细胞自噬与卵巢癌侵袭转移关系的研究进展

叶萍，赖凤娣，徐玲，谢晓英

(1赣南医学院，江西赣州341000；2赣南医学院第一附属医院)

侵袭转移是恶性肿瘤进展中最关键的一个过程。尽管手术及联合放化疗等治疗手段广泛应用于临床，但中晚期癌症患者病死率仍无改观。恶性肿瘤侵袭转移机制复杂，是近年来研究的热点。自噬是细胞在缺氧及能量缺乏等恶劣条件下自我吞噬的一种生物现象，存在于正常细胞及肿瘤细胞，且在肿瘤进展中起“双刃剑”作用。自噬通过降解受损细胞器以维持细胞内平衡，抑制肿瘤发生；也为恶性肿瘤细胞提供营养物质以支持其进一步侵袭转移。本文将系统阐述细胞自噬与卵巢癌侵袭转移的关系。

1 自噬概述

自噬即“自食”，是真核生物进化高度保守的自我消化过程。1962年Ashford[1]在胰高血糖素处理的小鼠肝细胞模型下用电子显微镜首次观察到自噬；1963年，Duve提出自噬的生物学概念，在缺氧、能量缺乏等恶劣条件下，细胞通过自我消化并吞噬受损的细胞器、异常蛋白质等物质以维持细胞生命活动及机体内稳态的现象。面对内外环境的胁迫，自噬可诱导细胞死亡，而这种死亡与细胞凋亡不同，被称为细胞程序性死亡[2]。

自噬根据其不同来源可分为巨自噬、分子伴侣介导的自噬和微自噬。通常提到的自噬为“巨自噬”，即由内质网包绕待降解物质形成自噬体，并与溶酶体结合降解其内容物形成自噬溶酶体的过程[3]。此外，根据降解物质的不同，自噬还分为选择性自噬和非选择性自噬。自噬的生物学作用广泛，与多种生理及病理性疾病相关，如衰老、神经退行性疾病、感染及肿瘤等[4]，在细胞生长、疾病发生、肿瘤发生及侵袭转移过程中扮演重要角色[5]。

电镜下观察到双膜或多膜结构自噬小体的形成为自噬最主要特征。自噬发生过程分为四个阶段：自噬体发生、自噬体的延伸及成熟、自噬溶酶体形成[6]。自噬有特定的自噬相关基因，自噬过度或不足都可引起机体疾病的发生。自噬体的形成有两个泛素化蛋白结合系统决定，即调节自噬蛋白的自噬基因共轭复合体结合系统及自噬相关蛋白8脂化系统[7]。雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORCl)信号通路是自噬最主要的一条信号通路。mTORC1与自噬相关蛋白1(Atg1)/哺乳动物同源蛋白(ULK1)激酶复合物结合并磷酸化ATG13和ULK1/2，抑制ULK1/2激酶活性；缺氧、能量缺乏等压力应激条件下可直接激活ULK1/2复合物，促进自噬泡的形成[8]。单磷酸腺苷(AMP)依赖蛋白激酶(AMPK)是细胞中感受能量状态调节代谢的蛋白激酶，在自噬发生的调控中发挥重要作用。在三磷酸腺苷(ATP)的缺乏状态下AMPK通过感受ATP水平的变化而激活，从而磷酸化结节性硬化症蛋白抗体(TSC2)，加强TSC1/2对Ras相关小分子G蛋白的抑制，最终使雷帕霉素靶蛋白(mTOR)活性被抑制，诱导细胞自噬发生[9]。在能量缺乏时AMPK也可通过磷酸化ULK1激活其活性，从而进一步促进自噬发生。在胰岛素样生长因子刺激下，Ⅰ型PI3K/AKT通路信号分子可诱导mTOR活化，从而抑制自噬。

2 细胞自噬与卵巢癌侵袭转移的关系

2.1 调节肿瘤微环境 成纤维细胞及肿瘤浸润免疫细胞等肿瘤基质，是肿瘤微环境中主要的肿瘤生长因子及趋化因子，与肿瘤细胞侵袭转移关系密切[10]。自噬具有调节肿瘤细胞及基质细胞间旁分泌信号的多重功能，调控肿瘤微环境中肿瘤细胞逃逸；自噬还可通过调控炎症体的激活及促炎性细胞因子释放来参与肿瘤侵袭转移。如白细胞介素6(IL-6)是与癌症相关的成纤维细胞释放的促炎细胞因子，被证实与卵巢癌细胞侵袭转移行为相关。IL-6下调arh-i蛋白抑制自噬泡的形成，促进细胞迁移；反之，白藜芦可抑制IL-6诱导的细胞自噬进而抑制卵巢癌细胞发生迁移[11]。卵巢癌细胞从原发灶脱落种植至腹腔，并在腹水微环境中进一步种植过程中，表皮生长因子受体(EGFR)的作用至关重要。卵巢癌腹膜及腹腔转移模型中，EGFR特异性抑制剂AG1478诱导癌细胞自噬后，自噬相关蛋白LC3Ⅱ、Beclin1表达升高；使用3-MA抑制自噬后导致卵巢癌细胞凋亡，腹膜及腹腔转移病灶减少，表明卵巢癌细胞侵袭转移被抑制[12]。

2.2 促进肿瘤细胞抗失巢凋亡 细胞的存活依赖于细胞与细胞外基质间的信号整合，当细胞脱离原位而发生凋亡的现象定义为“失巢凋亡”[13]。而多数恶性肿瘤细胞可抗失巢凋亡以实现其侵袭转移的生物学特征[14]。细胞自噬可提高肿瘤细胞脱落细胞外基质的抗失巢凋亡，以促进肿瘤细胞的存活和转移[15]。自噬在抗失巢凋亡及肿瘤生存中发挥着重要作用。

自噬通过促进肿瘤细胞抗失巢凋亡参与卵巢癌侵袭转移过程。Bai等[16]证实自噬在卵巢癌侵袭转移中作用非常关键，激活P13K/Akt信号通路后，高侵袭性卵巢癌SKOV3细胞失巢凋亡能力减弱，而侵袭迁移能力显著增加。Chen等[17]用免疫组化法检测到卵巢癌腹腔转移性癌灶中自噬相关蛋白Beclin1表达升高，且在腹腔转移性癌的体外模型中证实，使用雷帕霉素诱导自噬后增强其抗失巢凋亡，癌细胞增殖及侵袭能力明显增强，而自噬抑制后癌细胞凋亡增加，侵袭转移被抑制。

2.3 抑制上皮间充质转化(EMT) EMT是指上皮细胞向间质细胞转变的过程，促使细胞获得迁移及侵袭的能力。肿瘤细胞发生EMT后导致黏附上皮细胞变形成高度运动的间充质细胞，是癌症侵袭和转移的早期阶段[18]。EMT诱导剂、缺氧及转化生长因子β(TGF-β)等可有效的激活自噬。然而EMT与自噬相互作用机制在促进肿瘤侵袭转移中的作用文献报道甚少。

热休克蛋白血红素氧合酶1(HO-1)的过表达与多种肿瘤患者的不良预后、侵袭转移相关。研究发现，自噬抑制后通过激活活性氧(ROS)/HO-1信号通路促使卵巢癌细胞发生EMT，从而进一步促进细胞侵袭转移。在自噬缺陷的卵巢癌细胞中ROS及HO-1表达上调，而ROS抑制剂NAC可通过降低HO-1的表达而逆转卵巢癌细胞发生EMT，从而抑制细胞侵袭转移[19]。P13K/mTOR抑制剂NVP-BEZ235可阻断卵巢癌SKOV3细胞在缺氧及TGF-β1诱导的EMT，NVP-BEZ235不仅能逆转形态学上EMT的改变、下调钙黏蛋白表达，还可通过P13K/mTOR信号通路干扰低氧诱导因子1的表达及转录，从而增强卵巢癌细胞的转移能力[20]。瘦素在卵巢癌中高表达，且与卵巢癌患者不良预后相关。体外卵巢癌模型实验证实瘦素可通过激活P13K/mTOR信号通路诱导EMT，促进卵巢癌细胞增殖、侵袭转移，阻断瘦素可显著抑制卵巢癌细胞腹腔转移的速度[21]。

2.4 miRNA调控 miRNA是一类非编码长度为22～24个核苷酸的内源性小RNA，主要在转录后水平调控多种生物过程，Wightman等[22]在研究线虫时首次发现。miRNA调控着人类1/3基因表达，参与了一系列重要的细胞过程，如细胞增殖、凋亡、自噬及肿瘤发生发展、侵袭转移、治疗等[23,24]。

miRNA在调控肿瘤细胞自噬活性中发挥着重要作用，然而国内关于miRNA调控自噬在卵巢癌中的研究报道非常少。国内学者报道，在卵巢癌细胞株中miR-30d能够抑制细胞自噬，并能负性调控自噬相关基因ATG5、ATG12的表达，在压力应激状态最终通过抑制自噬促使细胞死亡，抑制癌症进一步侵袭转移[25]。在线粒体分裂的重要调节器MARCH5沉默后，通过抑制TGF-β/SMAD2信号通路，进而抑制由TGF-β诱导卵巢癌SKOV3细胞自噬及侵袭转移能力。此外，TGF-β/SMAD2信号通路可通过miR-30a调控MARCH5和ATG5，该研究确定MARCH5可作为卵巢癌候选致癌基因及潜在治疗靶点[26]。Zuberi等[27]通过RT-PCR技术检测发现，miR-199a在正常卵巢组织和卵巢癌组织中表达存在差异，但其在上皮性卵巢癌的侵袭转移作用及是否通过调控自噬影响卵巢癌侵袭转移的相关机制未见文献报道。

侵袭转移是卵巢癌患者生存期短、预后差的主要原因之一。期望以卵巢癌侵袭转移机制为切入点，明确卵巢癌侵袭转移机制，有望阻断其侵袭转移过程中某一环节的，从而寻找有效抑制卵巢癌侵袭转移的方法及药物，为临床卵巢癌患者治疗提供新的思路及对策。自噬在肿瘤侵袭转移中起“双重”作用，上述已表明自噬在卵巢癌侵袭转移过程中扮演重要角色，然而自噬在卵巢癌侵袭转移进展中的具体机制尚未完全阐明，其在卵巢癌侵袭转移进程中是促进还是抑制作用待进一步研究。期待将来自噬在肿瘤细胞的作用可抑制肿瘤侵袭转移，并成为抗卵巢癌药物治疗的新靶点。

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