1967年，比利时科学家Christian在电镜下观察到一个新的细胞结构，将其命名为自噬体，并首先提出“自噬(autophagy)”这一概念^[1]。自噬可被视为一个分解代谢过程，即细胞在饥饿、应激及能量匮乏时出现的一种本能反应。自噬过程中，细胞通过溶酶体降解消化细胞蛋白质或细胞器, 以达到调控细胞内代谢平衡并使某些细胞器得到更新的目的^[2]。

神经母细胞瘤(neuroblastoma, NB)是儿童常见的实体肿瘤之一，其高发年龄为1~5岁，发病率约1/10万。该病通常起源于神经嵴，早期即可发生转移，因此恶性程度极高^[3]。此外，该肿瘤的起病部位相对隐匿，大部分患者确诊时已进展至晚期，超过50%的患者就诊时已发生骨骼或远处淋巴结转移，因此预后极差。本病的治疗以手术联合化疗为主，但治疗过程十分困难，预后不理想，据报道Ⅳ期患儿的2年生存率仅19%^[4]。多数学者认为，神经嵴细胞在胚胎时期发育分化受阻是神经母细胞瘤发生的主要原因，同时也是判定神经母细胞瘤恶性程度及影响患者预后的重要因素。该病患者预后不佳主要与瘤细胞增殖过快有关，因此，抑制肿瘤细胞增殖可作为改善患者预后的重要干预途径之一^[5]。

细胞自噬调控广泛参与真核生物的多种病理生理过程。有研究发现，自噬对肿瘤细胞的作用具有双重性^[6-7]。近年来研究发现，自噬作用可以清除细胞内折叠异常的蛋白和功能异常的细胞器，还可使细胞在营养缺乏和低氧的环境下得以存活^[8]。此外，有文献报道，自噬调控清除受损细胞器干扰了细胞的程序性死亡过程，这在某种程度上保护了肿瘤细胞，并降低了某些抗肿瘤疗法的有效性^[9]。因此，笔者就细胞自噬调控与神经母细胞瘤之间的关系作一综述，旨在阐明自噬调控机制及其在神经母细胞瘤发生发展过程中的作用。

一、自噬分类及其生物学特性

自噬的主要分类方法有两种。根据自噬调控对细胞降解产物的选择性可将自噬分为选择性自噬和非选择性自噬；根据细胞内运送到溶酶体体腔内的不同方式，可将自噬分为大自噬(macroautophagy)、小自噬(microautophagy)和分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy, CMA)。由于大自噬的研究背景相对成熟，因此大多数实验性研究中提及的自噬本质为大自噬^[10]。值得说明的是，大自噬的发生、发展过程非常迅速，可批量降解细胞器以及可被诱导的特性与自噬十分相似，这有利于细胞快速适应各种恶劣环境^[11]。通过不断探索，研究者们很快发现了自噬调控具有经典的双重作用。一方面自噬可以缓解由于营养匮乏、低氧缺氧及生长因子消耗殆尽等造成的应激反应，因为自噬能够清除有缺陷的细胞器或蛋白质，维护机体正常功能；另一方面自噬调控的活跃容易导致细胞出现过度应激，使得细胞发生自噬性死亡或通过激活凋亡-坏死通路使细胞死亡。正是因为这一双重特性，自噬调控对于感染性病变、细胞癌变、神经退行性病变的改善具有重要意义^[12]。

二、自噬相关调控因子及其信号调控 (一) Atg蛋白(autophagy-related protein)

自噬相关蛋白Atg1的发现是自噬研究热潮的开端。迄今为止，已被发现的Atg蛋白达40个，且其中很多Atg蛋白中存在同源序列。有学者将其分为不同的功能组^[13-14]：①ULK1复合体；②ClassⅢ PI3K复合体；③Atg12连接系统；④LC3(微管相关蛋白质轻链3)共轭系统；⑤其它(如wipi-2、Atg2及Atg9等)。

以酵母为研究对象，在自噬的形成过程中许多Atg蛋白集中分布在一个与细胞质隔离的空间内，该结构被称为隔离膜集合位点(PAS)。对哺乳动物来说，一旦雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin complex 1, mTORC1)在氨基酸缺乏的情况下被堵塞，将导致最上游ULK1被激活并与细胞核及扩大囊膜形成ULK1复合体。该结构将扩大并包住部分细胞质，形成自噬吞噬体。ULK1复合物包括Atg13、FIP200和Atg101，该复合体的作用是补充其他Atg蛋白到PAS中，并通过一些特殊基底物的磷酸化促进自噬吞噬体的形成。Atg9是一种跨膜蛋白，它负责将酵母菌中的线粒体结构或其它高等生物中的高尔基体膜结构传递给PAS；ClassⅢ PI3K和UVRAG与Atg6/Beclin-1，Atg14/Atg14L组成的复合体称为Ptd Ins3P，该酶的激活需要以自噬过程中囊泡的集合作为反应条件；Atg2、Atg18可以与Atg9相互作用，并通过PAS调节Atg9的水平；在Atg12连接系统中，Atg7可激活Atg12，并将其与Atg10连在一起，Atg12最终与其对应的目的蛋白Atg5结合。总的来说，自噬是由众多Atg蛋白及其他因子参与的复杂过程，参与此过程中的任何成员或者组成这些连接的其他成分发生突变均可导致自噬吞噬体的形成缺陷，敲除上述基因可能会抑制自噬的过程^[15-18]。

(二) Beclin 1蛋白

Bcelin 1蛋白在许多肿瘤中低表达或几乎不表达。饥饿或药物等因素的刺激可使c-JNK磷酸化形成Bcl-2、DAPK磷酸化形成Beclin 1，从而诱导自噬。Beclin 1调节自噬活性分子(Ambra 1)、紫外线抵抗相关基因蛋白(UVRAG)、ATG14/囊泡膜蛋白(VMP1)等调节因子可通过与Beclin 1-class Ⅲ PI3K复合物作用的方式使Beclin 1表达上调，以促进自噬。近年来有研究发现，Beclin 1可被caspase-3、caspase-7、caspase-8酶切而失去调节自噬的功能，而磷酸化酶PTEN诱导的激酶1(PINK1)片段与Beclin 1结合可诱导自噬。因此综上所述，Beclin 1对自噬过程具有很强的调控作用，可能会成为肿瘤治疗的一个重要靶点^[19-20]。

(三) ras

ras是经典的癌基因, 是GTP酶基因家族的成员，包括K-ras、H-ras、N-ras三种主要类型。其编码的蛋白质有K-ras(4A和4B)、H-ras、N-ras。其中ras蛋白位于细胞膜内侧，是细胞浆内参与跨膜信号传递的主要物质。活化的ras蛋白既可通过激活Rac1/Mkk7/JNK或Raf-1/MEK/ERK通路促进自噬，也可通过激活PI3K/Akt/mTOR1通路抑制自噬。根据细胞所处环境的不同，ras诱导自噬对肿瘤的形成和发展可产生抑制或促进作用。ras抑制剂也可诱导自噬影响肿瘤的发展。通过干预ras基因调控肿瘤细胞自噬功能是一种潜在的肿瘤治疗策略^[22]。文献报道，H-ras的阳性表达与小儿神经母细胞瘤的临床分期及预后有关，因为H-ras可能是神经母细胞瘤细胞内生长抑制信号的传递者, H-ras的高表达提示预后较好, 即使从组织分级来看，恶性程度较低的原发瘤如果H-ras表达弱, 其预后也往往不理想。此外，ras也是细胞信号传递的重要中介, 在不同类型的细胞中作用不同, 在神经母细胞瘤中，H-ras高表达可能会使分化信号增强、增殖信号减弱或抑制生长信号增强, 提示预后较好^[23]。

(四) LC3蛋白

LC3蛋白是自噬标志蛋白，分为LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ。LC3-Ⅰ位于正常状态下的细胞质中，在自噬诱导下形成ATG12-ATG5-ATG16L复合体。LC3-Ⅰ通过涉及包含ATG7和Atg3等分子的泛素样脂化偶联系统的加工，使LC3与磷脂酰乙醇胺(PtdEth, PE)共价连接并插入到自噬体的双层膜中，这种与PE连接后形成的LC3片段也被称作LC3-Ⅱ。LC3-Ⅱ水平的增加意味着自噬吞噬体结构的增加，也意味着细胞内自噬水平的升高，故LC3-Ⅱ是最常用的自噬检测指标^[24]。

三、自噬调控与肿瘤

自噬调控在肿瘤不同阶段发生、发展的作用机制不全相同^[25]。一方面，自噬可以清除肿瘤细胞内折叠异常的蛋白和功能异常的细胞器，抑制细胞应激反应，避免基因损伤，而这一机制很可能发生在肿瘤早期；另一方面，在肿瘤生长的中后期，肿瘤细胞可利用自噬作用使自身在营养缺乏和低氧环境下存活^[8]。这一“双刃剑”作用引起了专家学者的广泛关注，成为癌症研究领域的一个热点。自噬调控异常与肿瘤的炎症反应、能量代谢、细胞程序性死亡及对肿瘤治疗的耐药性等方面有密切联系。因此，全面正确地了解自噬可为肿瘤防治工作提供新思路^[26]。

(一) 自噬调控对肿瘤的抑制作用

现有证据已表明，自噬对肿瘤是有抑制作用的，抑制细胞自噬与肿瘤的发生、发展存在着某种联系^[27]。自噬抑制与肿瘤发生、发展的关系可能体现在如下方面：①通过细胞自噬能够清除或降解功能受损或功能紊乱的细胞器。研究表明，线粒体异常会导致肿瘤发展的过程加速^[28]，而在细胞内，只有通过自噬作用才可以将异常的线粒体送到溶酶体溶解并清除，这个过程被称为线粒体自噬(mitophagy)，也是自噬作用的重要体现之一。若细胞内发生线粒体异常，将使细胞膜通透性增加，产生大量活性氧簇(ROS)，这同样会激活细胞自噬调控，通过清除受损的线粒体达到抑制肿瘤的作用。②通过细胞自噬调控可以诱导细胞非程序性死亡：研究表明，某些肿瘤细胞因在其凋亡通路上存在一些特异基因的突变，使其不能发生程序性细胞死亡，却仍可通过自噬途径得到清除。③通过细胞自噬可以抑制炎症反应：相关实验表明，细胞在坏死过程中可释放一种核苷酸并激活TOLL受体促进炎症的发生，如果组织损伤且炎症没有得到修复，肿瘤细胞便会趁虚而入。而细胞通过自噬可抑制组织炎症的发生，抑制肿瘤细胞生长。④通过细胞自噬使染色体保持稳定：研究表明，自噬相关基因Beclin 1等位基因的缺失与染色体的不稳定密切相关，Beclin 1基因的存在会使染色体相对稳定，进而抑制肿瘤的发生、发展^[28]。

(二) 自噬调控对肿瘤的促进作用

细胞自噬的调控异常达到一定程度后会诱导细胞出现应激反应，而应激反应可产生大量ROS，引起基因损伤、染色体不稳定，最终导致肿瘤发生。自噬促进肿瘤发生、发展的过程可能体现在如下方面：①通过自噬为肿瘤细胞增殖提供环境保护：在K-ras基因被激活的人类胰腺癌中，肿瘤细胞依赖于上调自噬的方式存活生长；非折叠蛋白反应(unfolded protein response，UPR)对肿瘤细胞有保护作用，这表明自噬调控在缺氧的微环境中可起到保护癌细胞的作用；②通过自噬抑制细胞凋亡作用：Kang等^[29]在研究胰腺癌时，发现自噬可抑制胰腺癌细胞凋亡，从而促进肿瘤细胞的增殖；③细胞自噬能增强肿瘤细胞对化疗及放疗的耐受性：研究发现，患者在接受化疗及放疗后会出现大量的细胞器受损，而此时通过细胞自噬可及时清除这些受损物质，并为细胞补充能量，为肿瘤细胞修复赢得条件和时间，维持肿瘤细胞的持续增殖。

四、自噬调控与神经母细胞瘤

有关细胞自噬调控与神经母细胞瘤关联性的文献报道不多。Samardzija G^[30]报道神经母细胞瘤中自噬现象极为活跃，并具有较高的自噬水平。同时指出高自噬水平的肿瘤细胞存活能力强，提示预后不良。Nevena Z等^[31]研究表明，丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)可诱导并加强神经母细胞瘤细胞出现自噬现象，可能是通过对ERK1/2的磷酸化通路诱导自噬，使神经母细胞瘤细胞生存能力提高。王忠强等^[32]研究发现，通过建立缺血再灌注损伤模型，使神经母细胞瘤N2a细胞缺血90 min，再灌注24 h后可干扰Beclin-1的表达，虽不能明显改变神经母细胞瘤N2a细胞自噬水平，却减少了细胞凋亡，有利于神经母细胞瘤细胞存活。这提示自噬为肿瘤细胞提供保护并促进其存活，本质上可促进肿瘤细胞生长。

王雪晶等^[33]研究发现，丙戊酸(VPA)可诱导神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y细胞自噬的激活，导致巨自噬标志物LC3及Beclin-1表达上调，MDC染色显示VPA孵育后自噬小体出现明显聚集，且呈剂量依赖性。证实VPA能够通过诱导细胞自噬激活，上调SH-SY5Y促进细胞凋亡。研究还发现，随着VPA浓度的增加，SH-SY5Y细胞存活率明显降低，且呈剂量依赖性。这说明自噬现象会抑制肿瘤细胞的生长。Ambrosio S^[34]等研究发现，一种胺基氧化酶LSD1活性与肿瘤恶性程度呈正相关，并与细胞自噬密切相关。这项研究表明，通过抑制LSD1的表达可使神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y自噬活性提高，细胞增殖受到抑制可能是通过提高mTORC 1中一个关键调节基因SESN2活性实现的，因此LSD 1及细胞自噬可能是调控神经细胞瘤过程中的关键靶点。Fan^[35]等通过研究发现，c2-神经酰胺可以诱导神经母细胞瘤细胞产生自噬，降低Akt和mTOR的活性，增加JNK和ERK1/2的活性，从而导致神经母细胞瘤细胞受到抑制。Hagenbuchner J^[36]等发现通过微管蛋白抑制剂MG-2477可抑制神经母细胞瘤的自噬现象。Bastola Tonking^[37]等通过研究发现，西阿林(Cearoin)可以通过ROS介导ERK的磷酸化，使神经母细胞瘤细胞自噬现象加强。

上述研究表明，自噬对神经母细胞瘤的双重作用可能取决于所选的细胞系类型及肿瘤所处的阶段。现在越来越多的证据倾向于自噬在肿瘤形成的早期抑制肿瘤发生，而后期则促进肿瘤发展。细胞自噬水平过高会导致自噬性细胞死亡；而细胞自噬水平过低，肿瘤细胞对肿瘤微环境(如低氧、营养缺乏、生长因子缺乏等)适应能力下降，导致肿瘤细胞无法获得足够的营养而难以继续存活。因此肿瘤细胞对自噬的调控是非常严密的。细胞内的基础自噬是一种保护机制，神经母细胞瘤自噬基础水平较其他上皮性恶性肿瘤高，研究认为自噬更多倾向于肿瘤细胞保护机制，即在肿瘤微环境中，自噬发挥着细胞保护作用，而不是抑制肿瘤细胞的生长；而在接受化疗的患者中，自噬过高往往导致肿瘤患者对放化疗产生耐受。因此，自噬的抑制很可能成为神经母细胞瘤治疗的有效方法。