分析细胞自噬在肿瘤发生发展中的影响

分析细胞自噬在肿瘤发生发展中的影响

李豆豆

杰科（天津）生物医药有限公司 300467

摘要:自噬是一种自我分解方式，能够对衰老坏死、寿命较长蛋白质细胞器进行消解，这个过程高度依赖溶酶体，在真核细胞中广泛存。现阶段，随着不断深入的研究细胞自噬，发现细胞自噬和大部分肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤临床治疗时越来越多的选择自噬作用相关药物，治疗效果表现不一。本文对细胞自噬在肿瘤发生和发展中的影响进行分析。

关键词：细胞自噬；肿瘤治疗；细胞

凋亡和坏死是细胞死亡最常见的两种方式，细胞凋亡过程主要受基因调控，是细胞发挥自我意识主动采取的一种结束细胞生命的活动，主要目的是为了调节和控制机体的生长发育及保持内环境稳定。细胞凋亡也被称为程序性细胞死亡，是由基因控制的一种自主有序的死亡。抗肿瘤治疗机制之一就是诱导肿瘤细胞凋亡。自噬是一种区别于凋亡的细胞死亡形式，凋亡机制受损的细胞通过较高水平的细胞自噬会直接死亡，细胞自噬还能降解真核细胞中的蛋白质，利用这种降解机制能够在细胞饥饿时提供氮源，还可协助清除掉代谢废物，因此恶劣条件下肿瘤细胞仍然可以生存，甚至能够防御化疗药物。相关研究表明，细胞自噬对于保持机体健康和疾病发生发展中起到极为重要的作用。

一、细胞自噬的定义

细胞的自我消化过程被称为自噬。自噬实现细胞内自我消化主要包括三种形式：分子伴侣介导的自噬、微自噬和巨自噬。第一种主要发生于哺乳动物细胞中，主要可以降解细胞中的可溶性蛋白；另外两种途径则广泛发生于真核细胞中，如真菌、植物细胞和哺乳动物细胞等，能够同时降解细胞器和蛋白质。在不同微环境、不同器官中，细胞的自噬途径通常不一样，同一个细胞内可能同时发生上述三种自噬途径^[1]。细胞自噬的主要诱因为营养缺失，细胞利用自噬对其中的蛋白或细胞器进行降解，从而提供氮源和其他小分子物质用来支持细胞的基本生活活动。这时如果细胞自噬机制受到影响，就不能合成用于维持生命活动的物质，细胞就会死亡。反之如果自噬程度太高，细胞则会循环于自我消化直至死亡。同时细胞自噬也是主动清除蛋白质、毒性氧自由基和代谢废弃物等基础途径，能够有效防止细胞或是基因组受到代谢物的损害，自噬具有抗老化以及抗肿瘤的作用。但是同时，自噬也是为细胞供应营养物质的过程，也能帮助细胞在恶劣条件下存活，对于肿瘤的发生和发展也起到一定的促进作用。因此自噬对于肿瘤发生发展具有双面作用。

二、自噬对肿瘤发生发展的抑制作用

大量相关研究结果表明，多种肿瘤细胞中促进细胞自噬的相关基因表现为表达下降或是缺失，同时多种肿瘤细胞中均发现和正常细胞相比自噬能力较弱，因此能够证明肿瘤的发生和自噬能力减弱明确相关^[2]。临床研究中发现，在人类的前列腺癌和乳腺癌细胞中促进自噬的分子如Beclin1等表达下降或缺失。动物实验显示，如果将小白鼠的Beclin1等位基因敲除，小白鼠的多种细胞自噬水平明显减弱，发生癌症的机率相比Beclin1基因正常的小白鼠来说显著增高。相关实验能够证明，如果长期慢性的抑制正常组织的细胞自噬，对肿瘤生成过程会起到激活的作用^[3]。例如肝癌细胞就可以在化学致癌物的诱导下逐步形成，在发生癌变的前期极端，肝结节上已经可以观察到细胞自噬能力逐步下降。因此可知，细胞自噬发挥着对抗肿瘤生成的积极作用。

三、自噬对肿瘤发生发展的促进作用

细胞将自噬作为自身本能的防卫手段，如果细胞存活的环境较为恶劣，细胞会主动的开始自噬，最大程度的降低细胞代谢，从而能够维持细胞存活。肿瘤细胞中的感应细胞需要快速的增殖和分裂，因此相对正常细胞来说需要的营养和能量更多，但是刚刚发生肿瘤的时候并没有建立完全的血管网络，因此肿瘤组织不能及时获得足够的营养和能量。这个阶段，肿瘤细胞就会主动将自噬活性增高，避免细胞因为营养缺乏导致死亡。同时，肿瘤不断长大导致 肿瘤细胞发生游走脱离原发病灶或是血管发生崩塌时，那么肿瘤细胞的营养供应就会中断或是表现为营养供应不足，这个时候肿瘤细胞就会提升自噬能力避免细胞死亡。很多肿瘤细胞都具有较高的自噬潜能，例如肺癌细胞、结肠癌细胞和人宫颈癌细胞等，能够在较为恶劣的环境中发挥作用积极的护肿瘤细胞^[4]。临床试验中还发现，睾丸癌、乳腺癌和结肠癌如果抑制其细胞的自噬后，能够观察到细胞凋亡受到环境压力的影响不断增多。同时细胞在放化疗时能够提高自身自噬活性，可以及时将有害成分清除掉，从而能够提供能量和应急底物，促进修复受损的DNA。自噬还能够减弱某些抗肿瘤药物的实际作用，比如利用替莫唑胺处理恶性神经胶质瘤3天后，细胞中自噬显著增强，同时还会抑制细胞的增殖；细胞受到药物作用7天后，又开始出现细胞增殖，这是自噬能力逐步减弱，这就说明在细胞中细胞自噬的动态变化和细胞所处的环境具有一定的关联，通过这种动态变化，能避免细胞死亡，从而对肿瘤细胞的生存起到保护的作用。

结束语

从上述内容可知，对于肿瘤的发生发展自噬功能具有矛盾性，一方面肿瘤细胞如果遇到代谢应急、细胞毒性药物等压力，如果自噬缺乏就会导致死亡，同时自噬水平高会导致凋亡机制中受损的细胞死亡，这些对于肿瘤治疗发挥着积极的作用。但同时，适当水平的自噬也能对肿瘤细胞起到一定的保护作用。临床中利用细胞自噬抑制肿瘤过程中，首先需要明确自噬在不同肿瘤细胞中发挥的实际作用。对于凋亡机制受损的细胞中自噬会抑制肿瘤发生发展。原癌基因导致的肿瘤，通过抑制自噬能够控制肿瘤发展。研究不同肿瘤中自噬机制对于研究抗肿瘤药物及治疗肿瘤具有极为重要的意义。

参考文献：

[1] 杜云广, 王书华. 细胞自噬及其与肿瘤发生关系的研究进展[J]. 河北北方学院学报:自然科学版, 2018, v.34;No.142(02):54-60.

[2] 张玉梅, 冯凡, 林方方,等. 自噬相关基因ATG5在肿瘤发生发展及治疗中的作用J]. 中国肿瘤, 2018, 027(010):774-778.

[3] 徐然, 邵弘, 朱静. 自噬在肿瘤发生发展中的调控作用以及通过靶向自噬抑制肿瘤的研究进展[J]. 生命科学, 2018, v.30；No.232(07):27-35.

[4] 李国辉, 李东, 祁馨宇,等. 细胞自噬在个体发育和肿瘤发生中的作用[J]. 生命科学研究, 2019, 23(01):50-57.