摘要：肺癌是全世界范圍內(nèi)病死率較高的腫瘤之一，其中非小細(xì)胞肺癌占85%。近年來，通過對(duì)非小細(xì)胞肺癌發(fā)生、發(fā)展和治療的研究發(fā)現(xiàn)，在病理狀態(tài)下非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞減弱的自噬水平可能受抑癌基因LKB1的調(diào)節(jié)，從而削弱了非小細(xì)胞肺癌放射治療的效果。該文將對(duì)非小細(xì)胞肺癌中自噬檢測(cè)方法、相關(guān)信號(hào)通路以及可能的治療靶點(diǎn)就目前的研究進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述。

關(guān)鍵詞：mTOR，自噬，非小細(xì)胞肺癌

1. 細(xì)胞自噬研究技術(shù)

1.1普通透視電鏡技術(shù)：

在透視電子顯微鏡下觀察到自噬體結(jié)構(gòu)是對(duì)自噬現(xiàn)象進(jìn)行的最直接的觀察。

自噬體在不同的階段有不同的結(jié)構(gòu)特征，例如初期吞噬了細(xì)胞器及胞漿成分的自噬體為典型的雙層膜結(jié)構(gòu)，晚期自噬體與溶酶體相融合后變?yōu)閱螌幽ぃ麅?nèi)的降解物密度增加。[1]但在實(shí)驗(yàn)中，我們必須借助特殊標(biāo)記區(qū)分自噬體不同成熟階段的結(jié)構(gòu)，這為實(shí)際操作帶來了一定難度。1990年有學(xué)者提出[2-3]，采用初始自噬囊泡和降解自噬囊泡表示以解決上述問題。2010年有研究者[4]以單位細(xì)胞胞漿中自噬性囊泡所占面積的比例反應(yīng)自噬活性的強(qiáng)弱，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電鏡結(jié)果的定量分析。

1.2化學(xué)和免疫化學(xué)染色法

細(xì)胞內(nèi)存在兩種形式的微管相關(guān)蛋白，即LC3Ⅰ和 LC3Ⅱ，其中LC3Ⅰ散在分布于細(xì)胞漿內(nèi)，而LC3Ⅰ和磷脂酰乙醇胺偶聯(lián)形成的 LC3Ⅱ則定位于自噬體膜上，且始終穩(wěn)定地保留在自噬體膜上直到與溶酶體融合，因此LC3Ⅱ的水平在某種程度上反映了自噬體的數(shù)量[5]。通過對(duì)自噬體膜上的標(biāo)記蛋白進(jìn)行免疫染色以檢測(cè)細(xì)胞自噬水平。

1.3分子生物學(xué)技術(shù)

自噬發(fā)生后，細(xì)胞內(nèi) LC3 蛋白總量并無明顯增多，而一部分LC3Ⅰ醇化為L(zhǎng)C3Ⅱ，即自噬時(shí) LC3Ⅰ減少、LC3Ⅱ增加，那么LC3Ⅱ/LC3Ⅰ一定程度上可以反映細(xì)胞的自噬水平[6]。需要注意的是，在Western-blot實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到兩個(gè)蛋白質(zhì)條帶，其中，盡管 LC3Ⅱ與 PE 結(jié)合后實(shí)際分子質(zhì)量大于LC3Ⅰ，但其疏水性較強(qiáng)，在聚丙烯酰胺凝膠中的泳動(dòng)速度要快于 LC3Ⅰ。因此LC3Ⅱ和LC3Ⅰ表達(dá)的比值可作為細(xì)胞自噬實(shí)驗(yàn)的重要指標(biāo)。

2. mTOR與非小細(xì)胞肺癌的自噬

LKB1的發(fā)現(xiàn)來自于對(duì)黑斑息肉病的研究[7]。黑斑息肉病是一種十分罕見的以胃腸道多發(fā)性錯(cuò)構(gòu)瘤息肉樣改變和黏膜色素沉著為特征的常染色體顯性遺傳疾病，患者罹患癌癥的概率明顯高于常人。LKB1作為抑癌基因，在非小細(xì)胞肺癌中的突變的頻率與發(fā)病有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

LKB1與細(xì)胞自噬相關(guān)的通路主要包括mTOR和YAP/TAZ兩個(gè)通路，兩者能夠相互促進(jìn)。mTOR是--種絲/蘇氨酸蛋白激酶，廣泛存在于酵母哺乳動(dòng)物中，進(jìn)化十分保守。[8]mTORCI制劑通過阻斷細(xì)胞周期、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡和自噬并抑制腫瘤血管的生成，從而達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)和進(jìn)展的作用。

mTOR蛋白的激酶結(jié)構(gòu)域是雷帕霉素；活化的mTOR主要通過磷酸化蛋白翻譯過程中的核糖體S6蛋白酶（S6K）和真核細(xì)胞始動(dòng)因子4E結(jié)合蛋白1（4EBP1）來控制細(xì)胞生長(zhǎng)。mTOR依賴的4EBP1和S6K是蛋白翻譯的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，是細(xì)胞生長(zhǎng)的正調(diào)節(jié)劑。研究表明雷帕霉素及3種衍生物在肺癌的治療中有明顯的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Y-Anttila P，Vihinen H，Jokitalo E，et al. Monitoring autophagyby electron microscopy in mammalian cells. Methods Enzymol，2009，452：143-164

[2] Dunn Jr W A. Studies on the mechanisms of autophagy：Formationof the autophagic vacuole. J Cell Biol，1990

[3] Dunn Jr W A. Studies on the mechanisms of autophagy：Maturationof the autophagic vacuole. J Cell Biol，1990，110：1935-1945

[4]Swanlund J M，Kregel K C，Oberley T D. Investigating autophagy：Quantitative morphometric analysis using electron microscopy.Autophagy，2010，6（2）：270-277

[5] Kimura S，F(xiàn)ujita N，Noda T，et al. Monitoring autophagy inmammalian cultured cells through the dynamics of LC3. MethodsEnzymol，2009，452：1-12

[6] Kadowaki M，Karim M R. Cytosolic LC3 ratio as a quantitativeindex of macroautophagy. Methods Enzymol，2009，452：199-213

[7] Avizienyte E，Loukola A，Roth S，Hemminki A，Tarkkanen M，Salovaara R，et al. LKB1 somatic mutations in sporadic tumors. The American journal of pathology 1999；154：677-81.

[8] Laplante，M. and Sabatini，D.M.（2012）mTOR signaling in growth control and disease. Cell 149，274–293

作者簡(jiǎn)介：

席闖 出生年月：1995年2月 性別：男 民族：漢 籍貫：江蘇省連云港市 職稱；學(xué)生 學(xué)歷：大學(xué)本科

翟盟盟 出生年月：1995年10月 性別：女 民族：漢 籍貫：江蘇省連云港市 職稱：學(xué)生 學(xué)歷：大學(xué)本科

課題項(xiàng)目：江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目（201610313047Y）