自噬在喉癌化學藥物治療中的研究進展

張坤，馬瑤佳，李福興，彭梅君

（大理大學臨床醫學院，云南 大理 671000）

1 自噬

自噬在機體內的反應過程比較復雜，需依賴許多自噬相關蛋白和信號傳導通路的協助，進而將需要降解的細胞質送往溶酶體分解，以此來維持真核生物中細胞內穩態和應激[1]。這一過程中，雙層膜結構的自噬體形成起到關鍵作用，自噬體包裹特定需要降解的細胞內容物后與溶酶體融合，實現細胞內容物的降解與產物循環再合成新的細胞內容物[2]。

在正常狀態下細胞可利用自噬功能來維持自我穩定。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，通過降解受損和有毒的細胞器來減緩細胞的衰老和死亡、促進生存。當細胞發生癌變時，自噬對腫瘤細胞的作用有兩面性，一方面腫瘤細胞發生自噬過程可以維護腫瘤細胞穩定性，促進其逃避凋亡，從而降低了腫瘤細胞對化學藥物的敏感性；另一方面自噬的發生對腫瘤細胞的增殖有明顯的抑制效應[3]。

2 喉癌

喉癌在耳鼻咽喉頭頸外科學中是常見的惡性腫瘤之一。在我國，喉癌發病率在部分省份發病率可達1.5 至3.4/10 萬人，具有地區差異，華北和華東地區發病率明顯高于南方省份。我國是喉癌大國，喉癌的發病率高居不下，通過近些年對喉癌的研究，發現其發病率明顯增高。喉癌的類型主要以鱗狀細胞癌為主，通過研究發現鱗狀細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、空氣質量不佳、飲酒等均會促進喉癌的發生[4]。

對于目前的醫學現狀來說，通過手術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來達到治療目的、最大可能的保留喉的功能、提高患者生存質量。但鱗狀細胞癌類型的喉癌通常對化療不敏感，近年也有相關資料表明，晚期喉癌實行同步化療可能會提高保喉的機會。

3 自噬與喉癌的化學藥物治療

近年來，研究發現自噬在喉癌化學藥物治療時發揮了重要作用。某些藥物比如姜黃素、天冬酰胺酶、環氧化酶2 抑制劑、原花青素等能誘導喉癌細胞凋亡，但是喉癌細胞的自噬效應保護了細胞的穩定性，從而降低對藥物的敏感性。

3.1 姜黃素聯合自噬抑制劑

姜黃素是姜黃屬植物中提取的天然藥物，在降血脂、消炎、抗風濕、抗腫瘤領域有著重要的藥用價值。有研究示，姜黃素可以對乳腺癌，前列腺癌，結腸癌和肺癌等多種惡性腫瘤中有著預防作用[6]。近年來，有研究表明，喉癌Hep-2 細胞能被姜黃素誘導發生自噬和凋亡。通過不同劑量的姜黃素處理喉癌Hep-2 細胞時間達到48 小時后，自噬相關蛋白如LC3、Beclin1 蛋白會隨著姜黃素濃度增加而增加，這個實驗結果說明姜黃素可以通過促進自噬相關蛋白的表達來誘導喉癌Hep-2 細胞發生自噬。為了明確姜黃素導致的自噬是何種性質的自噬，該實驗還通過用自噬抑制劑3-MA 單獨處理Hep-2 細胞與姜黃素單獨處理Hep-2 細胞、自噬抑制劑3-MA 聯合姜黃素處理Hep-2 細胞的對比得出當自噬抑制劑3-MA單獨作用Hep-2 細胞時增殖抑制效果不明顯，自噬抑制劑3-MA 聯合姜黃素處理Hep-2 細胞時增殖抑制效應明顯強于姜黃素單獨處理Hep-2 細胞[7]。綜合上面研究所得：姜黃素能誘導Hep-2 細胞發生凋亡，但是對Hep-2 細胞誘導的自噬是保護性的，同時使用自噬抑制劑能加強姜黃素對Hep-2 細胞的增殖抑制效應。自噬抑制劑和姜黃素聯合應用可能為喉癌患者化學治療提供了一條新思路。

3.2 天冬酰胺酶聯合自噬抑制劑

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

3.3 原花青素聯合順鉑

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，原花青素能誘導喉癌TU686 細胞產生自噬、且原花青素誘導喉癌TU686 細胞自噬能增強順鉑對喉癌TU686 細胞的殺傷作用，其喉癌細胞增殖效應明顯抑制。該實驗將順鉑單獨處理TU686 細胞24 小時歸為一組、原花青素單獨處理TU686 細胞24 小時歸為二組、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 細胞歸為第三組、空白對照組歸為第四組。經過一系列處理后，通過細胞免疫熒光染色檢測LC3-II 蛋白來觀察四組自噬的情況。結果：電動熒光顯微鏡下，第四組的LC3-II熒光表達很弱，第一組、第二組和第三組熒光表達逐漸增強。且通過用流式細胞術檢測到的結果提示：與第四相比，其余三組TU686 細胞表現出不同程度的增殖抑制效應，且第三組最為明顯，差異具有統計學意義。該研究還用自噬抑制劑3-MA預處理后，第二組和第三組中LC3-II 表達下降且TU686細胞增殖抑制效應明顯下降，表明自噬受到抑制后TU686 細胞的凋亡隨之下降[9]。上述研究為原花青素聯合順鉑治療喉癌提供了一定的理論基礎，也為喉癌的化療提供了新的思路。

3.4 環氧化酶2（COX-2）選擇性抑制劑聯合自噬抑制劑

關于對COX-2 在腫瘤領域的研究越來越多，曾有研究顯示COX-2 與多種頭頸部鱗癌存在關聯，可發現其在頭頸部鱗癌細胞中高度表達[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 細胞12、24、36、48、72 小時后結果表明喉癌Hep-2 細胞的增殖受塞來昔布抑制。但以50μmol/L 塞來昔布來單獨處理 Hep-2 細胞48 小時后與另一組50μmol/L 塞來昔布來單獨處理 Hep-2 細胞72 小時來比較細胞的凋亡率，發現兩組的差異沒有統計學意義。該研究還發現塞來昔布處理48小時后的喉癌細胞發生了凋亡現象，但并未發現喉癌細胞中產生自噬空泡和自噬體，也就意味著處理48 小時的細胞未發生自噬。但是當塞來昔布處理72 小時后，通過透射電鏡可觀察到細胞發生了自噬現象。通過之前比較48 小時與72 小時的凋亡率和上述觀測到的現象，可推斷喉癌細胞在產生了自噬對抗塞來昔布誘導的凋亡效應。為了明確這一推斷，該研究在50μmol/L 塞來昔布來單獨處理 Hep-2 細胞48 小時后加入自噬抑制劑入 3-MA 后與不加比較，發現加入自噬抑制劑后，細胞的凋亡率明顯上升[12]。說明細胞發生的自噬是保護性自噬，從而保護喉癌細胞逃避凋亡。

4 小結

腫瘤與自噬的研究近年越來越熱門，是當前醫學界的熱門話題。研究發現，自噬與腫瘤血管形成和分布相關，自噬可能對腫瘤的血管生成和分布有抑制效應[13]。然而自噬與腫瘤凋亡的關系是復雜的，它既可以誘導腫瘤細胞發生凋亡，抑制腫瘤細胞的增殖，又可以穩定腫瘤細胞的穩定，來降低腫瘤細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、紀云翔等的研究，表明自噬對喉癌細胞的作用大部分是保護性的，它能降低喉癌細胞對化療藥物的敏感性。喉癌在我國發病率高，有數據統計2015 年我國喉癌新發病人數約為2.64 萬，同年與喉癌相關患者死亡人數達1.45 萬，且大約以每年萬分之一的速度增長[14]。面對如此嚴峻的形勢，研究喉癌新的治療手段迫在眉睫。目前自噬在喉癌化學治療中的研究尚不足，在臨床上的應用不多，還需要更加深入研究。未來還需對自噬調控機制深入研究，來為喉癌的治療提供臨床依據及新的思路。