自噬在喉癌化學(xué)藥物治療中的研究進(jìn)展

張坤，馬瑤佳，李福興，彭梅君

（大理大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，云南 大理 671000）

1 自噬

自噬在機(jī)體內(nèi)的反應(yīng)過程比較復(fù)雜，需依賴許多自噬相關(guān)蛋白和信號傳導(dǎo)通路的協(xié)助，進(jìn)而將需要降解的細(xì)胞質(zhì)送往溶酶體分解，以此來維持真核生物中細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)和應(yīng)激[1]。這一過程中，雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬體形成起到關(guān)鍵作用，自噬體包裹特定需要降解的細(xì)胞內(nèi)容物后與溶酶體融合，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)容物的降解與產(chǎn)物循環(huán)再合成新的細(xì)胞內(nèi)容物[2]。

在正常狀態(tài)下細(xì)胞可利用自噬功能來維持自我穩(wěn)定。在缺氧、低能量或者某些損傷因素的條件下，自噬過程能被充分誘導(dǎo)，通過降解受損和有毒的細(xì)胞器來減緩細(xì)胞的衰老和死亡、促進(jìn)生存。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生癌變時(shí)，自噬對腫瘤細(xì)胞的作用有兩面性，一方面腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬過程可以維護(hù)腫瘤細(xì)胞穩(wěn)定性，促進(jìn)其逃避凋亡，從而降低了腫瘤細(xì)胞對化學(xué)藥物的敏感性；另一方面自噬的發(fā)生對腫瘤細(xì)胞的增殖有明顯的抑制效應(yīng)[3]。

2 喉癌

喉癌在耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)中是常見的惡性腫瘤之一。在我國，喉癌發(fā)病率在部分省份發(fā)病率可達(dá)1.5 至3.4/10 萬人，具有地區(qū)差異，華北和華東地區(qū)發(fā)病率明顯高于南方省份。我國是喉癌大國，喉癌的發(fā)病率高居不下，通過近些年對喉癌的研究，發(fā)現(xiàn)其發(fā)病率明顯增高。喉癌的類型主要以鱗狀細(xì)胞癌為主，通過研究發(fā)現(xiàn)鱗狀細(xì)胞癌類約占全部類型的98%左右[5]。然而目前喉癌的病因尚不明確，研究表明吸煙、空氣質(zhì)量不佳、飲酒等均會促進(jìn)喉癌的發(fā)生[4]。

對于目前的醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀來說，通過手術(shù)治療是治療喉癌的主要方式，通過徹底切除腫瘤和清掃頸淋巴結(jié)來達(dá)到治療目的、最大可能的保留喉的功能、提高患者生存質(zhì)量。但鱗狀細(xì)胞癌類型的喉癌通常對化療不敏感，近年也有相關(guān)資料表明，晚期喉癌實(shí)行同步化療可能會提高保喉的機(jī)會。

3 自噬與喉癌的化學(xué)藥物治療

近年來，研究發(fā)現(xiàn)自噬在喉癌化學(xué)藥物治療時(shí)發(fā)揮了重要作用。某些藥物比如姜黃素、天冬酰胺酶、環(huán)氧化酶2 抑制劑、原花青素等能誘導(dǎo)喉癌細(xì)胞凋亡，但是喉癌細(xì)胞的自噬效應(yīng)保護(hù)了細(xì)胞的穩(wěn)定性，從而降低對藥物的敏感性。

3.1 姜黃素聯(lián)合自噬抑制劑

姜黃素是姜黃屬植物中提取的天然藥物，在降血脂、消炎、抗風(fēng)濕、抗腫瘤領(lǐng)域有著重要的藥用價(jià)值。有研究示，姜黃素可以對乳腺癌，前列腺癌，結(jié)腸癌和肺癌等多種惡性腫瘤中有著預(yù)防作用[6]。近年來，有研究表明，喉癌Hep-2 細(xì)胞能被姜黃素誘導(dǎo)發(fā)生自噬和凋亡。通過不同劑量的姜黃素處理喉癌Hep-2 細(xì)胞時(shí)間達(dá)到48 小時(shí)后，自噬相關(guān)蛋白如LC3、Beclin1 蛋白會隨著姜黃素濃度增加而增加，這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明姜黃素可以通過促進(jìn)自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)來誘導(dǎo)喉癌Hep-2 細(xì)胞發(fā)生自噬。為了明確姜黃素導(dǎo)致的自噬是何種性質(zhì)的自噬，該實(shí)驗(yàn)還通過用自噬抑制劑3-MA 單獨(dú)處理Hep-2 細(xì)胞與姜黃素單獨(dú)處理Hep-2 細(xì)胞、自噬抑制劑3-MA 聯(lián)合姜黃素處理Hep-2 細(xì)胞的對比得出當(dāng)自噬抑制劑3-MA單獨(dú)作用Hep-2 細(xì)胞時(shí)增殖抑制效果不明顯，自噬抑制劑3-MA 聯(lián)合姜黃素處理Hep-2 細(xì)胞時(shí)增殖抑制效應(yīng)明顯強(qiáng)于姜黃素單獨(dú)處理Hep-2 細(xì)胞[7]。綜合上面研究所得：姜黃素能誘導(dǎo)Hep-2 細(xì)胞發(fā)生凋亡，但是對Hep-2 細(xì)胞誘導(dǎo)的自噬是保護(hù)性的，同時(shí)使用自噬抑制劑能加強(qiáng)姜黃素對Hep-2 細(xì)胞的增殖抑制效應(yīng)。自噬抑制劑和姜黃素聯(lián)合應(yīng)用可能為喉癌患者化學(xué)治療提供了一條新思路。

3.2 天冬酰胺酶聯(lián)合自噬抑制劑

天冬酰胺酶可以降解天冬酰胺來達(dá)到“餓死”大部分腫瘤細(xì)胞的目的。近年來，有研究表明，天冬酰胺酶能誘導(dǎo)喉癌Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞凋亡和自噬。該研究用不同劑量的天冬酰胺酶分別處理Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞48 小時(shí)后，結(jié)果表明天冬酰胺酶對Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞的增殖抑制效應(yīng)與濃度呈依賴性，證明天冬酰胺酶可以殺傷Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞。為了證明天冬酰胺酶是否能誘導(dǎo)自噬，該研究還用0.5IU/mL 劑量的天冬酰胺酶處理分別處理Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞24 小時(shí)與不處理的Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞對照，經(jīng)過對兩組細(xì)胞固定、包埋、切片、染色處理后，通過透射電鏡觀測到了實(shí)驗(yàn)組的Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞中可觀察到自噬小體，而對照組中細(xì)胞正常，也未觀察到自噬小體。還通過檢測到天冬酰胺酶處理過后的Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞中LC3-II（自噬相關(guān)蛋白的一種）顯著增多從而證明了天冬酰胺酶可以誘導(dǎo)Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞自噬。該實(shí)驗(yàn)還通過用天冬酰胺酶單獨(dú)處理Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞與自噬抑制劑氯喹聯(lián)合天冬酰胺酶分別處理Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞的對比，結(jié)果表明自噬抑制劑氯喹聯(lián)合天冬酰胺酶處理過的Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞的增殖抑制效應(yīng)明顯高于天冬酰胺酶單獨(dú)處理的組[8]。說明了天冬酰胺酶誘導(dǎo)Tu212 細(xì)胞和Tu686 細(xì)胞自噬的性質(zhì)是保護(hù)性的。自噬抑制劑和天冬酰胺酶聯(lián)合應(yīng)用可能為喉癌患者化學(xué)治療提供了又一條新思路。

3.3 原花青素聯(lián)合順鉑

原花青素是一種多酚類化合物，近年來，對于原花青素能抗腫瘤的功效研究頗多。有研究表明，原花青素能誘導(dǎo)喉癌TU686 細(xì)胞產(chǎn)生自噬、且原花青素誘導(dǎo)喉癌TU686 細(xì)胞自噬能增強(qiáng)順鉑對喉癌TU686 細(xì)胞的殺傷作用，其喉癌細(xì)胞增殖效應(yīng)明顯抑制。該實(shí)驗(yàn)將順鉑單獨(dú)處理TU686 細(xì)胞24 小時(shí)歸為一組、原花青素單獨(dú)處理TU686 細(xì)胞24 小時(shí)歸為二組、同第一組等濃度的順鉑與第二組等濃度的原花青素混合處理TU686 細(xì)胞歸為第三組、空白對照組歸為第四組。經(jīng)過一系列處理后，通過細(xì)胞免疫熒光染色檢測LC3-II 蛋白來觀察四組自噬的情況。結(jié)果：電動(dòng)熒光顯微鏡下，第四組的LC3-II熒光表達(dá)很弱，第一組、第二組和第三組熒光表達(dá)逐漸增強(qiáng)。且通過用流式細(xì)胞術(shù)檢測到的結(jié)果提示：與第四相比，其余三組TU686 細(xì)胞表現(xiàn)出不同程度的增殖抑制效應(yīng)，且第三組最為明顯，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該研究還用自噬抑制劑3-MA預(yù)處理后，第二組和第三組中LC3-II 表達(dá)下降且TU686細(xì)胞增殖抑制效應(yīng)明顯下降，表明自噬受到抑制后TU686 細(xì)胞的凋亡隨之下降[9]。上述研究為原花青素聯(lián)合順鉑治療喉癌提供了一定的理論基礎(chǔ)，也為喉癌的化療提供了新的思路。

3.4 環(huán)氧化酶2（COX-2）選擇性抑制劑聯(lián)合自噬抑制劑

關(guān)于對COX-2 在腫瘤領(lǐng)域的研究越來越多，曾有研究顯示COX-2 與多種頭頸部鱗癌存在關(guān)聯(lián)，可發(fā)現(xiàn)其在頭頸部鱗癌細(xì)胞中高度表達(dá)[10,11]。從而可推測抑制COX-2 是否能在喉癌的治療有幫助？有研究就塞來昔布在喉癌Hep-2 細(xì)胞的影響展開研究。該研究用不同濃度塞來昔布處理喉癌Hep-2 細(xì)胞12、24、36、48、72 小時(shí)后結(jié)果表明喉癌Hep-2 細(xì)胞的增殖受塞來昔布抑制。但以50μmol/L 塞來昔布來單獨(dú)處理 Hep-2 細(xì)胞48 小時(shí)后與另一組50μmol/L 塞來昔布來單獨(dú)處理 Hep-2 細(xì)胞72 小時(shí)來比較細(xì)胞的凋亡率，發(fā)現(xiàn)兩組的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該研究還發(fā)現(xiàn)塞來昔布處理48小時(shí)后的喉癌細(xì)胞發(fā)生了凋亡現(xiàn)象，但并未發(fā)現(xiàn)喉癌細(xì)胞中產(chǎn)生自噬空泡和自噬體，也就意味著處理48 小時(shí)的細(xì)胞未發(fā)生自噬。但是當(dāng)塞來昔布處理72 小時(shí)后，通過透射電鏡可觀察到細(xì)胞發(fā)生了自噬現(xiàn)象。通過之前比較48 小時(shí)與72 小時(shí)的凋亡率和上述觀測到的現(xiàn)象，可推斷喉癌細(xì)胞在產(chǎn)生了自噬對抗塞來昔布誘導(dǎo)的凋亡效應(yīng)。為了明確這一推斷，該研究在50μmol/L 塞來昔布來單獨(dú)處理 Hep-2 細(xì)胞48 小時(shí)后加入自噬抑制劑入 3-MA 后與不加比較，發(fā)現(xiàn)加入自噬抑制劑后，細(xì)胞的凋亡率明顯上升[12]。說明細(xì)胞發(fā)生的自噬是保護(hù)性自噬，從而保護(hù)喉癌細(xì)胞逃避凋亡。

4 小結(jié)

腫瘤與自噬的研究近年越來越熱門，是當(dāng)前醫(yī)學(xué)界的熱門話題。研究發(fā)現(xiàn)，自噬與腫瘤血管形成和分布相關(guān)，自噬可能對腫瘤的血管生成和分布有抑制效應(yīng)[13]。然而自噬與腫瘤凋亡的關(guān)系是復(fù)雜的，它既可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，又可以穩(wěn)定腫瘤細(xì)胞的穩(wěn)定，來降低腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性，從而逃避凋亡。通過上述閆婷婷、趙永強(qiáng)、紀(jì)云翔等的研究，表明自噬對喉癌細(xì)胞的作用大部分是保護(hù)性的，它能降低喉癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性。喉癌在我國發(fā)病率高，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)2015 年我國喉癌新發(fā)病人數(shù)約為2.64 萬，同年與喉癌相關(guān)患者死亡人數(shù)達(dá)1.45 萬，且大約以每年萬分之一的速度增長[14]。面對如此嚴(yán)峻的形勢，研究喉癌新的治療手段迫在眉睫。目前自噬在喉癌化學(xué)治療中的研究尚不足，在臨床上的應(yīng)用不多，還需要更加深入研究。未來還需對自噬調(diào)控機(jī)制深入研究，來為喉癌的治療提供臨床依據(jù)及新的思路。