自噬在肿瘤中的双面作用

　　这个夏天，复联 3 的上映是漫威迷的狂欢。说起复联系列，除却超级英雄的连番炫技，「亦正亦邪」的反派洛基也凭其独特的魅力吸粉无数。

　　细胞内的「清道夫」自噬，在肿瘤领域中也扮演着这样的双面角色。一方面通过控制肿瘤细胞增殖，抑制血管生成来实现抑癌作用，另一方面自噬可提高肿瘤细胞的应激能力助其死里逃生。在大多数情况下，自噬被认为是抑制早期肿瘤发生，促进已形成的肿瘤发展。

自噬在肿瘤中的双面作用

　　过往对肿瘤的研究和治疗，简单粗暴的针对于肿瘤细胞本身，而越来越多的研究聚焦在肿瘤及其微环境，自噬也不例外。在肿瘤的发展过程中，自噬、肿瘤、微环境有着怎样的恩仇录呢？

　　种子与土壤

　　早在 1889 年，英国医生 Stephen Paget 就提出了「种子与土壤」学说，「种子」是指肿瘤细胞，「土壤」是适合肿瘤细胞生长的微环境。肿瘤的生长与转移与微环境息息相关，橘生淮南为橘，生淮北为枳，一些特定的靶器官能够提供适宜肿瘤细胞生长的，从而备受「青睐」，而在另一部分器官中却不会形成肿瘤。

「种子与土壤」学说提出者 Stephen Paget，图片来自于 Bing

　　「土壤」具体有哪些元素呢？肿瘤微环境包括肿瘤细胞周围的血管，成纤维细胞、内皮细胞、免疫细胞、骨髓来源的间充质干细胞等各种正常细胞，以及细胞外基质（ECM）等。肿瘤细胞可以通过释放细胞外信号影响周边的微环境，促进肿瘤血管增生和抑制周边的免疫细胞，而肿瘤微环境中的免疫细胞及因子又可以影响肿瘤细胞的生长。

肿瘤细胞与肿瘤微环境间的相互关系（右图）远比正常组织中细胞和其周边的微环境复杂的多（左图）

　　肿瘤细胞中的自噬——调控微环境

　　肿瘤细胞中的自噬通过调控细胞因子、生长因子来影响细胞间的交流，包括临近的肿瘤细胞和其它肿瘤微环境中的正常细胞。研究表明，自噬可以阻碍肿瘤微环境的抗肿瘤免疫，肿瘤细胞从而实现「免疫逃避」。采用遗传手段抑制自噬，不仅可以抑制荷瘤小鼠内的肿瘤生长，而且可增强免疫监视，加强 CD8+ T 细胞介导的细胞毒性作用，最终杀伤肿瘤。

　　例如，在 ATG4B 显性负性的胰腺导管腺癌（PDAC）小鼠模型中，自噬受到限制，观察到肿瘤生长的显著抑制。当在裸鼠中注射自噬功能正常的细胞后，肿瘤「卷土重来」，而 ATG4BCA+（自噬缺陷）细胞则未出现这一现象。最近一项 PDAC 的研究表明，抑制自噬，能够引起抗肿瘤 T 细胞和 CD68+ 巨噬细胞的募集及渗透。

抑制自噬可影响 PDAC 的生长

　　微环境中的自噬——调控肿瘤细胞

　　肿瘤微环境中的自噬对肿瘤细胞也具有深远的影响，胰腺癌的一项研究表明，抑制微环境中的胰腺星形细胞自噬，减少了肿瘤细胞丙氨酸的摄入，进而限制其代谢及生长。

肿瘤-基质代谢相互作用模型

　　Nature 的一项研究使用一种带有恶性肿瘤的果蝇模型，其肿瘤可以被自噬抑制剂类药物控制，前期肿瘤生长和自噬主要依赖于其所处的肿瘤微环境。当把处于休眠状态的自噬缺陷肿瘤细胞移植到自噬活跃的机体中时，就会重新激活肿瘤的生长活力。

　　总之，肿瘤细胞及其微环境中的自噬可作为肿瘤研究的靶标，因此，自噬抑制剂（查看Tocris 自噬抑制剂）具有成为抗肿瘤药物的潜能。

　　检测自噬的正确打开方式

　　传统方法利用电子显微镜对自噬过程进行研究，理想情况下，应该使用组合测量方法，包括自噬形成的稳态监测和自噬流测定等不同体系来评估自噬活动。

　　• 稳态监测：自噬小体数量

　　自噬小体的数量分析试验通常测定的是 LC3 蛋白。LC3 可能存在于胞质和胞核中。脂化型 LC3 或 LC3  -II 是已知的唯一与自噬小体的内膜相关的蛋白。通过免疫荧光（ICC/IHC/IF）和免疫印记（WB）可以检测 LC3-II 水平，通过它可以较好的评估自噬小体的数量。

　　• 自噬流测定

　　自噬流是指从自噬小体的形成到底物降解，再将基本组分回收到胞质的整个过程。免疫荧光或免疫印迹分析中增强的 LC3-II 信号可能由自噬引起，也可能是自噬流阻断所致。因此，为了清楚地区分这两种机制，经常需要设置正确的对照，添加自噬诱导剂和溶酶体抑制剂，将自噬流测定与稳态监测相结合。

　　Bio-Techne 凭借超强的实力，俨然成为自噬研究领域的领导者。旗下子品牌 Novus 的 LC3B 抗体（目录编号# NB100-2220）被 CiteAb 认可，确定为自噬市场上引用最多的抗体，目前引用数已近 700 篇！

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