自噬在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用

鄭楚麗，宋 碩，譚曉瑜，符愛珍

（廣東醫(yī)科大學(xué)，廣東 湛江 524000）

宮頸癌（cervical cancer）已成為威脅世界女性健康的第4 大惡性腫瘤[1]。近年來我國子宮頸癌發(fā)病率呈上升趨勢。該病起源于宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN），而人乳頭瘤病毒（HPV）持續(xù)感染是CIN 及宮頸癌的高危因素。自噬是高度保守的生物過程，通過降解細(xì)胞長壽蛋白質(zhì)和細(xì)胞器及其成分以維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的獨特而基本的機制[2]。當(dāng)發(fā)生能量限制、氧化應(yīng)激和營養(yǎng)不良等細(xì)胞應(yīng)激事件時，受損或有害的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器積聚，并且驅(qū)動自噬以維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)[3]。自噬可分為3 種形式：大自噬、小自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬。與婦科癌癥有關(guān)的自噬的主要途徑涉及PI3K/AKT/mTOR 軸。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）是AKT 的下游效應(yīng)物，是自噬的抑制劑。PI3K/AKT/mTOR 信號的快速激活和自噬損害均容易介導(dǎo)HPV 感染，從而促進宮頸癌的發(fā)生[2]。大量HPV 病毒被持續(xù)轉(zhuǎn)錄成E6、E7 mRNA 時，E6、E7 癌蛋白大量表達(dá)[4]，并分別通過p53 和pRb 信號傳導(dǎo)途徑導(dǎo)致宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展。在Tingting C 等[5]研究顯示，在宮頸癌細(xì)胞起始和降解階段，E6/E7 可通過加速自噬通量來維持適當(dāng)?shù)幕罨允赡芰Γ瑥亩３至思?xì)胞活力。多項研究表明[6，7，13，15，21]，在宮頸癌發(fā)生發(fā)展過程中，自噬相關(guān)蛋白表達(dá)被抑制，自噬下調(diào)誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。自噬相關(guān)蛋白（autophagy-related protein，Atg）是一類自噬組成蛋白，參與細(xì)胞自噬的啟動和調(diào)控，在腫瘤中，這些蛋白通常會發(fā)生消融或突變，從而消除或增強自噬的發(fā)生，具有一定的病理學(xué)和預(yù)后意義?，F(xiàn)研究較多集中于Beclin1、LC3、p62 這幾種自噬相關(guān)蛋白，本文章將集中講述這3 種自噬相關(guān)蛋白在宮頸癌中的表達(dá)情況，從而闡述自噬在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用。

1 Beclin1

Beclin-1 是一種關(guān)鍵的自噬蛋白，在激活自噬的信號通路中起重要作用，并且參與自噬體形成的初始步驟[6]。目前眾多研究表明Beclin-1 與宮頸癌相關(guān)[7，8]。Beclin-1 表達(dá)水平在宮頸上皮內(nèi)瘤變組織中顯著降低，在宮頸癌標(biāo)本中更低，這證實了HPV介導(dǎo)的宮頸轉(zhuǎn)化過程中自噬反應(yīng)逐漸減弱，另外，Beclin-1 水平與宮頸癌的細(xì)胞分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)[7]。而Shen MX 等[8]提出了不同結(jié)論，雖然Beclin-1 在宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸癌組織中的表達(dá)水平同樣顯著下降，但不同的是，Beclin-1 在宮頸癌組織中的表達(dá)水平與細(xì)胞分化或淋巴轉(zhuǎn)移無關(guān)。總的來說，Beclin-1 表達(dá)降低可提示宮頸癌變風(fēng)險，但不能確定其是否能預(yù)示癌變程度。

Beclin-1 可與Bcl-2 抗凋亡蛋白結(jié)合，其復(fù)合物可抑制自噬。研究表明，雙氫青蒿素（DHA）可通過上調(diào)Bcl-2 磷酸化，使其從Beclin-1 上解離，從而Beclin-1 表達(dá)水平上升誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞自噬，發(fā)揮抗癌作用[9]。Tsai JH 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，1-（2-羥基-5-甲基苯基）-3-苯基-1，3-丙二酮（HMDB）通過調(diào)節(jié)AMP 激活的蛋白激酶（AMPK）和mTOR 信號傳導(dǎo)途徑，促進LC3 和Beclin-1 的表達(dá)，誘導(dǎo)自噬，從而抑制宮頸癌細(xì)胞生長。土貝母苷甲（Tubeimoside I，TBM）是從中藥土貝母中提取出來的一種抗腫瘤藥物。研究表明[11]，TMB 可以通過激活A(yù)MPK，使Bcl-2 與Beclin1 解離，啟動自噬，發(fā)揮抗腫瘤作用，另外研究中發(fā)現(xiàn)，TBM 可能會增強順鉑和紫杉醇等化療藥物對宮頸癌的治療作用。由此可見，不少抗癌藥物通過上調(diào)Beclin-1 表達(dá)水平發(fā)揮抗癌作用。

2 LC3

LC3 以可溶性（LC3-Ⅰ）和膜結(jié)合形式（LC3-Ⅱ）存在，包括LC3A、LC3B、LC3C 這3 種亞型，負(fù)責(zé)形成自噬體的雙膜的延伸。研究認(rèn)為LC3Ⅱ/Ⅰ比率是最可靠的自噬生物標(biāo)志物[12]。兩個自噬途徑中產(chǎn)生的蛋白Atg7 和Agt3 則是LC3Ⅰ向LC3Ⅱ逐漸轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵指標(biāo)。LC3 含量的改變與發(fā)生HR HPV 感染以及出現(xiàn)臨床腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，即受HPV 感染的宮頸組織中自噬通量減少，且受影響的患者的臨床病理特征更差[7]。Hu YF等[13]采用免疫組織化學(xué)方法檢測80 例宮頸鱗狀細(xì)胞癌、40 例高級別宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN）和40 例正常宮頸組織中LC3 的表達(dá)水平，檢測出宮頸癌、高級別CIN 和正常宮頸上皮細(xì)胞分別表達(dá)28.8%、70.0%和75.0%，但在宮頸鱗癌中未觀察到LC3 表達(dá)與臨床病理參數(shù)（包括年齡、FIGO 分期、分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）之間的顯著關(guān)聯(lián)。Leisching G 等[14]研究發(fā)現(xiàn)LC3 在HSIL 和宮頸癌組織中表達(dá)顯著上調(diào)，提示自噬在宮頸癌進展中的重要作用，這與Hu YF 等的實驗結(jié)論相反，具體機制需更多的研究進一步證實。與HPV 陰性的正常子宮頸組織相比，HPV 陽性的正常子宮頸組織LC3-Ⅱ/Ⅰ的表達(dá)比率降低，且在HPV 陽性的子宮頸癌組織中進一步減少，提示HPV 感染可進一步抑制細(xì)胞自噬，促進腫瘤發(fā)展。

多種抗腫瘤藥物通過調(diào)節(jié)LC3 表達(dá)水平發(fā)揮抗癌作用。朱芳等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在一定濃度范圍內(nèi)，宮頸癌細(xì)胞LC3 表達(dá)水平隨著順鉑藥物濃度的增加而增加。另有研究發(fā)現(xiàn)順鉑通過上調(diào)自噬小泡的形成，促進LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化以及增加自噬相關(guān)基因7（Atg7）的表達(dá)水平，從而誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞的自噬過程，發(fā)揮抗腫瘤作用[17]。Tsai JP 等[18]發(fā)現(xiàn)黃酮類葡萄糖苷中的淫羊藿苷可通過4 個方面發(fā)揮其抗癌活性，分別是促進宮頸癌細(xì)胞的自噬、濃度依賴性地增強LC3Ⅱ表達(dá)水平、誘導(dǎo)活性氧（ROS）的產(chǎn)生和阻斷mTOR/PI3K/AKT 信號傳導(dǎo)級聯(lián)。此外，Davis MA 等[19]發(fā)現(xiàn)，病毒蛋白酶抑制劑奈非那韋通過上調(diào)LC3-Ⅱ表達(dá)水平發(fā)揮其抗腫瘤作用。

3 p62

p62 是另一個在細(xì)胞自噬過程中重要的基因，p62 通過結(jié)合KEAP1（Kelch-like ECH-associated protein 1）抑制KEAP1 與氧化應(yīng)激蛋白NRF2（NFE2-related factor 2）結(jié)合，從而引起自噬的發(fā)生[20]。在正常的自噬過程中，細(xì)胞質(zhì)中p62 蛋白不斷被降解；當(dāng)自噬活性減弱時，p62 蛋白會在細(xì)胞質(zhì)中不斷累積。Wang F 等[15]實驗中發(fā)現(xiàn)HPV 感染的正常宮頸組織中p62 表達(dá)水平較無HPV 感染的組織升高，并且在HPV 感染的宮頸癌組織中進一步升高。與鄰近的正常組織相比，p62 的表達(dá)通過子宮頸組織從LSIL 到HSIL 的異常增生轉(zhuǎn)化而逐漸增加[21]。由此可見，p62 的表達(dá)水平與是否有HPV 感染以及病變程度相關(guān)，即自噬抑制程度與HPV 感染及病變程度相關(guān)。

在一定濃度范圍內(nèi)，宮頸癌細(xì)胞P62 表達(dá)水平隨著順鉑藥物濃度的增加而降低，即自噬逐漸增強[16]。由此表明順鉑通過增強自噬發(fā)揮其抗癌作用。紫杉醇暴露可引起宮頸癌細(xì)胞胞質(zhì)中自噬體的聚集，導(dǎo)致p62 的表達(dá)水平下調(diào)[22]，這表明紫杉醇可誘導(dǎo)自噬，且賦予腫瘤細(xì)胞抗凋亡的保護作用。Xiang W等[23]發(fā)現(xiàn)，從吉祥草中分離的甾體皂苷RCE-4 是一種潛在的抗宮頸癌藥物。其可通過上調(diào)p62 表達(dá)水平、損害溶酶體組織蛋白酶的活性并抑制自噬通量，從而發(fā)揮抗宮頸腫瘤細(xì)胞作用。番荔枝（Annona coriacea Mart）是一種具有廣譜生物活性的植物，其作用于宮頸癌細(xì)胞系時可促進p62 的積累和LC3Ⅱ的減少，以及酸性囊泡水平的降低，從而抑制自噬，特別是針對順鉑敏感細(xì)胞系時其作用更加明顯，可見番茄枝可作為治療順鉑敏感宮頸癌新型藥物[24]。

4 總結(jié)

目前已經(jīng)證實細(xì)胞自噬在宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展中具有重要的作用，但其具體作用機制仍未完全闡明。Beclin1、LC3、p62 可作為協(xié)助宮頸癌及癌前病變診斷的手段，也是多種抗腫瘤藥物的作用靶點，由此可見，若對自噬再更深層次地探討研究，必將有更多地自噬相關(guān)蛋白及相應(yīng)的信號通路可用于宮頸腫瘤的診斷與治療。