力所產(chǎn)生的一種適應(yīng)性生理過程。目前普遍認(rèn)為這種適應(yīng)能力對于普通細(xì)胞是有益的，但對于腫瘤細(xì)胞，自噬同樣也可以增強(qiáng)其養(yǎng)分利用，促進(jìn)癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移，更重要的是，自噬可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對各種治療方法的耐受性，降低各種治療方法的療效。在前列腺癌中，雄激素阻斷、紫杉醇化療以及激酶抑制劑均可以引起自噬的變化而出現(xiàn)治療抵抗，因此，深入探究前列腺癌治療過程中自噬的動態(tài)變化有助于為前列腺癌的治療提供新思路。

一、自噬概述

細(xì)胞自噬是一種基本的細(xì)胞應(yīng)激調(diào)控機(jī)制，細(xì)胞可以通過自噬和溶酶體來消除、降解和消化受損、變性、衰老和失去功能的細(xì)胞、細(xì)胞器及變性蛋白質(zhì)與核酸等生物大分子。為細(xì)胞的重建、再生和修復(fù)提供必須原料，實現(xiàn)細(xì)胞的再循環(huán)和再利用。它既是體內(nèi)的“垃圾處理廠”，也是“廢品回收站”。根據(jù)細(xì)胞內(nèi)底物運送到溶酶體腔方式的不同，哺乳動物細(xì)胞自噬主要可分為3種方式：巨自噬、微自噬以及分子伴侶介導(dǎo)的自噬［1］，通常我們所說的自噬是指巨自噬。事實上，細(xì)胞正常情況下很少發(fā)生高強(qiáng)度的自噬，除非有誘發(fā)因素的存在。這些誘發(fā)因素很多，既有來自于細(xì)胞外的（如外界中的營養(yǎng)成分、缺血缺氧、生長因子的濃度等），也有細(xì)胞內(nèi)的（代謝壓力、衰老或破損的細(xì)胞器、折疊錯誤或聚集的蛋白質(zhì)等）。由于這些因素的經(jīng)常性存在，因此細(xì)胞保持了一種低水平、基礎(chǔ)的自噬活動以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)［2］。自噬維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是通過應(yīng)急吞噬細(xì)胞內(nèi)受損物質(zhì)，這就要求自噬的速度要快、量要大，特異性不強(qiáng)。因此自噬的過程一旦啟動，必須在度過危機(jī)后適時停止，否則，捕獲胞質(zhì)成分的特性將導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生不可逆的損傷［3］。

二、自噬與腫瘤的關(guān)系

自噬作為維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、降低環(huán)境對細(xì)胞影響的基本生理活動，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展和治療的關(guān)系十分復(fù)雜。目前認(rèn)為自噬與腫瘤的關(guān)系是雙面性的。對于不同的細(xì)胞，自噬的作用可能不同，相同的細(xì)胞在不同的外部因素作用時，自噬的作用也可能不同，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展的不同階段，自噬的作用也不盡相同。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為自噬活動可以作為抑制腫瘤發(fā)生的保護(hù)性因素［4］。自噬相關(guān)基因Beclin-1是第一個確認(rèn)的哺乳動物自噬基因，研究人員發(fā)現(xiàn)在40%～75%的乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌中存在Beclin-1基因的缺失，而且存在Beclin-1缺陷的小鼠比正常小鼠更易發(fā)生淋巴瘤、肝細(xì)胞癌和肺癌［5］。在自噬缺陷的細(xì)胞中，泛肽結(jié)合蛋白p62表達(dá)上調(diào)以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生，而在正常的細(xì)胞中，自噬可通過清除p62而抑制腫瘤的發(fā)生。自噬抑制腫瘤的發(fā)生機(jī)制可能與自噬可以通過對變性蛋白或受損細(xì)胞器進(jìn)行降解以減少氧化應(yīng)激的產(chǎn)生、避免對DNA的損傷［6］。盡管自噬作為腫瘤發(fā)生的保護(hù)性因素已被普遍接受，然而自噬仍有可能是促進(jìn)腫瘤產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移的因素。研究人員發(fā)現(xiàn)自噬可以抑制細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)，促使融合基因Bcr-Abl介導(dǎo)的白血病的發(fā)生［7］。腫瘤細(xì)胞一般都具有特征性的低營養(yǎng)、低氧環(huán)境，然后誘導(dǎo)自噬的上調(diào)。敲除自噬關(guān)鍵基因Beclin-1、Atg5、Atg7后的腫瘤模型對于環(huán)境代謝壓力是敏感的，這些都說明自噬可以改善腫瘤細(xì)胞的微環(huán)境以幫助腫瘤細(xì)胞渡過難關(guān)［8］。

三、自噬與前列腺癌的關(guān)系

前列腺癌是男性最常見的惡性腫瘤之一，最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，美國前列腺癌的發(fā)病率居男性癌癥的首位，死亡率在男性癌癥中僅次于肺癌，居癌癥死亡的第2位［9］。許多研究表明自噬與前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展以及治療關(guān)系密切。尤其是在不同治療方法下自噬的反應(yīng)狀態(tài)對治療效果及預(yù)后有很大影響。下面介紹幾種前列腺癌常用的治療方法以及自噬的產(chǎn)生和改變。

1.雄激素剝奪治療：目前晚期前列腺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療是雄激素剝奪治療，多數(shù)患者初期采用雄激素剝奪治療有效，但雄激素剝奪治療后幾乎所有患者均轉(zhuǎn)化為去勢抵抗性前列腺癌（castration resistant prostate cancer，CRPC）。最近的一些研究表明，抗雄激素治療可以激活自噬活動，以致CRPC的發(fā)生。雄激素在自噬活動中是一個重要角色，雄激素受體可以負(fù)向調(diào)控自噬活動，而針對雄激素受體的抑制劑則可以使自噬活動增強(qiáng)。比卡魯胺，一種非甾體類雄性激素受體拮抗劑，在沒有其他因素的壓力下可以使前列腺癌細(xì)胞的自噬活動增強(qiáng)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)雄激素受體拮抗劑恩扎魯胺可以在體內(nèi)或體外的前列腺癌模型中誘導(dǎo)出明顯的自噬潮［10］。這些研究表明抗雄激素治療可以增強(qiáng)自噬活動從而增加細(xì)胞的適應(yīng)能力以克服雄激素撤退的代謝壓力?？剐奂に刂委熆梢蕴岣咦允苫顒?，mTOR發(fā)揮了關(guān)鍵角色，雄激素受體可以促進(jìn)mTOR mRNA的合成，而抗雄激素治療會直接影響mTOR活動。這一發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被先前研究證實，雄激素剝奪會減少mTOR的下游代謝產(chǎn)物［11］。使用恩扎魯胺進(jìn)行長時間的雄激素受體阻斷可以激活A(yù)MP依賴的蛋白激酶 （adenosine monophosphate activated protein kinase，AMPK），最終通過mTOR調(diào)控蛋白抑制mTOR。研究已經(jīng)表明AMPK能夠直接調(diào)控mTOR活動以應(yīng)對細(xì)胞能量失衡，增加AMP／ATP的比率。缺氧是抗雄激素治療可以提高自噬活動的一個間接原因，雄激素撤退阻礙血管生成和營養(yǎng)合成以致缺氧進(jìn)一步刺激自噬。上述事實可以證實雄激素受體對自噬潮的影響，但不能完全解釋自噬的調(diào)控，例如，雄激素剝奪治療仍然可以使缺乏雄激素受體的PC3細(xì)胞系自噬上調(diào)［12］?？赡艿脑虬ㄔ┗虻母淖兝鏟TEN，腫瘤抑制因子的改變?nèi)缂?xì)胞腫瘤抗原P53，以及雄激素受體下游的異常代謝產(chǎn)物。

考慮到雄激素和雄激素受體在前列腺癌治療中的重要地位，并且雄激素剝奪治療獲益的局限性可能在于自噬，目前大量的研究在探索自噬的調(diào)控是否可以改善雄激素剝奪治療的效果。有證據(jù)表明雄激素受體和自噬抑制劑表現(xiàn)為協(xié)同作用，促進(jìn)細(xì)胞死亡，并且這種抑制是劑量和時間依賴性的［13］。Bennett等［14］研究發(fā)現(xiàn)，使用自噬抑制劑三甲基腺嘌呤協(xié)同比卡魯胺是單獨使用比卡魯胺處理細(xì)胞的細(xì)胞死亡率的1.5倍。Colquhoun等［15］也發(fā)現(xiàn)，使用比卡魯胺和二甲雙胍處理LNCaP細(xì)胞會使集落形成率明顯降低，這種現(xiàn)象在PC3細(xì)胞系仍然存在，雖然后者需要更高的劑量。

2.紫杉醇化療：目前晚期前列腺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療是內(nèi)分泌治療，多數(shù)患者初期采用內(nèi)分泌治療有效，但治療后幾乎所有患者均轉(zhuǎn)化為CRPC。多西他賽目前是CRPC患者的一線療法，國外研究顯示，以多西他賽為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療方案可延長CRPC患者中位生存時間2個月左右，目前用自噬理論還很難解釋此種化療方法療效有限性的原因［16］。早期的研究表明，以多西他賽為基礎(chǔ)的化療會導(dǎo)致自噬活動不同程度的變化，有些研究顯示會誘導(dǎo)自噬［17］，而有些相反［18］，這些研究結(jié)果的差異在一定程度上可以通過使用不同濃度的紫杉醇和不同的細(xì)胞系來解釋。有學(xué)者通過對乳腺癌細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，自噬小體對于紫杉醇的反應(yīng)是環(huán)境依賴性的，治療時間和環(huán)境壓力都會影響自噬活動的程度［19］。盡管目前研究結(jié)果各不相同，但自噬與紫杉醇之間還是有固有的聯(lián)系。理論上說紫杉醇會抑制自噬，因為紫杉醇針對的目標(biāo)是微管（自噬體形成和運輸?shù)暮诵慕M成部分），然而這種說法具有一定的局限性，有研究人員發(fā)現(xiàn)紫杉醇可以上調(diào)自噬活動［20］。可能的原因是紫杉醇僅僅針對的是微管上的特殊部位例如紡錘體而留下足夠的功能區(qū)來完成自噬活動，有的則認(rèn)為微管結(jié)構(gòu)的破壞會觸發(fā)Raf-1的信號級聯(lián)反應(yīng)以致誘導(dǎo)自噬［21］。Notte等［19］發(fā)現(xiàn)了紫杉醇誘導(dǎo)自噬的兩條關(guān)鍵通路，第一是紫杉醇抑制了mTOR，第二則是涉及到c-Jun氨基末端激酶的激活，使Bcl-2和Bcl-XL磷酸化進(jìn)而激活自噬。有趣的是，盡管上面兩條通路有相似的功能，但不同的紫杉醇治療時間和不同的環(huán)境壓力對自噬的激活差異卻很大。

就像紫杉醇可以影響自噬一樣，自噬似乎也是出現(xiàn)紫杉醇抵抗的重要因素，尤其是在前列腺癌細(xì)胞中。LNCaP-AI是一種雄激素非依賴性前列腺癌細(xì)胞系，當(dāng)位于雄激素缺乏的培養(yǎng)液，LNCaP-AI細(xì)胞系對于多西紫杉醇的耐受能力是普通LNCaP細(xì)胞系的2.5倍，而當(dāng)恢復(fù)培養(yǎng)液中的雄激素，LNCaP-AI細(xì)胞系依然對多西紫杉醇敏感，當(dāng)再加入三甲基腺嘌呤抑制自噬，多西紫杉醇的細(xì)胞毒性倍增，由此可以看出自噬是出現(xiàn)多西紫杉醇抵抗的影響因素［14］。

3.激酶抑制劑：酪氨酸激酶是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要中介，這些激酶的任何異?；顒佣加锌赡軙?dǎo)致細(xì)胞異常增殖、分化、凋亡和代謝。Src家族酪氨酸激酶（Src family kinases，SFK）在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，其中包括膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌和前列腺癌［22］。SFK的激活與前列腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移潛能有著密切聯(lián)系，尤其對于前列腺癌的骨轉(zhuǎn)移。SFK能激活雄激素受體，而SFK的活動在雄激素剝奪時又受許多生長因子的影響，包括表皮生長因子、胃泌素、IL-6、IL-8，這些生長因子也可以激活許多重要的增殖通路，其中就包括 Ras／Raf／Erk和 PI3K／Akt途徑［23］。目前已納入臨床研究的酪氨酸激酶抑制劑包括達(dá)沙替尼和塞卡替尼等。研究表明塞卡替尼可以減少前列腺癌細(xì)胞株的轉(zhuǎn)移，然而SFK抑制劑在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的水平上很明顯是失敗的，這可能是由于自噬的影響［24］。當(dāng)SFK被抑制PI3K／Akt／mTOR／S6K信號級聯(lián)反應(yīng)被阻礙，可導(dǎo)致自噬的上調(diào)。盡管很多研究模型都證明了前列腺癌中SFK的異常激活，并且針對SFK的抑制對于腫瘤的治療能夠獲得收益，然而自噬提供的逃避機(jī)制限制了這類藥物的治療潛能。在使用SFK抑制劑的同時使用自噬抑制劑或許能夠提高這類藥物的療效。有研究建立了異種小鼠的前列腺癌模型，一組使用塞卡替尼處理，另一組使用塞卡替尼聯(lián)合氯喹處理，觀察14d后腫瘤的生長情況，發(fā)現(xiàn)后者抑制腫瘤生長率達(dá)64%，而單獨使用塞卡替尼組則僅為26%［25］。總而言之，激酶在前列腺癌細(xì)胞代謝和增殖過程中起著很重要的作用，并且針對激酶的抑制劑可以影響前列腺癌的進(jìn)展，SFK抑制劑治療效果的局限性可能是由于交叉的分子通路重疊所導(dǎo)致同時出現(xiàn)的治療效果和治療抵抗，幸運的是，自噬抑制劑或許可以破壞這種治療抵抗。

四、展望

隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，我們對前列腺癌的認(rèn)識也不斷深化。自噬的動態(tài)變化在前列腺癌的進(jìn)展中是一種潛在的可變因素，針對前列腺癌的干預(yù)性治療和腫瘤自身的進(jìn)展程度決定了自噬活動對腫瘤本身的利與弊，因此適當(dāng)?shù)恼{(diào)控自噬活動以獲得最大的治療效果顯得尤為重要。目前很多針對前列腺癌自噬調(diào)控的臨床試驗正在展開，但是調(diào)控自噬的過程相對缺乏特異性，并且對于非癌組織的影響也不確定。希望在不久的未來，我們能深入理解前列腺癌進(jìn)展和治療中自噬的動態(tài)變化，通過特異性的自噬調(diào)節(jié)來誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞凋亡以達(dá)到治療目的，這或許是前列腺癌治療的一個可行策略。

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