馬玉梅，王亞平，馬穎才

青海省人民醫(yī)院消化內(nèi)科，西寧810000

在世界范圍內(nèi)，胃癌是第五大常見的惡性腫瘤，也是每年腫瘤相關(guān)死亡的第三大原因[1]。盡管手術(shù)和輔助治療的方法有所改進，但胃癌晚期易復(fù)發(fā)，患者的5年總生存率＜25%[2]。目前人類表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）、人類表皮生長因子受體 1（human epidermal growth factor receptor 1，HER1）、表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）、雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，MTOR）、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等生物分子被認為是胃癌治療的靶點，但接受相關(guān)治療的胃癌患者的總生存時間仍低于1年[3]。宿主相關(guān)因素和環(huán)境因素有助于疾病的發(fā)展，其中慢性幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，Hp）感染被認為是胃癌發(fā)生的主要危險因素[4]，然而，胃癌發(fā)生發(fā)展的分子機制尚未完全被闡明。

自噬是一種高度調(diào)節(jié)的分解代謝途徑，負責(zé)降解蛋白質(zhì)和破壞細胞內(nèi)的細胞器，在維持細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)中起關(guān)鍵作用。自噬通過防止代謝物或毒素的累積，在一定條件下有利于腫瘤細胞存活[5]，所以自噬是一種自我防御途徑。但是，異常的細胞自噬活動可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)和細胞器不適當(dāng)降解，最終導(dǎo)致自噬細胞死亡，這是維持腫瘤細胞生存的必須條件[6]。

自噬在人類諸多疾病的病理生理過程中發(fā)揮極重要的作用，包括血管疾病[7]、神經(jīng)退行性疾病[8]、炎性反應(yīng)[9]和腫瘤[10]。自噬是腫瘤發(fā)生發(fā)展和治療的重要途徑，但其在腫瘤中的具體作用仍是一個難題。目前的共識是，自噬在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中是一把雙刃劍。一方面，自噬通過防止受損的細胞器和聚集的蛋白質(zhì)積累，抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展；另一方面，自噬是腫瘤細胞生存的關(guān)鍵。本文對近年來自噬參與胃癌發(fā)生發(fā)展的研究進展作一綜述，探討自噬相關(guān)蛋白在胃癌預(yù)后評估中的潛在價值，以了解自噬在調(diào)節(jié)胃癌發(fā)病機制中的作用，為臨床腫瘤治療提供參考。

1 自噬現(xiàn)象概述

根據(jù)溶酶體內(nèi)細胞物質(zhì)轉(zhuǎn)運的途徑不同，自噬分為3種類型：微自噬、巨自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬（chaperonemediated autophagy，CMA）[11]。微自噬是溶酶體膜直接內(nèi)陷，吞噬細胞成分。巨自噬是來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜包繞聚集的蛋白質(zhì)或受損的細胞內(nèi)細胞器等降解物而形成自噬體，與溶酶體融合并降解其內(nèi)容物[12]。無論是微自噬還是巨自噬均可以是選擇性或非選擇性的自噬。選擇性自噬可以消除特定的細胞器，包括過氧化物酶、病原體和線粒體[11]。非選擇性自噬是導(dǎo)致大量細胞質(zhì)退化的原因。CMA是一種選擇性溶酶體降解途徑，細胞質(zhì)內(nèi)的蛋白被分子伴侶傳遞給溶酶體。巨自噬被認為是最普遍的自噬類型，并且被認為與人類腫瘤有關(guān)，因此本文主要討論巨自噬（以下簡稱自噬）與胃癌的相互作用。

2 自噬在胃癌發(fā)生中的作用

2.1 自噬在Hp感染所致的胃癌發(fā)生中的調(diào)節(jié)作用

Hp是一種鞭毛狀革蘭氏陰性微嗜氧菌，與胃內(nèi)壁密切相關(guān)。Hp感染是與胃癌發(fā)生有關(guān)的主要已知危險因素。流行病學(xué)研究報告顯示，2%～3%的Hp感染者最終患胃癌[13]。Terebiznik等[14]的研究顯示，短期（6 h）感染Hp的胃上皮細胞誘導(dǎo)自噬的方式與細胞毒素相關(guān)基因A（cytotoxin associated gene A，CagA）及脲酶無關(guān)，但是依賴于空泡毒素A（vacuolating cytotoxin A，VacA）。這表明自噬作用是感染細胞和限制毒素誘導(dǎo)的細胞損傷的機制，因此有利于腫瘤細胞存活。隨后的一項研究顯示，胃黏膜上皮細胞長時間接觸VacA，可以破壞抗吞噬通路，使有缺陷的自噬體在細胞內(nèi)積聚[15]。此外，在感染有毒菌株VacA S1M1患者的胃活檢組織中自噬介導(dǎo)的p62表達水平高于感染無毒菌株VacA S2M2的患者[15]。Hp在自噬調(diào)節(jié)中的作用與胃細胞、巨噬細胞自噬相關(guān)基因表達的改變有關(guān)[16]。與此相一致，在Hp感染的胃組織中觀察到微管相關(guān)蛋白1輕鏈3A變體1（microtubule-associated protein 1 light chain 3A variant 1，MAP1LC3Av1）甲基化沉默[17]。研究顯示，Hp主要通過VacA調(diào)節(jié)自噬。此外，雖然CagA在自噬中的作用最初被Terebiznik等[14]所拋棄，但是后來CagA被確認為感染無功能VacA S1M2的患者和胃腺癌細胞AGS胃黏膜自噬的負調(diào)節(jié)因子[18]。因此，CagA可能通過c-Met-PI3K/AKT-MTOR信號通路抑制自噬。此外，與感染CagA陰性菌株的患者相比，感染CagA陽性菌株的患者胃活檢中p62表達水平更高[19]。Hp CagA參與調(diào)節(jié)胃細胞自噬的可能性值得進一步研究。自噬在腫瘤的早期階段起著質(zhì)量控制的作用，可以推斷，在癌前級聯(lián)反應(yīng)開始時抑制這一過程會增加活性氧的產(chǎn)生，導(dǎo)致持續(xù)的氧化應(yīng)激，而這反過來又會對獲得特征造成選擇性壓力，如生長、侵襲和轉(zhuǎn)移增加[20]。對于胃癌來說，這將有利于前驅(qū)病變的進展。因此，Hp感染和自噬的緊密聯(lián)系可能與胃癌的進展有關(guān)。

2.2 自噬在胃癌中的促死亡和促生存作用

研究顯示，自噬可以使腫瘤細胞死亡，具有抑制腫瘤細胞生長的功能[21-22]。自噬細胞死亡不同于細胞凋亡，在胃癌的藥物治療研究中已有顯示[18，23]。相反，在胃癌細胞中，自噬和凋亡同時進行已經(jīng)在許多研究中得到證實[24-26]。雖然自噬和凋亡在分子機制上有很大區(qū)別，但兩者的作用機制在多方面相通[27]。值得注意的是，自噬與凋亡的相互作用。首先，凋亡和自噬途徑可能既平行又獨立地控制胃癌細胞。值得關(guān)注的是，野生型或耐藥胃癌細胞或許各自決定發(fā)生凋亡和自噬細胞死亡，自噬和細胞凋亡途徑主要取決于細胞內(nèi)的信號環(huán)境和細胞的狀態(tài)[28]。Eisenberg-Lerner等[29]提出自噬與凋亡可能以協(xié)同方式導(dǎo)致細胞死亡?？鼓[瘤藥物木通皂苷PA可引起胃癌AGS細胞凋亡和自噬細胞死亡，抑制凋亡相關(guān)蛋白caspase 3表達對自噬無影響，而抑制caspase 3的激活會使自噬阻滯[30]。研究顯示，干擾自噬適配器p62/SQSTM1會導(dǎo)致貨物配裝失敗，使細胞保護性自噬轉(zhuǎn)化為自噬能力降解不足，最終導(dǎo)致細胞凋亡[31]。由此可見，自噬和凋亡相互作用又相對獨立地調(diào)節(jié)細胞死亡，凋亡存在于自噬的下游，自噬是細胞凋亡的必要條件。其次，自噬是一種有利于腫瘤細胞存活的腫瘤發(fā)生途徑，自噬抑制劑氯喹和巴弗洛霉素A1對胃癌細胞的細胞毒性有增敏作用[32-34]，說明對于胃癌化療，自噬抑制劑可能是理想的選擇。自噬促進腫瘤生存功能的具體機制目前尚不清楚。研究顯示，自噬拮抗胃癌細胞凋亡是通過介導(dǎo)高速泳動族蛋白B1（high-mobility group box-1，HMGB1），從而釋放到細胞外環(huán)境中[35]。另外，引人注意的是胃癌的化療耐藥性[36]。有證據(jù)強調(diào)在胃癌的化療中自噬具有抵抗作用。自噬過度激活在耐藥胃癌細胞株中表現(xiàn)明顯，而氯喹的自噬阻滯則顯著增強了細胞的藥物敏感性[37]。根據(jù)自噬可以確?；?、耐藥的胃癌細胞存活，可以通過自噬抑制解決化療的不良反應(yīng)，改善患者預(yù)后[38]。

因此，自噬對胃癌來說是一把雙刃劍。自噬的促死亡（腫瘤抑制因子）、促生存（腫瘤啟動子）作用與細胞凋亡密切相關(guān)，但對胃癌細胞的死亡機制來說，這兩條途徑之間的識別點是否存在一定的調(diào)節(jié)機制，目前尚不明確。

3 自噬相關(guān)蛋白在胃癌中的預(yù)后價值

多種分子標志物對胃癌的預(yù)后有重要的意義，包括微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（microsatellite instability，MSI）、生長因子（如HER2）、凋亡相關(guān)調(diào)節(jié)因子（如Bcl-2、Fas）、微小RNA等。更令人關(guān)注的是，這些生物標志物的表達水平可以用來反映疾病的預(yù)后。下面主要討論自噬過程中自噬相關(guān)蛋白對預(yù)后的影響。

很少有文獻報道胃癌組織中自噬相關(guān)蛋白LC3的水平，而有文獻報道在其他腫瘤中LC3的作用不同。LC3在肝細胞癌和直腸癌中表達增加，而在前列腺癌、宮頸鱗狀細胞癌中表達降低；LC3高表達的食管鱗狀細胞癌患者的生存情況較差；相反，高表達LC3的前列腺癌、卵巢癌、直腸癌和宮頸鱗狀細胞癌患者有較好的生存期，提示LC3在不同腫瘤中的作用復(fù)雜多樣[39-44]。研究顯示，LC3在胃癌組織中的表達水平明顯低于癌旁正常組織，而LC3低表達預(yù)示胃癌患者預(yù)后較差。這提示胃癌組織中自噬作用可能減弱，從而導(dǎo)致預(yù)后不良。此外，LC3表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤發(fā)生、腫瘤分期呈負相關(guān)。

酵母ATG6同源物Beclin-1是自噬體形成的第一步，是自噬的重要引發(fā)者之一[44]。研究顯示，Beclin-1是胃癌患者的獨立預(yù)后因素，胃癌組織中Beclin-1蛋白表達水平明顯高于非胃癌組織，Beclin-1表達水平與腺癌分級有關(guān)[45-46]。相似的研究亦顯示，Beclin-1在胃癌組織中的表達水平高于非腫瘤胃黏膜組織[47-48]。研究顯示，Beclin-1在胃癌I、Ⅱ期的表達水平較高，在Ⅲ、Ⅳ期的表達水平較低，Beclin-1在不同臨床分期的胃癌組織中具有復(fù)雜的表達模式，隨著腫瘤的發(fā)展，其自噬作用可能增強[46]。

p62/SQSTM1是選擇性自噬的底物，是一種泛素結(jié)合蛋白[49]。p62/SQSTM1表達上調(diào)和（或）低效降解與腫瘤的發(fā)生有關(guān)[50]。自噬缺陷引起的p62/SQSTM1持續(xù)表達足以改變核因子κB（nuclear factor of kappa B，NF-κB）的調(diào)控和基因表達，從而促進腫瘤的形成[48]。研究顯示，在胃癌組織中檢測到p62/SQSTM1和泛素的表達水平升高，而在正常胃組織中的表達均較弱[50]。此外，p62/SQSTM1表達與胃癌的分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，其表達水平升高，預(yù)示胃癌低分化且淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移較少[50]。

4 小結(jié)

自噬和腫瘤的研究（包括胃癌）已經(jīng)進行了多年，但對于自噬在腫瘤中的具體作用仍處于初步認識階段。細胞凋亡與自噬相互作用，導(dǎo)致胃癌細胞死亡，細胞凋亡不是程序性細胞死亡的唯一途徑。雖然自噬在化療中的研究已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但自噬在腫瘤的促進和抑制中起著雙重作用，因此，自噬激活是否會導(dǎo)致腫瘤的存活或細胞死亡，仍是一個有爭議的問題。了解自噬的新功能可能會有助于人們制定出一種新的治療策略，提高化療的效果。作為自噬相關(guān)蛋白，可能成為腫瘤治療的預(yù)后指標和新靶點。對自噬相關(guān)蛋白的進一步認識，為胃癌的預(yù)后指標和治療靶點提供了新的選擇。