引用本文： 余招焱, 王潤華, 張忠民. 自噬及其在胃癌中的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2015, 22(1): 121-125. doi: 10.7507/1007-9424.20150033 復制
胃癌是全球第4位高發的惡性腫瘤，2/3的胃癌患者出現在亞洲國家，尤其是中國和日本[1]。盡管目前各種腫瘤治療方法在不斷發展和進步，但在大多數國家，胃癌的5年生存率仍低于30% [2]。因此，積極探索胃癌生物學特性及其分子機理并尋找影響胃癌細胞死亡的關鍵因素是改善胃癌治療效果的重要途徑。自噬是指在饑餓、能量代謝缺乏等應激狀態下的一種細胞自我消化過程[3]。作為細胞死亡的重要方式之一，自噬在許多類型腫瘤中已得到證實；而且越來越多的證據表明自噬在腫瘤細胞的生長、分化和抗腫瘤藥物的療效上扮演著重要的角色[4]。但自噬在胃癌形成及發展中的作用仍不明確，這也是近年來自噬研究的熱點之一。筆者結合現有的文獻對自噬及其在胃癌中的意義及機理研究做一綜述。
1 自噬的概述
程序性細胞死亡存在三種主要的形式，即凋亡（Ⅰ型）、自噬（Ⅱ型）和壞死（Ⅲ型）[5]。在凋亡的早期，細胞骨架即已瓦解，但直到凋亡的晚期，細胞仍保留有細胞器；而自噬過程恰恰相反，在自噬的早期細胞器則開始降解，直至晚期時才出現細胞骨架的瓦解。此外，凋亡是一種Caspase依賴的、以核小體間DNA裂解為特征的過程，而這些現象在自噬過程中出現較晚[6]。與壞死相比，凋亡和自噬均缺乏組織內的炎癥反應。
自噬是真核細胞中一種進化保守的分解代謝過程。迄今為止，有三類不同的自噬形式，即巨自噬、微自噬和分子伴侶介導的自噬。這三者的本質區別在于目標底物進入溶酶體腔隙的機理不同。在巨自噬（即通常所講的自噬）過程中，大分子聚合物、部分細胞漿、細胞膜以及全部的細胞器被隔離在一個新形成的雙層膜囊泡（自噬體）中，而后這個囊泡與溶酶體融合，內容物被降解后生成的產物又將被再循環利用，進入生物合成的過程[7]。自噬可以實現兩個基本的生理功能：①在細胞組成結構上，自噬降解和再利用了冗余老化的分子和細胞器；②自噬破壞了非正常的和潛在損害性的分子和細胞成分，預防性清除了促氧化應激的線粒體和蛋白質聚集體，從而防止DNA突變及細胞癌變[8]。
2 自噬檢測的分子標志
細胞在自噬發生過程中會出現各種分子的動態變化，鑒定并識別這些分子標志將有利于檢測自噬的發生。
2.1 微管相關蛋白輕鏈3（MAP-LC3）
MAP-LC3是自噬體中酵母Atg8的同源基因，也是哺乳動物細胞自噬發生的標志物。癌細胞中，MAP-LC3被處理后可產生胞漿MAP-LC3-Ⅰ，后者經過類泛素化修飾并與自噬體膜上的磷脂酰乙醇胺進行共價結合形成MAP-LC3-Ⅱ。基于MAP-LC3-Ⅱ的水平是與自噬的水平相對應的[9]，自噬的啟動可以通過檢測MAP-LC3-Ⅱ水平或觀察細胞表達自噬體MAP-LC3的點狀熒光顆粒來判斷。此外，自噬體與晚期核內體和溶酶體的融合可以通過共標記MAP-LC3和溶酶體膜蛋白1（Lamp1）來進行評估。
2.2 Beclin 1
候選抑癌基因Beclin 1是哺乳動物中一種酵母ATG6-Vps30的同源基因，在腫瘤發生及自噬體形成的過程中起到了關鍵的調節作用[10]。Beclin 1是與bcl-2相互作用的一個伴侶，在低分化胃癌中，Beclin 1和bcl-2蛋白均出現高表達，提示兩者之間可能存在一定的聯合作用[11]。目前認為，由Beclin 1基因編碼的二聚體線粒體蛋白可以誘導凋亡的發生，而bcl-2又可以抑制Beclin 1依賴的自噬發生[12-13]。因此，bcl-2/Beclin 1信號可能是胃癌細胞生物效應一個關鍵調節器，也可能是自噬發生的一個重要信號元件。
2.3 p62/SQSTM1
另一個觀察自噬的方法就是監測p62/SQSTM1 (sequestosome 1)蛋白的降解，該蛋白可以將泛素化的蛋白聚合物與MAP-LC3相連[14]。與正常的胃黏膜相比，低分化胃癌中自噬信號相關的MAP-LC3-Ⅱ/Ⅰ和p62蛋白水平明顯升高，且Lamp2和組織蛋白酶B的表達也有明顯增加，這說明了自噬-溶酶體信號參與了低分化胃癌的病理發展[11]。
3 自噬在胃癌中的臨床意義
在腫瘤發生及進展的各個階段中，自噬起到了一個錯綜復雜而自相矛盾的作用。事實上，自噬猶如一把“雙刃劍”。一方面，在正常細胞中基礎自噬可以避免一些DNA突變的分子和細胞器的積聚，防止了細胞轉化[15]。如正向調控自噬的基因如Beclin 1或同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN）功能缺失后容易產生自發性腫瘤。另一方面，在腫瘤細胞中基礎自噬的長期上調有利于癌細胞處于一種衰老或休眠的狀態，如腫瘤干細胞，這將導致腫瘤對化療及放療的抵抗作用，并再次激活而導致復發。此外，化療藥物誘導氧化應激和DNA損傷或新生血管缺乏誘導乏氧和饑餓時，上調的自噬能夠使癌細胞克服這種代謝應激[16]。有研究[17]顯示，某些化療藥物可以在腫瘤細胞中誘導保護性自噬，以逃避藥物誘導的凋亡和殺傷作用。
對于自噬與胃癌患者臨床特征之間的關系仍然存在很多爭議。與其他部位腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、肝癌等不同，Beclin 1在6種胃癌細胞株（HGC-27、MKN803、MGC-803、SGC-7901、MKN-28和BGC-823）中的表達均較正常胃上皮細胞株（GES-1）上調；在淋巴結轉移陽性的胃癌患者組織標本中，Beclin 1蛋白的表達也較癌旁組織及正常胃黏膜組織為高，其中84.5%的患者出現Beclin 1蛋白的高表達[18]。Chen等[19]檢測了155例胃癌標本，提示在胃癌組織中Beclin 1表達較癌旁組織及正常胃黏膜明顯升高（58.1%比40.0%和43.3%）。然而，郭長青等[20]和馬陸軍等[21]采用同樣的方式分別檢測了62例和50例胃癌標本，結果胃癌組織中Beclin 1蛋白的表達陽性率均低于癌前病變或正常對照組。此外，胃腺癌Beclin 1表達下調則與腫瘤低分化、淋巴結或遠處轉移、更晚的TNM分期、腫瘤復發、甚至更短的患者生存期等密切相關。因此，表達下調的Beclin 1是胃癌患者預后差的一個獨立標志物[19]。而馬陸軍等[21]認為，Beclin 1的表達僅與胃癌的分化程度和淋巴結轉移密切相關, 與腫瘤的部位、大小、浸潤深度和TNM分期無關。這些結果仍然需要通過規范樣本的來源、樣本量大小、檢測方法等來進一步驗證，以便找到這些差異之間的原因。
4 自噬的調控
影響細胞內自噬水平的因素眾多，包括遺傳突變、內在的表觀遺傳學調控、甚至腫瘤的微環境等，其中涉及了許多蛋白分子和信號通路變化，闡明這些因素在腫瘤自噬失調節中的臨床意義將有助于開創新的腫瘤診斷和治療的方法。
4.1 自噬相關基因的功能變化
自噬相關的癌基因或抑癌基因突變可以導致自噬失調控，越來越多的證據顯示，抑癌基因可以促進自噬而癌基因則抑制自噬[22]。
4.2 PI3K/Akt信號通路
磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）是一類脂質激酶，其主要的生化功能是促使磷酸肌醇的3-羥基基團磷酸化。在許多惡性腫瘤中，PI3K/Akt信號通路常常被激活，并參與細胞生長、腫瘤形成及侵襲、腫瘤藥物療效等方面的調控[23]。在自噬的生化調控中，許多蛋白/脂質激酶、蛋白/脂質磷酸酶和單/三聚體GTP酶能夠控制自噬的誘導和進程[24]。自噬體形成是通過PI3K第Ⅲ類激酶(也稱為Vps34)合成的PI3P分子來啟動信號的，而這種激酶一般是在與Beclin 1相互作用后方可激活[25]。將PI3K（Ⅰ）的siRNA腺病毒載體轉染SGC7901胃癌細胞后24～72 h，可以發現Beclin-1、MAP-LC3和p53蛋白表達明顯上調，而bcl-2蛋白表達下調，說明阻斷PI3K信號通路可以通過增強癌細胞的凋亡和自噬來抑制胃癌細胞的增殖活性[26]。常用的化療藥物5-FU也可通過抑制PI3K/Akt/mTOR通路的活性來誘導胃癌MGC803細胞發生凋亡和自噬[27]。
4.3 AMPK/mTOR/ULK1信號通路
調控自噬的另一個關鍵點在于哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）。有35種以上類型的蛋白是自噬發生和進展所必需的，這些蛋白調節了自噬體的形成及其與溶酶體的延伸、融合等，其中mTOR依賴的絲氨酸-蘇氨酸激酶ULK1（Atg1同源物）最重要[28]。ULK1是一種多分子復合物的組成部分，促進磷酸化作用并引導促自噬分子的轉位。mTOR的激活可以抑制ULK1和自噬的相互作用，抑制mTOR的活性即可誘導自噬的發生[29]；而缺乏ATP的AMPK通路可以抑制mTOR并直接激活ULK1，進而促進應激條件下的自噬[30]。各種氨基酸和生長因子可以保持mTOR的活性，而營養缺乏或能量耗竭則增加了基礎自噬的水平。
此外，由Beclin 1及其激酶VPS34和它們的共因子AMBRA1共同組成的自噬核心復合物促使了自噬裝配所必需的膜修飾，且基于自噬相關基因ATG5、ATG7和ATG12形成的類泛素共軛系統調節著自噬體的形成和修飾，而在轉錄后水平這些蛋白也均接受ULK1、AMPK、備選的激酶（如ERK2）或者去乙酰化作用等的調控。
Akt信號通路可以通過激活mTOR來負性調節自噬，聯合使用mTOR抑制劑RAD001和Akt抑制劑MK-2206可以對低PTEN表達的胃癌細胞產生協同細胞毒性作用，這主要是由于兩者聯用后增強了Akt/mTOR信號的抑制，下調cyclin D1的表達，并激活了細胞外調節蛋白激酶/絲裂原活化蛋白激酶（ERK/MAPK）信號，由此誘導了ERK依賴的自噬性細胞死亡[31]。
4.4 NF-κB信號通路
NF-κB抑制劑SN50可以激活自噬并誘導胃癌SGC7901細胞凋亡的發生，從而抑制細胞的增殖活性。其機理在于SN50可以引起細胞中損害調節自噬調控蛋白（damage-regulated autophagic modulator，DRAM）的顯著升高。而DRAM是一類具有6個跨膜區的溶酶體蛋白，內源性DRAM的表達可導致自噬體的聚集[32]。
4.5 Src家族激酶（Src-family kinases，SFK）
SFK是一組膜相關非受體酪氨酸激酶，可以參與細胞的多種生物學功能的調節。SFK抑制劑誘導自噬發生并通過調控細胞生存增殖、微管穩定性、運動或腫瘤血管形成等來增強癌細胞對含紫杉醇藥物化療方案的敏感性[25]。
4.6 表觀遺傳學因素
4.6.1 DNA啟動子的甲基化
在胃癌中，腫瘤抑制基因Klotho啟動子的甲基化導致了其功能的失活。采用DNA脫甲基化試劑5-Aza恢復Klotho基因的功能則可以通過下調IGF-1R、IRS-1（胰島素受體底物蛋白1）、PI3K、Akt和mTOR磷酸化作用來抑制細胞增殖，并誘導癌細胞凋亡和自噬[33]。
4.6.2 組蛋白乙酰化
組蛋白脫乙酰酶抑制劑伏立諾他（Vorinostat）可以誘導胃癌細胞株的凋亡和自噬發生。而通過藥理學或者基因學的方法抑制自噬可以增強伏立諾他的抑癌效果，這提示了聯合伏立諾他和自噬抑制劑將會是胃癌更為有效的治療方法[34]。
4.6.3 microRNA介導的mRNA降解
某些自噬相關基因mRNA中包含了不同家族microRNA的靶序列，因此，microRNA可以在轉錄后水平抑制某些自噬相關通路上的關鍵蛋白并調控自噬的發生。如miR-30家族成員[35]和癌基因miR-376b [36]可以靶向Beclin-1 mRNA的表達，而ATG4C和ATG4D mRNA可以分別受癌基因miR-376b和抑癌基因miR-101的下調[37]。此外，乏氧誘導的miR-155表達的上調可以增加人類鼻咽癌細胞和宮頸癌細胞的自噬活性，其機理在于miR-155可以靶向調控mTOR信號通路中的多個基因，包括RHEB、RICTOR、RPS6KB2等，藉此間接調控自噬[38]。
4.7 細胞外信號
微環境因素（乏氧、pH、氧化應激、營養、細胞因子、激素、生長因子等）和基質中腫瘤細胞與鄰近細胞（炎癥細胞或纖維母細胞）之間的物理-代謝交互作用等也影響了腫瘤細胞的自噬[39]。在腫瘤的內部區域乏血管化將導致癌細胞乏氧或饑餓，引起HIF-1α和AMPK驅動的自噬活性；乏氧可以誘導一系列特定miRNA的上調并進而調控自噬的發生，這對癌細胞的生存是有利的。另一方面，在血管豐富的腫瘤部位，營養成分可以限制自噬并有利于癌細胞的生長。
5 自噬在胃癌治療中的作用
靶向自噬信號目前被認為是一種非常有前景的抗腫瘤治療策略之一。多個研究結論顯示，無論自噬增強劑還是自噬抑制劑都可以誘導癌細胞死亡而產生抗腫瘤治療效果[40]；如奧沙利鉑可以誘導胃癌細胞MGC803發生凋亡和自噬，聯合應用奧沙利鉑和自噬抑制劑氯喹可以明顯抑制細胞的增殖和誘導細胞凋亡[41]；然而，在特定的情況（如長期的饑餓、氧化應激或代謝損害）下，過度持久的自噬上調也可以導致細胞死亡，這時使用自噬誘導藥物（如雷帕霉素及其類似物）進行抗腫瘤治療則更為合理[42-43]。聚鉬酸鹽（PM）作用于胃癌細胞MKN45后，可以通過誘導自噬來抑制胃癌細胞的增殖[44]。
祖國醫學中的許多中藥成分在干預胃癌細胞后也表現出明顯的自噬誘導作用。靈芝中所包含的重組真菌免疫調節蛋白Lz-8，可以通過Caspase非依賴的途徑誘導內質網應激介導的過度自噬和激活泛素-蛋白酶體的降解系統而導致胃癌細胞死亡[45]。蟾蜍靈能明顯抑制胃癌細胞的生長，并且誘導其發生保護性自噬[46]。丹參酮ⅡA和二氫青蒿素（DHA）可通過上調自噬相關基因Beclin 1、MAP-LC3-Ⅱ和PTEN的表達及抑制自噬負調控Akt /mTOR信號轉導通路來誘導人胃癌SGC7901細胞自噬，并對細胞的生長產生抑制作用[47-48]。中藥β-欖香烯作用于胃癌細胞后，可以通過上調Atg5-Atg12結合蛋白質表達及抑制PI3K/Akt/mTOR/p70S6K1信號通路而誘發細胞自噬并抑制細胞活力；同時采用自噬抑制劑3-MA或使用siRNA技術敲除Beclin 1基因表達可以明顯增強β-欖香烯的抗腫瘤效果[49]。而厚樸酚能夠誘導胃癌細胞發生自噬，但這種自噬并未涉及細胞死亡，而是作為癌細胞凋亡的推動者參與了凋亡的發生[50]。
6 結論
綜上所述，作為細胞對內外刺激的一種應激反應機理，自噬既可促進細胞的死亡，也可延長腫瘤形成中癌細胞的存活[51]。許多研究證實，自噬和凋亡可以共存或序貫性地出現，而兩者之間又可以存在一定的相互作用，如自噬的上調與凋亡的下調相互關聯能夠共同促使腫瘤細胞對化療藥物的耐受。自噬過程中所涉及的相關蛋白有望成為新的腫瘤分子靶向治療的靶點，而調控自噬的藥物（包括中藥成分）在腫瘤治療中已取得了較好的實驗效果，具有廣闊的應用前景。但基于自噬調控的抗腫瘤治療效果取決于細胞內自噬的實際水平，而后者的影響因素眾多，其中PI3K和mTOR信號通路已被證實為調控自噬的主要信號通路。另外，microRNA在自噬調控中的重要作用也正逐步為人所重視。盡管如此，目前對腫瘤細胞自噬現象的了解仍然知之甚少。因此，在分子機理上闡明自噬現象并通過合理調控自噬來殺傷癌細胞仍然任重而道遠。
胃癌是全球第4位高發的惡性腫瘤，2/3的胃癌患者出現在亞洲國家，尤其是中國和日本[1]。盡管目前各種腫瘤治療方法在不斷發展和進步，但在大多數國家，胃癌的5年生存率仍低于30% [2]。因此，積極探索胃癌生物學特性及其分子機理并尋找影響胃癌細胞死亡的關鍵因素是改善胃癌治療效果的重要途徑。自噬是指在饑餓、能量代謝缺乏等應激狀態下的一種細胞自我消化過程[3]。作為細胞死亡的重要方式之一，自噬在許多類型腫瘤中已得到證實；而且越來越多的證據表明自噬在腫瘤細胞的生長、分化和抗腫瘤藥物的療效上扮演著重要的角色[4]。但自噬在胃癌形成及發展中的作用仍不明確，這也是近年來自噬研究的熱點之一。筆者結合現有的文獻對自噬及其在胃癌中的意義及機理研究做一綜述。
1 自噬的概述
程序性細胞死亡存在三種主要的形式，即凋亡（Ⅰ型）、自噬（Ⅱ型）和壞死（Ⅲ型）[5]。在凋亡的早期，細胞骨架即已瓦解，但直到凋亡的晚期，細胞仍保留有細胞器；而自噬過程恰恰相反，在自噬的早期細胞器則開始降解，直至晚期時才出現細胞骨架的瓦解。此外，凋亡是一種Caspase依賴的、以核小體間DNA裂解為特征的過程，而這些現象在自噬過程中出現較晚[6]。與壞死相比，凋亡和自噬均缺乏組織內的炎癥反應。
自噬是真核細胞中一種進化保守的分解代謝過程。迄今為止，有三類不同的自噬形式，即巨自噬、微自噬和分子伴侶介導的自噬。這三者的本質區別在于目標底物進入溶酶體腔隙的機理不同。在巨自噬（即通常所講的自噬）過程中，大分子聚合物、部分細胞漿、細胞膜以及全部的細胞器被隔離在一個新形成的雙層膜囊泡（自噬體）中，而后這個囊泡與溶酶體融合，內容物被降解后生成的產物又將被再循環利用，進入生物合成的過程[7]。自噬可以實現兩個基本的生理功能：①在細胞組成結構上，自噬降解和再利用了冗余老化的分子和細胞器；②自噬破壞了非正常的和潛在損害性的分子和細胞成分，預防性清除了促氧化應激的線粒體和蛋白質聚集體，從而防止DNA突變及細胞癌變[8]。
2 自噬檢測的分子標志
細胞在自噬發生過程中會出現各種分子的動態變化，鑒定并識別這些分子標志將有利于檢測自噬的發生。
2.1 微管相關蛋白輕鏈3（MAP-LC3）
MAP-LC3是自噬體中酵母Atg8的同源基因，也是哺乳動物細胞自噬發生的標志物。癌細胞中，MAP-LC3被處理后可產生胞漿MAP-LC3-Ⅰ，后者經過類泛素化修飾并與自噬體膜上的磷脂酰乙醇胺進行共價結合形成MAP-LC3-Ⅱ。基于MAP-LC3-Ⅱ的水平是與自噬的水平相對應的[9]，自噬的啟動可以通過檢測MAP-LC3-Ⅱ水平或觀察細胞表達自噬體MAP-LC3的點狀熒光顆粒來判斷。此外，自噬體與晚期核內體和溶酶體的融合可以通過共標記MAP-LC3和溶酶體膜蛋白1（Lamp1）來進行評估。
2.2 Beclin 1
候選抑癌基因Beclin 1是哺乳動物中一種酵母ATG6-Vps30的同源基因，在腫瘤發生及自噬體形成的過程中起到了關鍵的調節作用[10]。Beclin 1是與bcl-2相互作用的一個伴侶，在低分化胃癌中，Beclin 1和bcl-2蛋白均出現高表達，提示兩者之間可能存在一定的聯合作用[11]。目前認為，由Beclin 1基因編碼的二聚體線粒體蛋白可以誘導凋亡的發生，而bcl-2又可以抑制Beclin 1依賴的自噬發生[12-13]。因此，bcl-2/Beclin 1信號可能是胃癌細胞生物效應一個關鍵調節器，也可能是自噬發生的一個重要信號元件。
2.3 p62/SQSTM1
另一個觀察自噬的方法就是監測p62/SQSTM1 (sequestosome 1)蛋白的降解，該蛋白可以將泛素化的蛋白聚合物與MAP-LC3相連[14]。與正常的胃黏膜相比，低分化胃癌中自噬信號相關的MAP-LC3-Ⅱ/Ⅰ和p62蛋白水平明顯升高，且Lamp2和組織蛋白酶B的表達也有明顯增加，這說明了自噬-溶酶體信號參與了低分化胃癌的病理發展[11]。
3 自噬在胃癌中的臨床意義
在腫瘤發生及進展的各個階段中，自噬起到了一個錯綜復雜而自相矛盾的作用。事實上，自噬猶如一把“雙刃劍”。一方面，在正常細胞中基礎自噬可以避免一些DNA突變的分子和細胞器的積聚，防止了細胞轉化[15]。如正向調控自噬的基因如Beclin 1或同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN）功能缺失后容易產生自發性腫瘤。另一方面，在腫瘤細胞中基礎自噬的長期上調有利于癌細胞處于一種衰老或休眠的狀態，如腫瘤干細胞，這將導致腫瘤對化療及放療的抵抗作用，并再次激活而導致復發。此外，化療藥物誘導氧化應激和DNA損傷或新生血管缺乏誘導乏氧和饑餓時，上調的自噬能夠使癌細胞克服這種代謝應激[16]。有研究[17]顯示，某些化療藥物可以在腫瘤細胞中誘導保護性自噬，以逃避藥物誘導的凋亡和殺傷作用。
對于自噬與胃癌患者臨床特征之間的關系仍然存在很多爭議。與其他部位腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、肝癌等不同，Beclin 1在6種胃癌細胞株（HGC-27、MKN803、MGC-803、SGC-7901、MKN-28和BGC-823）中的表達均較正常胃上皮細胞株（GES-1）上調；在淋巴結轉移陽性的胃癌患者組織標本中，Beclin 1蛋白的表達也較癌旁組織及正常胃黏膜組織為高，其中84.5%的患者出現Beclin 1蛋白的高表達[18]。Chen等[19]檢測了155例胃癌標本，提示在胃癌組織中Beclin 1表達較癌旁組織及正常胃黏膜明顯升高（58.1%比40.0%和43.3%）。然而，郭長青等[20]和馬陸軍等[21]采用同樣的方式分別檢測了62例和50例胃癌標本，結果胃癌組織中Beclin 1蛋白的表達陽性率均低于癌前病變或正常對照組。此外，胃腺癌Beclin 1表達下調則與腫瘤低分化、淋巴結或遠處轉移、更晚的TNM分期、腫瘤復發、甚至更短的患者生存期等密切相關。因此，表達下調的Beclin 1是胃癌患者預后差的一個獨立標志物[19]。而馬陸軍等[21]認為，Beclin 1的表達僅與胃癌的分化程度和淋巴結轉移密切相關, 與腫瘤的部位、大小、浸潤深度和TNM分期無關。這些結果仍然需要通過規范樣本的來源、樣本量大小、檢測方法等來進一步驗證，以便找到這些差異之間的原因。
4 自噬的調控
影響細胞內自噬水平的因素眾多，包括遺傳突變、內在的表觀遺傳學調控、甚至腫瘤的微環境等，其中涉及了許多蛋白分子和信號通路變化，闡明這些因素在腫瘤自噬失調節中的臨床意義將有助于開創新的腫瘤診斷和治療的方法。
4.1 自噬相關基因的功能變化
自噬相關的癌基因或抑癌基因突變可以導致自噬失調控，越來越多的證據顯示，抑癌基因可以促進自噬而癌基因則抑制自噬[22]。
4.2 PI3K/Akt信號通路
磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）是一類脂質激酶，其主要的生化功能是促使磷酸肌醇的3-羥基基團磷酸化。在許多惡性腫瘤中，PI3K/Akt信號通路常常被激活，并參與細胞生長、腫瘤形成及侵襲、腫瘤藥物療效等方面的調控[23]。在自噬的生化調控中，許多蛋白/脂質激酶、蛋白/脂質磷酸酶和單/三聚體GTP酶能夠控制自噬的誘導和進程[24]。自噬體形成是通過PI3K第Ⅲ類激酶(也稱為Vps34)合成的PI3P分子來啟動信號的，而這種激酶一般是在與Beclin 1相互作用后方可激活[25]。將PI3K（Ⅰ）的siRNA腺病毒載體轉染SGC7901胃癌細胞后24～72 h，可以發現Beclin-1、MAP-LC3和p53蛋白表達明顯上調，而bcl-2蛋白表達下調，說明阻斷PI3K信號通路可以通過增強癌細胞的凋亡和自噬來抑制胃癌細胞的增殖活性[26]。常用的化療藥物5-FU也可通過抑制PI3K/Akt/mTOR通路的活性來誘導胃癌MGC803細胞發生凋亡和自噬[27]。
4.3 AMPK/mTOR/ULK1信號通路
調控自噬的另一個關鍵點在于哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）。有35種以上類型的蛋白是自噬發生和進展所必需的，這些蛋白調節了自噬體的形成及其與溶酶體的延伸、融合等，其中mTOR依賴的絲氨酸-蘇氨酸激酶ULK1（Atg1同源物）最重要[28]。ULK1是一種多分子復合物的組成部分，促進磷酸化作用并引導促自噬分子的轉位。mTOR的激活可以抑制ULK1和自噬的相互作用，抑制mTOR的活性即可誘導自噬的發生[29]；而缺乏ATP的AMPK通路可以抑制mTOR并直接激活ULK1，進而促進應激條件下的自噬[30]。各種氨基酸和生長因子可以保持mTOR的活性，而營養缺乏或能量耗竭則增加了基礎自噬的水平。
此外，由Beclin 1及其激酶VPS34和它們的共因子AMBRA1共同組成的自噬核心復合物促使了自噬裝配所必需的膜修飾，且基于自噬相關基因ATG5、ATG7和ATG12形成的類泛素共軛系統調節著自噬體的形成和修飾，而在轉錄后水平這些蛋白也均接受ULK1、AMPK、備選的激酶（如ERK2）或者去乙酰化作用等的調控。
Akt信號通路可以通過激活mTOR來負性調節自噬，聯合使用mTOR抑制劑RAD001和Akt抑制劑MK-2206可以對低PTEN表達的胃癌細胞產生協同細胞毒性作用，這主要是由于兩者聯用后增強了Akt/mTOR信號的抑制，下調cyclin D1的表達，并激活了細胞外調節蛋白激酶/絲裂原活化蛋白激酶（ERK/MAPK）信號，由此誘導了ERK依賴的自噬性細胞死亡[31]。
4.4 NF-κB信號通路
NF-κB抑制劑SN50可以激活自噬并誘導胃癌SGC7901細胞凋亡的發生，從而抑制細胞的增殖活性。其機理在于SN50可以引起細胞中損害調節自噬調控蛋白（damage-regulated autophagic modulator，DRAM）的顯著升高。而DRAM是一類具有6個跨膜區的溶酶體蛋白，內源性DRAM的表達可導致自噬體的聚集[32]。
4.5 Src家族激酶（Src-family kinases，SFK）
SFK是一組膜相關非受體酪氨酸激酶，可以參與細胞的多種生物學功能的調節。SFK抑制劑誘導自噬發生并通過調控細胞生存增殖、微管穩定性、運動或腫瘤血管形成等來增強癌細胞對含紫杉醇藥物化療方案的敏感性[25]。
4.6 表觀遺傳學因素
4.6.1 DNA啟動子的甲基化
在胃癌中，腫瘤抑制基因Klotho啟動子的甲基化導致了其功能的失活。采用DNA脫甲基化試劑5-Aza恢復Klotho基因的功能則可以通過下調IGF-1R、IRS-1（胰島素受體底物蛋白1）、PI3K、Akt和mTOR磷酸化作用來抑制細胞增殖，并誘導癌細胞凋亡和自噬[33]。
4.6.2 組蛋白乙酰化
組蛋白脫乙酰酶抑制劑伏立諾他（Vorinostat）可以誘導胃癌細胞株的凋亡和自噬發生。而通過藥理學或者基因學的方法抑制自噬可以增強伏立諾他的抑癌效果，這提示了聯合伏立諾他和自噬抑制劑將會是胃癌更為有效的治療方法[34]。
4.6.3 microRNA介導的mRNA降解
某些自噬相關基因mRNA中包含了不同家族microRNA的靶序列，因此，microRNA可以在轉錄后水平抑制某些自噬相關通路上的關鍵蛋白并調控自噬的發生。如miR-30家族成員[35]和癌基因miR-376b [36]可以靶向Beclin-1 mRNA的表達，而ATG4C和ATG4D mRNA可以分別受癌基因miR-376b和抑癌基因miR-101的下調[37]。此外，乏氧誘導的miR-155表達的上調可以增加人類鼻咽癌細胞和宮頸癌細胞的自噬活性，其機理在于miR-155可以靶向調控mTOR信號通路中的多個基因，包括RHEB、RICTOR、RPS6KB2等，藉此間接調控自噬[38]。
4.7 細胞外信號
微環境因素（乏氧、pH、氧化應激、營養、細胞因子、激素、生長因子等）和基質中腫瘤細胞與鄰近細胞（炎癥細胞或纖維母細胞）之間的物理-代謝交互作用等也影響了腫瘤細胞的自噬[39]。在腫瘤的內部區域乏血管化將導致癌細胞乏氧或饑餓，引起HIF-1α和AMPK驅動的自噬活性；乏氧可以誘導一系列特定miRNA的上調并進而調控自噬的發生，這對癌細胞的生存是有利的。另一方面，在血管豐富的腫瘤部位，營養成分可以限制自噬并有利于癌細胞的生長。
5 自噬在胃癌治療中的作用
靶向自噬信號目前被認為是一種非常有前景的抗腫瘤治療策略之一。多個研究結論顯示，無論自噬增強劑還是自噬抑制劑都可以誘導癌細胞死亡而產生抗腫瘤治療效果[40]；如奧沙利鉑可以誘導胃癌細胞MGC803發生凋亡和自噬，聯合應用奧沙利鉑和自噬抑制劑氯喹可以明顯抑制細胞的增殖和誘導細胞凋亡[41]；然而，在特定的情況（如長期的饑餓、氧化應激或代謝損害）下，過度持久的自噬上調也可以導致細胞死亡，這時使用自噬誘導藥物（如雷帕霉素及其類似物）進行抗腫瘤治療則更為合理[42-43]。聚鉬酸鹽（PM）作用于胃癌細胞MKN45后，可以通過誘導自噬來抑制胃癌細胞的增殖[44]。
祖國醫學中的許多中藥成分在干預胃癌細胞后也表現出明顯的自噬誘導作用。靈芝中所包含的重組真菌免疫調節蛋白Lz-8，可以通過Caspase非依賴的途徑誘導內質網應激介導的過度自噬和激活泛素-蛋白酶體的降解系統而導致胃癌細胞死亡[45]。蟾蜍靈能明顯抑制胃癌細胞的生長，并且誘導其發生保護性自噬[46]。丹參酮ⅡA和二氫青蒿素（DHA）可通過上調自噬相關基因Beclin 1、MAP-LC3-Ⅱ和PTEN的表達及抑制自噬負調控Akt /mTOR信號轉導通路來誘導人胃癌SGC7901細胞自噬，并對細胞的生長產生抑制作用[47-48]。中藥β-欖香烯作用于胃癌細胞后，可以通過上調Atg5-Atg12結合蛋白質表達及抑制PI3K/Akt/mTOR/p70S6K1信號通路而誘發細胞自噬并抑制細胞活力；同時采用自噬抑制劑3-MA或使用siRNA技術敲除Beclin 1基因表達可以明顯增強β-欖香烯的抗腫瘤效果[49]。而厚樸酚能夠誘導胃癌細胞發生自噬，但這種自噬并未涉及細胞死亡，而是作為癌細胞凋亡的推動者參與了凋亡的發生[50]。
6 結論
綜上所述，作為細胞對內外刺激的一種應激反應機理，自噬既可促進細胞的死亡，也可延長腫瘤形成中癌細胞的存活[51]。許多研究證實，自噬和凋亡可以共存或序貫性地出現，而兩者之間又可以存在一定的相互作用，如自噬的上調與凋亡的下調相互關聯能夠共同促使腫瘤細胞對化療藥物的耐受。自噬過程中所涉及的相關蛋白有望成為新的腫瘤分子靶向治療的靶點，而調控自噬的藥物（包括中藥成分）在腫瘤治療中已取得了較好的實驗效果，具有廣闊的應用前景。但基于自噬調控的抗腫瘤治療效果取決于細胞內自噬的實際水平，而后者的影響因素眾多，其中PI3K和mTOR信號通路已被證實為調控自噬的主要信號通路。另外，microRNA在自噬調控中的重要作用也正逐步為人所重視。盡管如此，目前對腫瘤細胞自噬現象的了解仍然知之甚少。因此，在分子機理上闡明自噬現象并通過合理調控自噬來殺傷癌細胞仍然任重而道遠。