自噬在喉癌化学药物治疗中的研究进展

张坤，马瑶佳，李福兴，彭梅君

（大理大学临床医学院，云南 大理 671000）

1 自噬

自噬在机体内的反应过程比较复杂，需依赖许多自噬相关蛋白和信号传导通路的协助，进而将需要降解的细胞质送往溶酶体分解，以此来维持真核生物中细胞内稳态和应激[1]。这一过程中，双层膜结构的自噬体形成起到关键作用，自噬体包裹特定需要降解的细胞内容物后与溶酶体融合，实现细胞内容物的降解与产物循环再合成新的细胞内容物[2]。

在正常状态下细胞可利用自噬功能来维持自我稳定。在缺氧、低能量或者某些损伤因素的条件下，自噬过程能被充分诱导，通过降解受损和有毒的细胞器来减缓细胞的衰老和死亡、促进生存。当细胞发生癌变时，自噬对肿瘤细胞的作用有两面性，一方面肿瘤细胞发生自噬过程可以维护肿瘤细胞稳定性，促进其逃避凋亡，从而降低了肿瘤细胞对化学药物的敏感性；另一方面自噬的发生对肿瘤细胞的增殖有明显的抑制效应[3]。

2 喉癌

喉癌在耳鼻咽喉头颈外科学中是常见的恶性肿瘤之一。在我国，喉癌发病率在部分省份发病率可达1.5 至3.4/10 万人，具有地区差异，华北和华东地区发病率明显高于南方省份。我国是喉癌大国，喉癌的发病率高居不下，通过近些年对喉癌的研究，发现其发病率明显增高。喉癌的类型主要以鳞状细胞癌为主，通过研究发现鳞状细胞癌类约占全部类型的98%左右[5]。然而目前喉癌的病因尚不明确，研究表明吸烟、空气质量不佳、饮酒等均会促进喉癌的发生[4]。

对于目前的医学现状来说，通过手术治疗是治疗喉癌的主要方式，通过彻底切除肿瘤和清扫颈淋巴结来达到治疗目的、最大可能的保留喉的功能、提高患者生存质量。但鳞状细胞癌类型的喉癌通常对化疗不敏感，近年也有相关资料表明，晚期喉癌实行同步化疗可能会提高保喉的机会。

3 自噬与喉癌的化学药物治疗

近年来，研究发现自噬在喉癌化学药物治疗时发挥了重要作用。某些药物比如姜黄素、天冬酰胺酶、环氧化酶2 抑制剂、原花青素等能诱导喉癌细胞凋亡，但是喉癌细胞的自噬效应保护了细胞的稳定性，从而降低对药物的敏感性。

3.1 姜黄素联合自噬抑制剂

姜黄素是姜黄属植物中提取的天然药物，在降血脂、消炎、抗风湿、抗肿瘤领域有着重要的药用价值。有研究示，姜黄素可以对乳腺癌，前列腺癌，结肠癌和肺癌等多种恶性肿瘤中有着预防作用[6]。近年来，有研究表明，喉癌Hep-2 细胞能被姜黄素诱导发生自噬和凋亡。通过不同剂量的姜黄素处理喉癌Hep-2 细胞时间达到48 小时后，自噬相关蛋白如LC3、Beclin1 蛋白会随着姜黄素浓度增加而增加，这个实验结果说明姜黄素可以通过促进自噬相关蛋白的表达来诱导喉癌Hep-2 细胞发生自噬。为了明确姜黄素导致的自噬是何种性质的自噬，该实验还通过用自噬抑制剂3-MA 单独处理Hep-2 细胞与姜黄素单独处理Hep-2 细胞、自噬抑制剂3-MA 联合姜黄素处理Hep-2 细胞的对比得出当自噬抑制剂3-MA单独作用Hep-2 细胞时增殖抑制效果不明显，自噬抑制剂3-MA 联合姜黄素处理Hep-2 细胞时增殖抑制效应明显强于姜黄素单独处理Hep-2 细胞[7]。综合上面研究所得：姜黄素能诱导Hep-2 细胞发生凋亡，但是对Hep-2 细胞诱导的自噬是保护性的，同时使用自噬抑制剂能加强姜黄素对Hep-2 细胞的增殖抑制效应。自噬抑制剂和姜黄素联合应用可能为喉癌患者化学治疗提供了一条新思路。

3.2 天冬酰胺酶联合自噬抑制剂

天冬酰胺酶可以降解天冬酰胺来达到“饿死”大部分肿瘤细胞的目的。近年来，有研究表明，天冬酰胺酶能诱导喉癌Tu212 细胞和Tu686 细胞凋亡和自噬。该研究用不同剂量的天冬酰胺酶分别处理Tu212 细胞和Tu686 细胞48 小时后，结果表明天冬酰胺酶对Tu212 细胞和Tu686 细胞的增殖抑制效应与浓度呈依赖性，证明天冬酰胺酶可以杀伤Tu212 细胞和Tu686 细胞。为了证明天冬酰胺酶是否能诱导自噬，该研究还用0.5IU/mL 剂量的天冬酰胺酶处理分别处理Tu212 细胞和Tu686 细胞24 小时与不处理的Tu212 细胞和Tu686 细胞对照，经过对两组细胞固定、包埋、切片、染色处理后，通过透射电镜观测到了实验组的Tu212 细胞和Tu686 细胞中可观察到自噬小体，而对照组中细胞正常，也未观察到自噬小体。还通过检测到天冬酰胺酶处理过后的Tu212 细胞和Tu686 细胞中LC3-II（自噬相关蛋白的一种）显著增多从而证明了天冬酰胺酶可以诱导Tu212 细胞和Tu686 细胞自噬。该实验还通过用天冬酰胺酶单独处理Tu212 细胞和Tu686 细胞与自噬抑制剂氯喹联合天冬酰胺酶分别处理Tu212 细胞和Tu686 细胞的对比，结果表明自噬抑制剂氯喹联合天冬酰胺酶处理过的Tu212 细胞和Tu686 细胞的增殖抑制效应明显高于天冬酰胺酶单独处理的组[8]。说明了天冬酰胺酶诱导Tu212 细胞和Tu686 细胞自噬的性质是保护性的。自噬抑制剂和天冬酰胺酶联合应用可能为喉癌患者化学治疗提供了又一条新思路。

3.3 原花青素联合顺铂

原花青素是一种多酚类化合物，近年来，对于原花青素能抗肿瘤的功效研究颇多。有研究表明，原花青素能诱导喉癌TU686 细胞产生自噬、且原花青素诱导喉癌TU686 细胞自噬能增强顺铂对喉癌TU686 细胞的杀伤作用，其喉癌细胞增殖效应明显抑制。该实验将顺铂单独处理TU686 细胞24 小时归为一组、原花青素单独处理TU686 细胞24 小时归为二组、同第一组等浓度的顺铂与第二组等浓度的原花青素混合处理TU686 细胞归为第三组、空白对照组归为第四组。经过一系列处理后，通过细胞免疫荧光染色检测LC3-II 蛋白来观察四组自噬的情况。结果：电动荧光显微镜下，第四组的LC3-II荧光表达很弱，第一组、第二组和第三组荧光表达逐渐增强。且通过用流式细胞术检测到的结果提示：与第四相比，其余三组TU686 细胞表现出不同程度的增殖抑制效应，且第三组最为明显，差异具有统计学意义。该研究还用自噬抑制剂3-MA预处理后，第二组和第三组中LC3-II 表达下降且TU686细胞增殖抑制效应明显下降，表明自噬受到抑制后TU686 细胞的凋亡随之下降[9]。上述研究为原花青素联合顺铂治疗喉癌提供了一定的理论基础，也为喉癌的化疗提供了新的思路。

3.4 环氧化酶2（COX-2）选择性抑制剂联合自噬抑制剂

关于对COX-2 在肿瘤领域的研究越来越多，曾有研究显示COX-2 与多种头颈部鳞癌存在关联，可发现其在头颈部鳞癌细胞中高度表达[10,11]。从而可推测抑制COX-2 是否能在喉癌的治疗有帮助？有研究就塞来昔布在喉癌Hep-2 细胞的影响展开研究。该研究用不同浓度塞来昔布处理喉癌Hep-2 细胞12、24、36、48、72 小时后结果表明喉癌Hep-2 细胞的增殖受塞来昔布抑制。但以50μmol/L 塞来昔布来单独处理 Hep-2 细胞48 小时后与另一组50μmol/L 塞来昔布来单独处理 Hep-2 细胞72 小时来比较细胞的凋亡率，发现两组的差异没有统计学意义。该研究还发现塞来昔布处理48小时后的喉癌细胞发生了凋亡现象，但并未发现喉癌细胞中产生自噬空泡和自噬体，也就意味着处理48 小时的细胞未发生自噬。但是当塞来昔布处理72 小时后，通过透射电镜可观察到细胞发生了自噬现象。通过之前比较48 小时与72 小时的凋亡率和上述观测到的现象，可推断喉癌细胞在产生了自噬对抗塞来昔布诱导的凋亡效应。为了明确这一推断，该研究在50μmol/L 塞来昔布来单独处理 Hep-2 细胞48 小时后加入自噬抑制剂入 3-MA 后与不加比较，发现加入自噬抑制剂后，细胞的凋亡率明显上升[12]。说明细胞发生的自噬是保护性自噬，从而保护喉癌细胞逃避凋亡。

4 小结

肿瘤与自噬的研究近年越来越热门，是当前医学界的热门话题。研究发现，自噬与肿瘤血管形成和分布相关，自噬可能对肿瘤的血管生成和分布有抑制效应[13]。然而自噬与肿瘤凋亡的关系是复杂的，它既可以诱导肿瘤细胞发生凋亡，抑制肿瘤细胞的增殖，又可以稳定肿瘤细胞的稳定，来降低肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，从而逃避凋亡。通过上述闫婷婷、赵永强、纪云翔等的研究，表明自噬对喉癌细胞的作用大部分是保护性的，它能降低喉癌细胞对化疗药物的敏感性。喉癌在我国发病率高，有数据统计2015 年我国喉癌新发病人数约为2.64 万，同年与喉癌相关患者死亡人数达1.45 万，且大约以每年万分之一的速度增长[14]。面对如此严峻的形势，研究喉癌新的治疗手段迫在眉睫。目前自噬在喉癌化学治疗中的研究尚不足，在临床上的应用不多，还需要更加深入研究。未来还需对自噬调控机制深入研究，来为喉癌的治疗提供临床依据及新的思路。