陳靜瑤,李 飛,余小平
(成都醫(yī)學院 公共衛(wèi)生系,四川 成都610500)
目前,治療乳腺癌的方法較多,可根據不同的分子分型使用各不相同的治療藥物。但是,臨床上各類乳腺癌藥物治療均顯示存在耐藥現(xiàn)象,許多研究表明乳腺癌耐藥性與自噬有關。自噬相對于細胞凋亡稱為第二類細胞死亡[1],是細胞高度進化保守的過程,能降解細胞質中的大分子和所有細胞器。它通過形成雙膜包裹所需分解的物質與溶酶體融合分解內容物,釋放營養(yǎng)物質和能量,供細胞循環(huán)利用[2]。抑制自噬能明顯降低化療藥物的治療抵抗,增強對癌細胞的殺傷力;而特定狀況下,增強自噬又能提高癌細胞對藥物的敏感性,從而增強療效。基于自噬具有的雙重特性,本文對各型乳腺癌治療代表藥物與自噬的關系及機制綜述如下。
分子分型對認識乳腺癌本質和臨床治療具有重要意義,目前,以雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)和Ki-67 增殖指數(shù)為依據,可將乳腺癌分為Luminal A型、Luminal B型、HER-2 過表達型、基底細胞樣型及其他特殊類型。
由于各型乳腺癌有其自身特異性,因此治療用藥上各不相同。臨床上,一般根據治療靶點選擇最具有針對性的藥物以達到最佳療效。
ER+或PR+型在乳腺癌中最常見,所占比例最高,近10年發(fā)病率特別是年輕女性中明顯增多[3]。對ER+或PR+型(尤指Luminal A型)與絕經后患者,采用第三代芳香化酶抑制劑(AI)如依西美坦、來曲唑和阿那曲唑等以及他莫昔芬為內分泌治療首選[4]。同時還以蒽環(huán)類藥物如表柔比星為基礎的聯(lián)合治療是一線治療標準方案[5]。Luminal型患者的病理完全緩解率在使用蒽環(huán)類藥物基礎上,聯(lián)合紫杉類可顯著提高。對HER-2+患者,推薦含曲妥珠單抗的治療[4,6]。新輔助療法推薦化療聯(lián)合曲妥珠單抗±拉帕替尼或帕妥珠單抗可使HER-2 過表達型患者達到最大病理完全緩解率[4]。最新臨床研究表明,HER-2-患者在使用新輔助療法的基礎上聯(lián)合貝伐單抗也能顯著提高病理完全緩解率[7]?;准毎麡有腿橄侔┙^大部分為三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC),預后普遍較差。TNBC 多采用針對基因缺陷治療的藥物,如順鉑和奧拉帕尼等[8]。另有一些作用于微管的細胞周期抑制劑、酪氨酸蛋白激酶抑制劑等靶向藥物仍在研究中。
在正常細胞中,自噬保持較低水平,維持細胞代謝平衡,通過維持染色體的穩(wěn)定抑制腫瘤發(fā)生。當細胞受到內外因素刺激時,如代謝壓力和治療壓力,自噬會高水平表達,在不同的腫瘤以及腫瘤發(fā)生的不同階段,具有促進和抑制腫瘤發(fā)生兩種不同的狀態(tài)[9]。在腫瘤發(fā)生前,自噬能促進抗癌免疫應答抑制腫瘤發(fā)生;而在腫瘤發(fā)生早期,腫瘤細胞中自噬減少[10];腫瘤生成后由于快速增生,對營養(yǎng)物質和氧分的需求增加,自噬會分解自身細胞抵抗代謝壓力,從而促進腫瘤細胞的存活[11]。因此,根據自噬的在腫瘤各階段的特點,增強或抑制自噬水平對加強乳腺癌的治療有潛在的重要意義。
乳腺癌化療時多出現(xiàn)與自噬有關的耐藥[10,16-19],同時,自噬也可促進細胞死亡[12-15,18],說明自噬是影響乳腺癌治療的重要因素。
各類乳腺癌化療藥物誘導癌細胞自噬而產生的耐藥在使用自噬抑制劑后表現(xiàn)為療效明顯增強[10,16-19]。
ER+型或PR+型患者的化療藥物依西美坦對MCF-7 系細胞增殖有強烈抑制作用,研究發(fā)現(xiàn)[16]依西美坦能同時激活細胞凋亡和自噬,與自噬抑制劑3-MA 聯(lián)用,細胞內自噬泡減少,半胱天冬酶7、8的活性顯著增強以及ROS 量的顯著增加,而使用凋亡抑制劑不影響自噬進程。即抑制自噬可增強細胞凋亡,從而增強依西美坦的藥效。蔥環(huán)類藥物表柔比星同樣通過自噬對抗其凋亡效應產生化療抵抗[17]。以雌二醇受體為靶點的抗雌激素藥物三苯氧胺誘導MCF-7 細胞自噬,再以siRNA 沉默基因ATG5、ATG7調節(jié)自噬的兩個泛素樣通路,抑制自噬,發(fā)現(xiàn)三苯氧胺療效顯著增強[10],說明自噬是三苯氧胺耐藥的原因。拉帕替尼是酪氨酸受體抑制劑,是治療HER-2+乳腺癌的常用藥物,奧巴克拉是BCL-2 家族抑制劑。聯(lián)用奧巴克拉與拉帕替尼處理細胞,發(fā)現(xiàn)奧巴克拉可阻斷Beclin 1/ATG6和class ⅢPI3K 復合物的相互作用,抑制早期自噬體的形成,協(xié)同性增強拉帕替尼的療效,并以敲降基因Atg5 或Beclin 1的方式進一步證明拉帕替尼耐藥與自噬有關[18]。
乳腺癌治療的非常用藥物干擾素1(IFNB1)抗MCF-7 細胞增殖和促進凋亡的同時,抑制MTORC1誘導自噬產生,導致ATG7 調節(jié)自噬體生成,從而中和凋亡效應產生耐藥[19]。以siRNA 沉默ATG7 阻滯自噬,能明顯增強IFNB1的凋亡效應。
ATG5、ATG7是自噬調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)[20-21],其調節(jié)的兩條泛素樣通路分別與蛋白ATG8 和ATG12有關,ATG12/ATG5/ATG16 形成關聯(lián),可抑制自噬體膜形成,而ATG7是ATG8 與ATG12 共軛系統(tǒng)的共同作用靶點,ATG8 共軛系統(tǒng)抑制自噬體和自噬體膜兩者的形成。
上述乳腺癌治療藥物誘導自噬產生耐藥的研究[10,16-19]均發(fā)現(xiàn),自噬和凋亡之間可能存在交互環(huán)節(jié),即自噬水平升高會抑制藥物的凋亡效應,導致化療抵抗,而抑制自噬后,藥物的凋亡作用明顯增強。
自噬性細胞死亡特指細胞死亡由自噬而非凋亡導致[22],特別是當癌細胞缺乏必要的凋亡調節(jié)器,如BAX、BAK 或半胱天冬酶,或難以誘導時,自噬可成為化療藥物導致癌細胞的死亡的主要方式[18]。因此,自噬性細胞死亡可成治療乳腺癌的有效途徑。
P62是一種聚泛素化銜接蛋白,與乳腺癌的侵襲能力密切相關[23]。在PC9 和A549 細胞中發(fā)現(xiàn),沉默P62 能抑制癌細胞增殖并誘導自噬[12],電鏡下可觀察到多層膜結構紊亂的自噬體,當用基因或化學方法抑制自噬,癌細胞的增殖能力得以恢復。因而認為P62是極具前景的一種新型抗腫瘤藥物靶點。
在乳腺癌中光激酶A 過表達后,通過抑制糖原合酶激酶3β 激活mTOR 通路,可抑制代謝壓力誘導的自噬性細胞死亡,促進癌細胞存活[13]。說明自噬可促進癌細胞死亡。
脫乙酰酶抑制劑能同時誘導線粒體介導的凋亡和自噬[24],伏立諾他是脫乙酰酶抑制劑,對耐三苯氧胺的MCF-7 細胞有較強的抗細胞增殖作用,能同時誘導凋亡和自噬,但誘導的凋亡和自噬相互獨立,使用自噬抑制劑可導致細胞死亡數(shù)減少,凋亡數(shù)增加,但伏立諾他總體毒性降低[14],因此誘導自噬增強了細胞死亡,促進了伏立諾他療效。
環(huán)維黃楊星D 也能觀測到自噬性細胞死亡,在自身誘導MCF-7 細胞產生自噬后,通過3-MA 抑制自噬,發(fā)現(xiàn)細胞生存能力增強[15]。
綜上所述,誘導自噬產生自噬性細胞死亡,可能作為有效的抗癌細胞增殖途徑用于乳腺癌治療。
氯喹及其衍生物羥氯喹是目前唯一用于臨床的抑制自噬藥物,其增敏抗癌藥物作用與抑制自噬無關[25]。研究以shRNA 敲降ATG12 或Beclin1 或用洛霉素A 抑制自噬后用順鉑處理細胞,發(fā)現(xiàn)順鉑劑量應答曲線無改變,而聯(lián)合氯喹用藥后還出現(xiàn)增敏效應。后有研究進一步發(fā)現(xiàn),氯喹能增加溶酶體膜通透性,導致凋亡信號的出現(xiàn),因此認為其增強療效的作用與自噬抑制無關。
自噬具有雙刃劍作用,具有抑制或促進腫瘤發(fā)生的特性。但激活自噬是導致細胞存活還是死亡尚具爭議性,依據癌細胞的特性和治療的不同各不相同,如在乳腺癌細胞中IFNB1 誘導的自噬表現(xiàn)為治療抵抗,但在肝細胞癌中則表現(xiàn)為促進細胞死亡[19]。目前大部分研究偏向認為自噬導致了化療抵抗,使用自噬抑制劑可消除抵抗[10,17-20],而當前唯一用于臨床的自噬抑制劑僅有氯喹及其衍生物[25],其他可用于臨床的抑制劑有待進一步開發(fā)。自噬導致乳腺癌化療抵抗的機制也尚不完全清楚,目前的研究多集中在自噬形成早期的信號通路,已闡明的問題只是冰山一角,找尋可行的信號通路和作用靶點促進或抑制自噬,用于乳腺癌的臨床治療還需進一步探索。
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