线粒体自噬在肝癌发生和治疗中的作用及机制

摘 要：线粒体自噬是机体通过特异性清除自身异常线粒体以促进细胞生存的一种保护性机制。目前大量研究证明,线粒体自噬通过维持细胞稳态在肝癌的发生发展和演化过程中发挥重要作用,并且可以通过多种途径影响肝癌的治疗效果,这为研究肝癌的分子机制及探索新的靶点与治疗手段提供了新的思路。本文将对线粒体自噬在肝癌发生发展和治疗中的作用及机制进行综述,以期深入了解线粒体自噬在肝癌中的重大影响和潜在的治疗价值。     

细胞自噬在肝癌发生发展中的作用

细胞自噬是细胞内高度保守的细胞自我消化和分解代谢过程,是维持细胞内稳态的重要机制之一。在肝癌发生发展的不同阶段,细胞自噬起着不同作用。在肝癌的起始阶段,经常存在自噬缺陷,这也可说明细胞自噬的正常运转可抑制肝癌的发生;但是在肝癌的发展过程中,随着肿瘤微环境的变化,肝癌细胞也会利用自噬来保护自己。故自噬所扮演的角色也在改变,起着保护肝癌细胞的作用。另外,自噬与肝癌细胞的转移及耐药也密切相关。     

细胞自噬及其在乳腺癌中的研究进展

自噬是一种在生物进化过程中发生的细胞分解代谢过程,细胞内膜结构、蛋白质复合物和溶酶体形成自噬溶酶体用于降解和更新细胞成分.自噬是为细胞内稳态以及适应压力而发生的生理性调节,自噬机制发生改变会导致不同的病理条件.在肿瘤中自噬是复杂的,并且具有双面效应.在多种乳腺癌类型中,自噬有希望成为一种新的靶向治疗策略.本文旨在总结在肿瘤转移中自噬参与调节的主要分子机制,以及在肿瘤治疗中自噬所起的作用.     

自噬在索拉菲尼诱导肝癌细胞凋亡中的作用

目的：研究索拉菲尼（Sorafenib）诱导的自噬在肝癌细胞凋亡中的作用。方法：体外培养肝癌细胞Huh7和 LH86细胞株。分为对照组、Sorafenib 处理组、Bafilomycin 处理组、Sorafenib + Bafilomycin 处理组。将构建的质粒表达载体 pEGFP - N1- LC3分别转染 Huh7和 LH86细胞株,用索拉菲尼或者索拉菲尼加 Bafilo-mycin 同时处理细胞,通过荧光显微镜观察对照组和处理组细胞内细胞自噬小体形成情况。免疫印迹（West-ern blot）方法检测细胞自噬作用标志蛋白 LC3以及细胞凋亡蛋白 Caspase 3切割条带在各组中的表达, Heochst 33342染料对各组细胞核进行染色,以评估细胞自噬作用对索拉菲尼诱导细胞凋亡的影响。结果：在荧光显微镜下,可以观察到 Sorafenib 能够显著诱导两种肝癌细胞株发生自噬作用。抑制剂 Balfilomycin 能够显著抑制 Sorafenib 诱导的自噬作用。Balfilomycin 抑制自噬能够显著增强 Sorafenib 诱导的细胞凋亡。结论：Sorafenib 能够诱导肝癌细胞产生自噬作用。这种自噬作用在 Sorafenib 诱导的肝癌细胞凋亡中起到负调控作用。     

自噬在肝癌介入治疗中的研究进展

原发性肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,介入治疗覆盖中国肝癌分期Ⅰa～Ⅲb期的患者。自噬作为真核细胞特有的代谢过程,参与代谢性疾病、恶性肿瘤的发生、发展,在肝癌的发生、发展中发挥重要作用,尤其促进了肿瘤细胞对介入治疗的耐受,使得治疗效果不佳。本文综述了原发性肝癌常见介入治疗方式对肿瘤细胞自噬现象的影响：消融治疗、经血管介入治疗及内放射治疗都会通过缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)/B淋巴细胞瘤2/腺病毒E1B相互作用蛋白3(B-cell lymphoma-2/adenovirus E1B 19-kDa-interacting protein 3,BNIP3)通路、磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase,PI3K）/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）等细胞通路诱导肿瘤细胞自噬水平的提高,从而产生治疗抵抗。体外试验中,自噬抑制剂的使用可以改善自噬引起的治疗抵抗。     

线粒体自噬的信号通路及其在肿瘤中的研究进展

线粒体自噬是真核生物细胞中广泛存在的清除功能失调或者多余线粒体的一种高度保守的细胞进程,能很好地调整线粒体数目并维持细胞能量代谢的稳定。该过程较复杂,多种信号通路参与其中来诱导或抑制线粒体自噬,从而以多重角度监测它的正常进行。而在恶性肿瘤中,线粒体自噬涉及到癌细胞的异常活化与增殖,提示它既可在癌细胞内发挥促癌效应,又可在正常细胞中发挥抑癌效应,二者之间的平衡可以决定肿瘤的进展或凋亡。从这个角度可以形成一条抗癌治疗新思路,既可抑制癌细胞中的线粒体自噬发挥抑癌效应,又可增强正常细胞中的线粒体自噬,清除损伤线粒体,维持线粒体基因组稳定与正常功能,从而发挥抑癌作用。本综述主要探讨线粒体自噬中涉及的多种信号通路及发挥关键作用的分子,并阐述线粒体自噬与恶性肿瘤的关系。     

自噬与凋亡的相互关系在肿瘤方面的研究进展

肿瘤是一类涉及基因、代谢和信号传导异常等多方面因素引起的疾病,其发生的分子机制相当复杂,但本质上仍与细胞增殖与死亡的动态失衡有关。程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）是由基因控制的自杀程序引起的主动性死亡,对于多细胞生物个体发育的正常进行,维持内环境稳态以及抵御外界各种干扰因素方面有着关键性的意义。I型PCD（经典细胞凋亡）和II型PCD（自噬性细胞死亡）调控着肿瘤细胞的增殖与消耗,与肿瘤的发生、发展密切相关。本文结合近年来国内外研究进展,重点就自噬在肿瘤中的作用以及与凋亡的相互关系作一综述。     

细胞自噬在肿瘤中的作用

自噬为一种细胞的自我消耗过程,其具有潜在的抗肿瘤生物学活性,亦与肿瘤耐药有关.该文从自噬的调节机制入手,综述自噬参与肿瘤发生的机制,自噬在肿瘤治疗中的作用及应用,以期为自噬在临床上的应用提供依据.     

自噬相关基因及信号通路在口腔肿瘤发生发展中的影响

自噬是依赖溶酶体进行的一种高保守的细胞自我保护行为,可作为促进或预防癌症的重要因素.自噬作用与肿瘤的类型及发展程度相关,对自噬途径的了解有助于提高肿瘤的诊断和治疗.研究表明自噬与口腔肿瘤的发生发展密切相关,自噬相关基因及信号通路对口腔肿瘤起着双重调节作用.本文综述了在口腔肿瘤中自噬相关调节机制及治疗作用的最新进展.     

自噬在肺癌发生发展中的研究进展

肺癌是临床常见的恶性肿瘤之一,具有发展速度快、恶性程度高等特点。自噬是细胞的代谢过程,可作为肺癌治疗的靶点。一方面,自噬可通过维持基因稳定并清除促癌因子、参与免疫反应、促进肿瘤细胞程序性死亡等途径抑制肺癌的发生。另一方面,自噬又能促进肿瘤细胞生长,为其生长提供充足的营养,并对化疗药物产生一定的抵抗。自噬与肺癌的关系较为密切,其在肺癌发生、发展、治疗等过程中发挥着重要作用。本文对自噬在肺癌发生发展中的研究进展进行综述。     

甲胎蛋白对索拉菲尼治疗进展期肝细胞癌的预后评价

近几年来以索拉菲尼为代表的分子靶向药物已成为进展期肝细胞癌综合治疗的热点之一,但目前对于索拉菲尼治疗进展期肝细胞癌的预后评价指标尚没有统一的标准。甲胎蛋白作为重要的肝癌肿瘤标志物,已经广泛地应用于肝细胞癌的筛查诊断,并被认为具有潜在的预测肝细胞癌患者的预后价值。本文总结了近几年来关于甲胎蛋白对索拉菲尼治疗进展期肝细胞癌预后评价的相关文献。从总体上看,甲胎蛋白对于索拉菲尼治疗进展期肝细胞癌预后评价作用是值得肯定的,并可以作为传统的基于影像学资料的肝细胞癌预后评价标准的补充,具有广泛的研究前景和应用价值。     

Proteasome inhibitor interacts synergistically with autophagy inhibitor to suppress proliferation and induce apoptosis in hepatocellular carcinoma

BACKGROUND:

The ubiquitin‐proteasome system and autophagy‐lysosome system are 2 major protein degradation pathways in eukaryotic cells, which are tightly linked to cancer. Proteasome inhibitors have been approved in clinical use against hematologic malignancies, but their application in solid tumors is uncertain. Moreover, the role of autophagy after proteasome inhibition is controversial.

METHODS:

Two proteasome inhibitors, 2 autophagy inhibitors, and 3 hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines were investigated in the current study. In vitro, cell proliferation was evaluated by 3‐(4,5‐dimethylthiazol‐2‐yl)‐2,5‐diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, cell apoptosis was evaluated by flow cytometry analysis of annexin‐V/propidium iodide staining, and autophagy was evaluated by green fluorescent protein‐light chain 3 (GFP‐LC3) redistribution and LC3 Western blot analysis. In vivo, Ki‐67 staining was used to detect cell proliferation, terminal deoxynucleotidyl transferase‐mediated deoxyuridine triphosphate nick‐end labeling (TUNEL) staining was used to detect apoptosis, and electron microscopy and p62 immunohistochemical staining were used to detect autophagy.

RESULTS:

Proteasome inhibitors suppressed proliferation, induced apoptosis, and activated autophagy in HCC cell lines in vitro, and autophagy exerted a protective role after proteasome inhibition. In vivo, anticancer effects of bortezomib on the MHCC‐97H orthotopic model (human HCC cells) were different from the effects observed on the Huh‐7 subcutaneous model (human HCC cells). The autophagy inhibitor chloroquine interacted synergistically with bortezomib to suppress proliferation and induce apoptosis in both tumor models.

CONCLUSIONS:

The current results indicated that simultaneous targeting of the proteasome and autophagy pathways may represent a promising method for HCC treatment. Cancer 2012. © 2012 American Cancer Society.     

肝细胞肝癌血清AFP值与HBV感染的关系

目的:探索肝细胞肝癌患者血清AFP值与HBV感染模式的关系.方法:回顾性分析2009年1月到2011年6月于我院就诊并手术的所有肝脏恶性肿瘤患者的临床资料.结果:共有217例肝脏恶性肿瘤患者纳入研究:肝细胞肝癌(HCC)组176例,非HCC组41例.HCC组中HBV感染模式前三位的分别是HBsAg,HBeAb和HBcAb阳性(小三阳)(30.7％),HBsAg和HBcAb阳性(25.6％)及HBsAg,HBeAg和HBcAb阳性(大三阳)(20.5％).HCC组血清AFP值高于非HCC组血清AFP值(P ＜0.001),但HCC组内HBV感染组与非HBV感染组之间血清AFP水平无统计学差异(P =0.147),三种主要HBV感染模式之间血清AFP值也无统计学差异(P=0.578).同样的,无论在AFP阴性组(＜20ng/ml)还是AFP阳性组(≥20ng/ml),三种主要的HBV感染模式之间的血清AFP值均无统计学差异.结论:HCC的血清AFP值明显高于其他类型的肝脏恶性肿瘤血清AFP值,但HCC组内HBV的各种感染模式之间AFP值水平无差异.     

Nitric oxide inhibits autophagy and promotes apoptosis in hepatocellular carcinoma

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the second most common cause of cancer‐related mortality worldwide. The expression of nitric oxide synthase (NOS) and the inhibition of autophagy have been linked to cancer cell death. However, the involvement of serum nitric oxide (NO), the expression of NOS and autophagy have not been investigated in HCC. In the present study, we first established that the NO level was significantly higher in hepatitis B virus‐related HCC than in the liver cirrhosis control (53.60 ± 19.74 vs 8.09 ± 4.17 μmol/L, t = 15.13, P < 0.0001). Using immunohistochemistry, we found that the source of NO was at least partially attributed to the expression of inducible NOS and endothelial NOS but not neuronal NOS in the liver tissue. Furthermore, in human liver cancer cells, NO‐induced apoptosis and inhibited autophagy. Pharmacological inhibition of autophagy also induced apoptosis, whereas the induction of autophagy could ameliorate NO‐induced apoptosis. We also found that NO regulates the switch between apoptosis and autophagy by disrupting the Beclin 1/Vps34 association and by increasing the Bcl‐2/Beclin 1 interaction. Overall, the present findings suggest that increased NOS/NO promotes apoptosis through the inhibition of autophagy in liver cancer cells, which may provide a novel strategy for the treatment of HCC.     

甲胎蛋白在诊断丙型肝炎相关肝细胞癌临床价值的探讨

比较８０例不同病理类型的丙型肝炎（ＨＣ）和３０例丙型肝炎相关肝细胞癌（ＨＣＲＨＣＣ）的甲胎蛋白（ＡＦＰ）异常率。结果提示，ＡＦＰ仍是协助ＨＣＲＨＣＣ诊断的一项较好的参考指标。不过，异常率仅是５６．７％（１７／３０），ＡＦＰ水平＞４００μｇ／Ｌ和１０００μｇ／Ｌ的ＨＣＲＨＣＣ病人也仅是２６．７％（８／３０）和１３．３％（４／３０）。在ＡＦＰ异常的ＨＣ病人怀疑ＨＣＲＨＣＣ时，应借助肝脏影像学。在ＡＦＰ正常的ＨＣ病人怀疑ＨＣＲＨＣＣ时，应检查其它肝癌标志和肝脏影像学。     

AFP对裸鼠肝癌移植瘤生长的促进作用及对血管形成相关因子的影响

目的:探讨AFP对肝癌移植瘤生长及血管生成调节因子表达的影响。方法:采用pEGFP-N1-AFP和pEGFP-N1质粒分别转染SMMC-7721细胞构建SMMC-7721/AFP和SMMC-7721/CON细胞,将裸鼠分为实验组和对照组,分别于裸鼠皮下接种SMMC-7721/AFP和SMMC-7721/CON,从而建立人肝癌移植瘤模型,动态观测裸鼠肿瘤体积和质量变化;取肿瘤组织用实时定量RT-PCR和Western blot检测组织中的HOXA7、eIF4E、VEGFA和FGF2表达。结果:构建SMMC-7721/AFP和SMMC-7721/CON细胞,并将其接种到裸鼠皮下成功建立肝癌移植瘤模型。与对照组比较,实验组移植瘤体积与质量显著增高,成瘤后第12天,实验组移植瘤体积和质量分别为（307.71±47.63）mm3和（20.243±0.411）g,差异均具有显著性（P=0.012,P=0.04）。实时定量RT-PCR结果显示AFP过表达提高了肝癌移植瘤细胞HOXA7、eIF4E和FGF2 mRNA表达水平,分别为2.488±1.155、23.828±2.465和4.407±1.164,与对照组相比增高程度具有显著性差异,但VEGFA mRNA表达未见显著增强。Western blot结果显示:SMMC-7721/AFP较SMMC-7721/CON细胞显著提高HOXA7蛋白表达水平,但对FGF2和VEGFA无显著影响。结论:AFP基因转染可明显促进裸鼠肝癌移植瘤的生长,该作用可能与其促进肿瘤血管形成因子在mRNA水平的调控有关。     

c－FLIP 通过抑制自噬促进肝癌细胞增殖和侵袭的机制

目的：研究凋亡抑制蛋白 c －FLIP 对肝癌细胞自噬及恶性生物学行为的影响。方法：在低糖条件下通过干扰 c －FLIP 的表达,明确 c －FLIP 对低糖诱导肝癌细胞自噬的影响。Transwell、细胞划痕、增殖实验及裸鼠荷瘤等方法分析肝癌细胞恶性表型。结果：干涉 c －FLIP 后,肝癌细胞自噬水平明显上升;c －FLIP 干涉组肝癌细胞增殖、侵袭、运动能力均降低,差异具有统计学意义;与对照组相比,c －FLIP 干涉组荷瘤裸鼠存活率上升。结论：c －FLIP 抑制低糖诱导的肝癌细胞自噬发生,促进肝癌的增殖和侵袭能力,提示 c －FLIP 可能通过调节肝癌细胞自噬在肝癌的发生发展过程中发挥着重要作用。     

Brivanib 对 HepG2细胞的抑制作用及机制

目的：探讨 Brivanib 对人 HepG2肝癌细胞的增殖抑制作用及其机制。方法：MTS 法检测 Brivanib 对HepG2细胞的增殖抑制作用,流式细胞仪检测不同浓度 Brivanib 处理后 HepG2细胞的凋亡率,Western blot 检测凋亡相关蛋白 Bcl -2、Bax 的表达情况,免疫荧光观察 Brivanib 处理后 HepG2细胞内源性 LC3表达情况, Western blot 检测自噬关键蛋白 LC - I 向 LC - II 的转换及 p62的表达。结果：与空白对照组相比,Brivanib 对HepG2肝癌细胞的增殖抑制率随剂量增加和时间延长而增加,呈剂量和时间依赖性。不同浓度 Brivanib 作用72h 后 HepG2细胞的凋亡率分别为（13.06±4.06）%、（20.89±1.83）%、（44.29±2.56）%,其诱导凋亡与下调 Bax、上调 Bcl -2表达相关。2.5μmol/ L Brivanib 处理 HepG2细胞48h 后内源性 LC3表达增加。Western blot 分析表明,LC3- I 向 LC3- II 转换增加,p62表达降低。结论：Brivanib 抑制 HepG2人肝癌细胞增殖,诱导凋亡和自噬活化。