Autophagy – process with two faces

(1)

Praca poglądowa/Review

Autofagia – proces o dwóch obliczach

Autophagy – process with two faces

Izabela Dere ń-Wagemann *, Marek Kie łbiński, Kazimierz Kuliczkowski

KlinikaHematologii,NowotworówKrwiiTransplantacjiSzpikuUM,Kierownik:prof.drhab.KazimierzKuliczkowski,Wrocław,Polska

Wstęp

Autofagia (samostrawienie, samozjadanie) jest procesem ewolucyjnie konserwatywnym i występuje we wszystkich komórkach eukariotycznych, począwszy od drożdży, askończywszynassakach[1].Wprzeciwieństwiedoproce- suapoptozyimartwicy,autofagianiejestwyłączniesynoni- mem śmierci komórki. W wielu przypadkach może ona stanowić strategię przeżycia komórki w warunkachstreso- wych, takich jak głodzenie, niedotlenienie czy stosowanie chemioterapeutyków. Bierze ona także udział w degradacji niepotrzebnych lub uszkodzonych białek o długim okresie

półtrwania oraz różnych części organelli komórki, zapobie- gającakumulacjitychstrukturorazutrzymująchomeostazę organizmu, co mamiejsce np.w czasieinwolucji gruczołu laktacyjnego[2,3,4].Ponadtouczestniczytakżew procesie dojrzewania krwinekczerwonych czy powstawaniusurfak- tantu[5].

Określając autofagię jakośmierć komórkiwedługtermi- nologiiNCCDz2012r.(NomenclatureCommitteeonCellDeath), zaproponowano ponowne wprowadzenie terminu,,autopha- gic cell death’’. W świetle postępu badań biochemicznych imolekularnych nowaklasyﬁkacjarodzajówśmiercikomó- rek opiera się głównie na kryteriach czynnościowych w przeciwieństwie do klasyﬁkacji z 2009 roku, gdziebrano informacje o artykule

Historiaartykułu:

Otrzymano:28.11.2012 Zaakceptowano:10.05.2013 Dostępneonline:23.05.2013

Słowakluczowe:

autofagia

leczeniecytostatyczne

nowotworyukładu krwiotwórczego

Keywords:

Autophagy

Cytostatictreatment

Hematologicmalignancies

abstract

Autophagyis a process thatis involved inthe pathogenesisofcancer but alsoin the developmentofresistanceorsensitivitytocytostatictreatmentapplied.

Untilnow,theissueisstillunresolvedifweshouldstimulateorinhibittheprocessof autophagyincancertreatmentthroughtheuseofappropriateanticancertherapysothat itis beneﬁcial for the patient and induce remission of thedisease. On theone hand autophagyasamechanismofprogrammedcelldeathmayalsocausethedeathoftumor cells.Ontheotherhand,asadefensemechanismistheprocessofcellsurvivalstrategy instresssituationssuchashypoxiaintheperipheralpartsofthetumororusingcytos- taticdrugs.

It wouldbe good to ﬁnd ananswer ifthe autophagy is theprocess increasingthe effectivenessoftherapyorincreasingresistancetotreatmentinacaseofspeciﬁctumor.

*Adresdokorespondecji:KlinikaHematologii,NowotworówKrwiiTransplantacjiSzpiku,ul.Pasteura4,50-367Wrocław.

Tel./Fax:+48717842576/717840112.

Adresemail:izabeladw@gmail.com(I.Dereń-Wagemann).

ContentslistsavailableatSciVerseScienceDirect

Acta Haematologica Polonica

journalhomepage:www.elsevier.com/locate/achaem

http://dx.doi.org/10.1016/j.achaem.2013.05.003

(2)

poduwagęgłównie cechymorfologicznekomórek.Nabazie nowej deﬁnicji autofagię określa się jako rodzaj śmierci komórki, w którym pojawiają się czynnościowe markery autofagii, takie jak lipidacja LC3 (lekkie łańcuchy białka związanegozmikrotubulami;proteinlightchain3)lubzwięk- szonadegradacja autofagalnych substratów,takichjaksek- westosom1,iktórymożebyćzahamowanyprzezinhibitory autofagii,np.czynnikiwpływającenaszlakkinazy3-fosfatydyloinozytolu(PI3K,Vps34;vesicularproteinsorting34).[6].

Podział, przebieg oraz regulacja procesu autofagii

Termin autofagia oznaczający dosłownie ,,samozjadanie’’

wprowadzono w latach sześćdziesiątych XX wieku. Został onzaproponowanywtrakcie,,CibaFoundationSymposiumon Lysosomes’’ – konferencji, która miała miejsce w Londynie wlutym1963roku[7].Obecny podziałprocesuautofagii na trzypostaciopierasięnaróżnymmechanizmiedostarczania do lizosomów ładunku komórkowego przeznaczonego do degradacji. Na tej podstawie wyróżniono: makroautofagię, mikroautofagię oraz autofagię zależną od białek opiekuń- czych (czaperonów;chaperones).Prototypową postaćautofa- gii stanowi makroautofagia polegająca na formowaniu, dojrzewaniuorazdegradacjiprzezlizosomywakuoliautofa- gicznych(nazywanychautofagosomami).Dlategoteżtermin ,,autofagia’’ powszechnie używany w publikacjach odnosi się jedynie do makroautofagii (dotyczy to również tego opracowania).

Mikroautofagia

Mikroautofagia odnosi się do procesu, w którym białka przeznaczone do degradacji są wprowadzane bez udziału autofagosomu bezpośrednio do wnętrza lizosomów, gdzie dochodzi do ich enzymatycznego strawienia [8]. Jest to najsłabiejpoznanyrodzajautofagii,ajejrolawonkogenezie pozostajeniewyjaśniona.

Autofagiazależnaodbiałekopiekuńczych–czaperonów

Autofagiazależnaodbiałekopiekuńczych,czyliczaperonów (CMA; chaperone mediated autophagy) to proces, w którym białkatewychwytująnp.nieprawidłowopofałdowanebiałka cytoplazmatyczneisąnastępnieprzenoszonedolizosomów [9]. W przeciwieństwie do makro- i mikroautofagii, która byłaopisanazarównoussaków, jakiroślin igrzybów,ten rodzajautofagii zostałopisanyjedynieussaków. Wtrakcie autofagiizależnejodbiałekopiekuńczychreceptoryznajdu- jącesięwbłonie lizosomówrozpoznająkompleksyzłożone z białkaopiekuńczegoisubstratu.Tylkosubstraty zawiera- jące w swojej budowie specyﬁczną peptydową sekwencję są rozpoznawane przez białka opiekuńcze. Decyduje to o selektywności procesu. Każdy substrat zawiera w swojej budowie motyw KFERQ (pentapeptyd), który to rozpozna- wanyjestprzezbiałkoszokutermicznegohsc73należącedo rodziny białek opiekuńczych hsc70. Białko to łączy się z receptorem Lamp2a w błonie lizosomu, dzięki czemu substrat dostaje się do wnętrza lizosomu, gdzie podlega hydrolizie [10–13]. Przyłączanie białka hsc70 do substratu

jestregulowaneprzezprzyłączanieATPijegohydrolizę[14, 15].Ponadtoprocesregulowanyjestprzezograniczonąilość białkaLamp2a[16].

CMA w warunkach ﬁzjologicznych jest aktywna w komórce na pewnym stałym poziomie. Bierze udział w usuwaniu starych, uszkodzonych białek [17, 18]. Jest zaangażowana wproces prezentacjiantygenu iodpowiedzi immunologicznej, dlatego można podejrzewać, że jejzabu- rzenie możeprzyczyniać siędorozwojuchorób autoimmunologicznych [19]. Wykazano również, że poziom CMA obniża się wraz z wiekiem [16]. Może mieć to związek z rozwojem chorób neurodegeneracyjnych, w których dochodzi doakumulacjipatologicznych białek,jaknaprzy- kład: a-synukleiny w chorobie Parkinsona, APP i białka t w chorobie Alzheimera czy huntingtinyw chorobie Hun- tingtona.Wszystkieteproteinyzawierająwswojejbudowie motyw KFERQ [18, 20, 21]. Wykazano także, że zaburzenie CMA może być odpowiedzialne za rozwójchorób spichrze- niowychorazprzerostnerkiucukrzyków[22,23].RolaCMA w onkogenezie jest problemem otwartym. Wykazano, że może onabyć procesem zaangażowanym w rozwój nowo- tworów, między innymi zaawansowanego raka trzustki z obecnościąprzerzutów [24]. Wjednymz ostatnichbadań wykazano, że wyciszenie genu Lamp2a powoduje zwięk- szony poziombiałkap53, coskutkuje zmniejszeniemproli- feracji i zaburzeniemmetabolizmu w komórkachludzkiego raka płuca in vitro oraz zmniejszeniem wzrostu guza iprzerzutówinvivo[25].

Makroautofagia

Makroautofagiajestnajczęściejwystępującąformąautofagii.

Proces ten kontrolowany jest przez produkty genów Atg (AuTophaGy-related), które po raz pierwszy zostały opisane u drożdży. 14 z 32 dotychczas opisanych przedstawicieli białekAtgudrożdżywykazujehomologięzbiałkamissaków [26, 27].Przebiegautofagii zależy odkaskadybiałekAtg.Do najważniejszychbiałek Atgbiorącychudział wformowaniu tzw. autofagosomu zaliczamy kompleks kinazy ULK1/2, białko błonowe Atg9, kompleks kinazy 3-fosfatydyloinozytolu klasy III (PI3K-III) oraz ubikwitynopodobne systemy sprzęganiaAtg12iAtg8[28].

Proces autofagii jest regulowany przez kilka szlaków wrażliwych na obecność lub brak składników odżywczych.

Substancje takiejakaminokwasy,insulinaikinazaaktywo- wana AMP (AMPK) działają poprzez białkową kinazę sery- nowo-treoninowąmTOR(mammaliantargetofrapamycin)[29].

Wśrodowisku bogatymwskładniki odżywczeszlakregula- cyjnymTORjestaktywowany,coprowadzidozahamowania autofagiiipobudzakomórkidoproliferacji.

Aktywacja mTOR i zahamowanie przez to autofagii odbywa się głównie poprzez stymulowany przez insulinę szlak kinazy 3-fosfatydyloinozytolu (PI3K, Vps34; vesicular protein sorting 34),zwiększającejwytwarzanie fosfatydylo-3- -inozytolu (PIP3), który powoduje przemieszczenie się do błony komórkowej kinazy białkowej zależnej od fosfatydy- loinozytoli (PDK1) oraz kinazy Akt. Szlak Pi3K–Akt–mTOR jest często aktywowany w sposób konstytutywny w komórkach nowotworowych, co umożliwia ich ciągły wzrostiproliferację[30].

(3)

Nadmierną aktywację szlaku mTOR wykazano w wielu nowotworach, w tym u 70% chorych z ostrą białaczką szpikową[31].Wynikaonanajprawdopodobniejznadmiernej aktywacji białek tego szlaku, gdyż nie opisano dotychczas mutacji, nadekspresji ani translokacji w obrębie genu kodującego mTOR [32]. Z kolei w przypadku stwardnienia guzowatego–choroby charakteryzującejsięwystępowaniem objawów, takich jak np. guzy mózgu, skóry, nerek, płuc iserca–stwierdzono,żemutacjewobrębiegenówgłównego inhibitora mTOR: kompleksu białek hamartyny (TSC1) ituberyny(TSC2)(tuberoussclerosiscomplex1and2)powodują nadmierną aktywację mTOR, a przez to wzmożony wzrost i namnażanie komórek [33]. Aktywność kinazy mTOR jest także regulowana przez kinazę aktywowaną AMP (AMPK).

Szlak ten również uczestniczy w regulowaniu metabolizmu w komórkach nowotworowych. Bodźcem pobudzającym kinazęAMPKsąstresorywystępująceczęstowobwodowych częściach guzów, takie jak: deﬁcyt energetyczny komórki spowodowany niedoboremskładników odżywczych(o czym świadczypodwyższonypoziom AMP wkomórce lub spadek wytwarzaniaATP)orazhipoksja[34].

W pierwszym etapie procesu autofagii dochodzi do odgrodzeniaczęści cytoplazmyprzezbłonęizolującązwaną fagoforem, który kształtem przypomina literę C [35, 36].

W powstawaniu błony fagoforu (nukleacji) znaczącą rolę odgrywabiałkoAtg9,któredostarczaskładnikówlipidowych niezbędnych do formowania tej błony, krążąc pomiędzy aparatemGolgiegoa późnymiendosomami[37].Procesten jesttakże kontrolowany przezbiałkaAtg1,Atg9 oraz kompleks zawierający kinazę 3-fosfatydyloinozytolu klasy III (Vps34; vesicular protein sorting34), beklinę1 ip150. Kinaza Vps34, dzięki tworzeniu kompleksu z bekliną 1 i innymi białkami, wykazuje aktywność enzymatyczną i powoduje zwiększone wytwarzanie fosfatydyloinozytolo-trifosforanu (PIP3),który jestniezbędnydo wydłużania (elongacji) fago- foruirekrutacjikolejnychbiałekAtgdofagoforu[38].

Wdalszym etapie procesu elongacji dochodzi dodwóch procesówkoniugacji.Wpierwszym,przyudzialebiałkaAtg7, dochodzi do aktywacji 186-aminokwasowego białka Atg12

poprzezjegoC-końcowąglicynę.NastępniebiałkoAtg12jest przenoszone na białko Atg10, co powoduje kowalencyjne związanie się Atg12 z Atg5. Wiązanie powstaje między C-końcową glicyną Atg12 a wewnętrzną lizyną Atg5. Kom- pleksyAtg12-Atg5łącząsięnastępniezbiałkiemAtg16L,aby wytworzyć multimery Atg12-Atg5-Atg16L, które łączą się z wydłużającym się fagoforem. Uważa się, że przyłączenie tego multimeru do fagoforu indukuje jego zakrzywienie.

Dochodzidotegowskutekaktywacjidrugiegoprocesukoniu- gacji z udziałem białek Atg3, Atg4, Atg7 oraz białka LC3 (proteinlightchain3)[39–41].BiałkoLC3jesttoubikwytynopo- dobne białko związane z mikrotubulami, występujące u ssakówjako homologbiałka Atg8 drożdży[42, 43]. Forma zwana proLC3 jest proteolitycznie rozszczepiana przez proteazę Atg4, wskutek czego powstaje forma LC3-I zwyeksponowanąglicynąnakońcuC.Doglicynytejdołącza się białko Atg7, Atg3 oraz wymienione wyżej multimery Atg12-Atg5-Atg16L,dziękiczemubiałkoLC3-Imożepołączyć się z wysoce lipoﬁlną fosfatydyloetanoloaminą (PE) i wytworzyć formę LC3-II [44, 45]. Dzięki tym procesom z fagoforu powstaje autofagosom zamykający w swoim środku część cytoplazmy wraz z białkami. Białko LC3-II odgrywarolęw selekcjonowaniuładunkuprzenoszonegodo degradacji poprzez wiązanie się z białkiemp62/SQTM 1na agregatach przeznaczonych dodegradacji [46]. W kolejnym etapie dochodzi do fuzji zewnętrznej błony autofagosomu z lizosomem, wskutek czego powstaje autofagolizosom, w którym dochodzi do enzymatycznego strawienia wewnętrznej błony autofagolizosomu i ładunku zawartego wewnątrz pod wpływem enzymów lizosomalnych [23, 24]

(Ryc.1).

Warto także pamiętać, że istniejesieć powiązań (crosstalk)międzyścieżkami autofagiiiapoptozy.Wkomórkach ludzkich białkiem łączącym procesy apoptozy i autofagii jest beklina1. Beklina1oddziaływujezbiałkamiuczestni- czącymi w regulacji apoptozy, którymi sa białka należące do rodziny Bcl-2. Beklina 1 ma zdolność do łączenia się z białkami antyapoptotycznymi oraz proapotycznymi.

Białka Bcl-2 i Bcl-XL działają jako inhibitory autofagii,

Ryc.1–Makroautofagia(objaśnieniawtekście) Fig.1–Macroautophagy(explanationsintext)

(4)

natomiast białka proapoptotyczne hamują oddziaływanie międzybekliną1aBcl-2,indukującwtensposóbautofagię [27,47–49].

Wykazano,żekaspazy 3,7i8,odgrywającegłównąrolę w procesie apoptozy mają zdolność proteolizy bekliny 1, przez co uniemożliwiają jej indukowanie autofagii [29].

W wyniku tego rozszczepienia powstają N- i C-końcowe fragmenty. Fragmenty C-końcowe przechodzą do mito- chondriów i uwrażliwiają komórki na sygnały proapoptotyczne poprzez uwolnienie cytochromu c i białka HtrA2/

Omi.

Stwierdzonoteż,żerozszczepienieprzezkalpainębiałka Atg5biorącego udziałw formowaniuautofagosomów akty- wuje apoptozę. Po proteolizie jeden z fragmentów tego białkaprzemieszczasiędomitochondriówipoprzezinterak- cjęzbiałkamiBcl-XLaktywujeapoptozę[50].

Zkolei rozszczepieniebiałka Atg4D powoduje powstanie fragmentuozwiększonejaktywnościpromującegoautofagię.

Cowięcej,autofagiamożehamowaćapoptozęczęściowo poprzez degradację aktywnej kaspazy 8 oraz hamowanie aktywacjibiałkaBid(pobudzającegoapoptozę)przezbeklinę 1[51].

Wzajemne powiązanie między procesami apoptozy iautofagiizachodzitakżepoprzezbiałkoodużejruchliwości elektroforetycznej HMGB1 (high mobility group box 1), które jest niehistonowym białkiem jądrowym, składnikiem chromatyny. Białkotowpływana strukturę chromatyny,bierze aktywny udział w transkrypcji, replikacji, rekombinacji inaprawieDNA[52].Jesttakżepóźnym mediatoremzapal- nymuwalnianymprzeztkanki wodpowiedzi nauszkodze- nie i infekcję [53, 54]. Białko to łączy uszkodzenie tkanek zaktywacjąprocesówwrodzonejodpowiedziimmunologicz- nej.Wodpowiedzi nabodziec pobudzającyautofagiębiałko to przechodzi z jądra komórkowego do cytoplazmy, gdzie bezpośrednio łaczy się z bekliną 1, powoduje uwolnienie białka Bcl-2 i umożliwia tym samym beklinie 1 indukcję autofagii[55].

Wzajemne powiązania pomiędzy procesami apoptozy orazautofagiizachodzątakżepoprzezbiałkop53.Białkoto jest inhibitorem transformacji nowotworowej. Pobudza proces apoptozy, ale może również wpływać na proces autofagiipoprzez pobudzanie lub hamowanie jej w zależ- ności odswojego położenia w komórce. Frakcja położona w cytoplazmie poprzez indukcję mTOR1 hamuje proces autofagii, natomiast frakcja jądrowa uczestniczy w pobu- dzaniutegoprocesu[56].

Dychotomia procesu

W warunkachﬁzjologicznych, przy prawidłowym poziomie składnikówodżywczych,napoziomiepodstawowymautofa- gia występuje w większości tkanek, podczas ich wzrostu oraz różnicowania się, przyczyniając się do rutynowego, stałegoobiegubiałekwkomórce,cowpływanautrzymanie jej homeostazy. W procesie tym dochodzi do trawienia lizosomalnego białek, kompleksów białkowo-lipidowych oraz całych organelli (np. mitochondriów, peroksysomów, fragmentówaparatu Golgiego,fragmentów retikulumendo- plazmatycznego). Uwolnione związki mogą być ponownie

wykorzystane do wewnątrzkomórkowych syntez. Komórka pozbywasięwięcwtensposóbuszkodzonych,obumarłych, zużytych lub wytworzonych w nadmiarze elementów swej struktury [57, 58]. Śmierć noworodków mysich z mutacją wgenieAtg5,uniemożliwiąjacąuruchomienieprocesuauto- fagii, jest dowodem na to, że proces ten ma charakter ﬁzjologiczny i jest niezbędny do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu [59, 60]. Wykazano, że autofagia w warunkach ﬁzjologicznych bierze udział wdojrzewaniuretikulocytów,inwolucjigruczołusutkowego, eliminacji nadmiaru komórek podczas rozwoju zarodko- wego. Ponadto sugeruje się, że może ona determinować długość życiaorganizmu, ponieważ wraz z wiekiemproces autofagii stajesięniewydolny,co możesprzyjaćrozwojowi chorób głównie nowotworowych i neurodegeneracyjnych [61,62].

Gdypoziomautofagiizmniejszasię,komórkitracązdol- nośćdousuwaniamateriałówizaczynajągromadzićskład- niki cytotoksyczne. Może to skutkować niestabilnością wewnątrzkomórkowego środowiskaidoprowadzićdoznisz- czeń DNA oraz przyczynić się do promocji onkogenezy [63].Autofagięnawyższymniżpodstawowypoziomie,stano- wiącym strategię przetrwania komórki, spotyka się w warunkach patologicznych–podczas głodzenia,niedotlenienia, infekcji bakteryjnych, powstawania nieprawidłowych białek [64–66].Tomożeumożliwiaćadaptacjęiprzetrwaniekomórek wsytuacjachdlanichstresowych.

Wprzypadkunowotworzeniarolaautofagiijestdwojaka.

Autofagiaodgrywa rolęzarównow śmiercikomórek nowotworowych, jak ioporności na chemioterapię. Ponadto ma ona odmienne znaczenie na różnych etapach rozwoju nowotworu: usuwając uszkodzone białkai organella,może zapobiec inicjacjinowotworu,natomiast wjużrozwiniętym guziemożeumożliwiaćadaptacjędowarunkówstresowych, takich jak niedotlenienie, co umożliwia progresję nowotworu [67,68]. Paradoksalnie,autofagia możewięcz jednej stronyprzyczyniaćdoochronykomórek,alezdrugiejstrony może przyczynić się do ich śmierci. Dwojakość ta może mieć pewne, bardzo istotne znaczenie w rozwoju oraz terapiinowotworów.

Z jednej strony liczne dowody wskazują, że autofagia może spełniać funkcję przeciwnowotworową. Stwierdzono, że poziom ekspresji niektórych genówzwiązanych z auto- fagią jest zmniejszony lub całkowicie zredukowany w nie- których typachnowotworów. Między innymi wykazano, że jedna kopia genu bekliny 1, białka niezbędnego w czasie formowaniaautofagosomu,ulegadelecjiwniektórychprzy- padkach ludzkiego raka piersi oraz jajnika [69]. Wiele nowotworów mózgucharakteryzuje się również zmniejszeniem ekspresjibekliny1[70].Ponadtobadanianamyszach pozbawionych jednej lub obu kopii genów związanych z autofagią, jak na przykład genu bekliny 1, Atg4c, 5, 7 wykazują,żezwierzętate majązwiększonązapadalnośćna nowotwory związane z wiekiem, raki wątrobowokomór- kowe, chłoniaki z komórek B, raka gruczołowego płuc, włókniakomięsaki i łagodne gruczolaki wątroby [71–74].

Geng i wsp. wykazali, że wyższa ekspresja bekliny 1 w próbkach z węzłów chłonnych zawierających przerzuty rakażoładka jestzwiązanaz dłuższymcałkowitym przeży- ciempacjentów[75].

(5)

Ostatniebadaniawykazały,żeautofagiaodgrywaistotną rolę w usuwaniu uszkodzonych, obładowanych żelazem mitochodriów (proces ten zwany jest w tym przypadku mitofagią). Wykazano, że w erytroblastach pacjentów z rozpoznaniem zespołu mielodysplastycznego niskiego ryzykawskali IPSSwystępujezwiększonypoziommitofagii we wczesnych stadiach rozwoju tych komórek [76]. Podej- rzewa się, że zwiększony poziommitofagii może ochronić DNA przed uszkodzeniami spowodowanymi przez wolne rodnikitlenowe,którychpowstawaniejestzależneodobec- ności żelaza zawartego w nadmiarze w mitochondriach u pacjentów z tymi rozpoznaniami. W momencie kiedy mitofagiastajesięprocesemniewydolnym,zwiększonailość wolnychrodnikówtlenowychmożepowodowaćzwiększoną ilośćuszkodzeńDNAiprawdopodobniepowodowaćprogre- sjęchoroby.

Z drugiej strony autofagia może być mechanizmem odpowiedzialnym za nabywanie oporności przez komórki nowotworowe na terapię. Może ona przyczynić się do promocji nowotworu, umożliwiając przeżycie komórek nowotworowych w warunkach niskiego stężenia tlenu i substancji odżywczych, szczególnie w wewnętrznych, słabo unaczynionych częściach guza, które powstają w późniejszymetapie rozwojuchoroby nowotworowej [77].

Yang i wsp. wykazali, że w raku trzustki podwyższony w sposób autonomiczny podstawowy poziom autofagii był wymaganydladalszegorozwojunowotworu[78].Wykazano także, że zwiększony poziom autofagii koreluje ze złym rokowaniem u pacjentów z rakiem trzustki. Zwiększony poziomekspresjibiałkaLC3wykazanowobwodowychczęś- ciach guza u pacjentów z takim właśnie rokowaniem [79].

Wykazano ponadto,że jedną z najczęstszych zmian gene- tycznychupacjentówzrakiemtrzustkijestaktywacjagenu K-Ras.Guzy z tązmianą mają wysokipodstawowy poziom autofagii. Badania in vivo i in vitro wykazały, że próby jej zahamowaniaspowodowałystatystyczniewzrostprzeżycia.

Wyniki badań pokazują ponadto, że autofagia może ochronić komórki rakowe przed promieniowaniem joniza- cyjnym, między innymi poprzez usunięcie uszkodzonych organelli, takich jak mitochondria, które biorą udział wprocesieapoptozyiniepozwalająprzeztonaprzetrwanie stransformowanych pod wpływem tego promieniowania komórek[80,81].

Stwierdzonotakże,żeautofagiamożeułatwiaćprzeżycie komórek nowotworowych po ich oderwaniu od podłoża.

Komórki nowotworowe muszą oderwać się od macierzy pozakomórkowej, aby doszło do powstania przerzutów.

W warunkach ﬁzjologicznych po oderwaniu od podłoża komórki podlegają śmierci zwanej anoikozą (anoikis), która uniemożliwia ich ponowne przyczepienie do nowego pod- łoża ipowstanie przerzutów.Jest to apoptoza występująca w komórkach adherentnych wywołana przez utratę ich przyczepności do powierzchni lub do innych komórek.

Wykazano,żeniektórekomórkinowotworowesąopornena wejściewanoikozę,cojestzależnewłaśnieodautofagii[82].

Oporność naanoikozęjestodpowiedzialnaza powstawanie przerzutów zarówno drogą krwi, jak i przez rozsiew wotrzewnej w przypadkurakażołądkaczy jajnika[83,84].

Komórki uzyskują oporność na wejście w anoikozę za pomocą różnych mechanizmów. Jednym z nich może być

zmiana we wzorcu ekspresji poszczególnych integryn, za pomocąktórychkomórkinowotworowe sąprzyczepionedo macierzy zewnątrzkomórkowej, czy też zahamowanie za- równo zewnętrznego toru apoptozy poprzez zwiększenie ekspresji FLIP (białko hamujące FLICE/kaspazę 8; FLICE/

caspase 8-inhibitory protein) w komórkach nowotworowych, jak i wewnętrznego poprzez osłabienie aktywności białka BmfiBim.Stwierdzonotakże,żepooderwaniukomórek od podłoża dochodzi w nich do nasilenia procesu autofagii.

Wykazano,żeautofagia ułatwiazachodzenieprocesugliko- lizy w komórkach nowotworowych. Nasilenie glikolizy na niekorzyść fosforylacji oksydatywnej jest jedną z waż- niejszych cech komórek nowotworowych. Zjawisko to zwane jest efektem Warburga. Umożliwia ono przeżycie i rozwój komórek guza dzięki produkcji ATP na drodze glikolizy w niekorzystnychwarunkach, takich jakhipoksja, kiedy fosforylacja oksydatywna, jako zjawisko zależne od obecności tlenu, jest zahamowana. Aktywacja autofagii w komórkach oderwanych od podłoża jest zależna od ekspresjigenuH-Ras[85–87].

Jeśli braćpod uwagęterapięnowotworów (w tym także hematologicznych),ciąglepozostajebezodpowiedzipytanie, czy powinno się hamować, czy też pobudzać autofagię w trakcie ich leczenia. Wiadomo, że zarówno chemio- jak i radioterapia mogą pobudzać autofagię jako mechanizm umożliwiający przeżycie komórek nowotworowych. Z dru- giejstrony,wkomórkach,wktórychapoptozajestzahamo- wana, autofagia może być zjawiskiem prowadzącym do usuwaniakomóreknowotworowychzorganizmu.

W nawiązaniu do pierwszej sytuacji,w którejautofagia możebyćmechanizmemprożyciowym,wartoprzypomnieć, żejestwielelekówprzeciwnowotworowych,którestymulują autofagięwkomórkachnowotworowych,co możepowodo- waćnabywanieopornościnastosowaneleczenie(TabelaI).

Efekt zahamowania autofagii został przebadany w róż- nychrodzajachnowotworów,międzyinnymiw:przewlekłej białaczceszpikowej, szpiczakumnogim,rakujelitagrubego, rakunerki,czerniaku,ostrychbiałaczkach,rakuprostatyczy glejakach. Zahamowanie autofagii uzyskiwano poprzez

TabelaI–Lekiprzeciwnowotworowepobudzająceauto- fagię[88]

TableI–Anticancerdrugsstimulatingautophagy[88]

Funkcjaleku Nazwaleku

lekialkilujące cyklofosfamid,temozolomid

inhibitoryBcl2 GX15-070

inhibitoryglikolizy GX15-070,2-deoksyglukoza inhibitoryHDAC worinostat,panobinostat lekihormonalne tamoksifen,toremifen inhibitorymikrotubul winblastyna

przeciwciałamonoklonalne rituksimab,panitumumab inhibitorymTOR sirolimus,temsirolimus,

ewerolimus składnikinaturalne arszenik,resweratrol inhibitoryproteasomu bortezomib,epoksomycyna inhibitorytopoizomerazy doksorubicyna,kampotecyna inhibitorykinazytyrozynowej dasatynib,sorafenib,imatinib analogiwitaminyD EB1089

inhibitorfarnezylotransferazy lorafarnib

(6)

wykorzystanie inhibitorów farmakologicznych, takich jak chlorochinon, hydroksychlorochinon, baﬁlomycyna A1, 3- metyloadenina,czyteżpoprzezwyciszenieekspresjigenów, takichjak:Atg5,BECN1,Atg10,Atg12[89].Chlorochinonoraz hydroksychlochlochinon są lekami używanymi w leczeniu malarii, a kiedyś były wykorzystywane także w leczeniu chorób autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów czy toczeń rumieniowaty układowy.

W1989 rokudoniesiono,żewTanzaniiw trakcieprogramu z użyciemchlorochinonu, który miałna celu zmniejszenie zapadalności na malarię, stwierdzono zmniejszenie ilości zachorowań na chłoniaka Burkitta [90]. Ponadto w jednej zpracwykazano,żewyciszeniewliniiszczurzychkomórek glejaka genów odpowiedzialnych za autofagię, takich jak Atg5,Atg7czyUlk1powodujezwiększenieapoptozywywoły- wanejprzezcyklosporynę[91].

Leczenie imatinibem indukuje apoptozę, ale w tym samymczasiepobudzatakżeautofagię,comożeskutkować opornościąnatoleczenie.Stwierdzono,żeeliminacjaproce- su autofagii poprzez zastosowanie jej inhibitora (chlorchi- nonu) uwrażliwia komórki na działanie inhibitora kinazy tyrozynowej[92].Podobnebadaniaprowadzonesąaktualnie wśród pacjentów z rozpoznaniem szpiczaka mnogiego, u których w połaczeniu z bortezomiben stosowany jest chlorochinon[93]. Wjednejzostatnichprac opisanotakże, że zahamowanie procesu autofagii powoduje zwiększenie skutecznościsorafenibuwleczeniuszpiczakamnogiego[94].

Zahamowanie procesu autofagii może stać się również celem terapeutycznym w leczeniu raka jelita grubego.

W doświadczeniach in vitro wykazano, że zahamowanie autofagiipowodujęzwiększenieprocesuapoptozywywołanej przez 5-ﬂuorouracyl, cytostatyk używany w chemioterapii adjuwantowejorazpaliatywnej[95].

Być może regulacja procesu autofagii może mieć zna- czący wpływ na przeżycie pacjentów z rozpoznaniem czerniaka.Wykazano,wbadaniachzwykorzystaniemtemo- zolomidu i sorafenibu, że u pacjentów z podwyższonym indeksem autofagii (średnia liczba wakuoli autofagalnych w komórce) występuje gorsza odpowiedź na leczenie oraz krótszeprzeżycie[96].

Wbadaniachnadrakiemprostatywykazano,żegossypol, aldehydpolifenolowywystępującyjakopigmentwroślinach z gatunku Gossypium (podgatunek Hibisceae, rodzina Malva- ceae),wyizolowany z nasion bawełny, marównież działanie przeciwnowotworowe. Chang i wsp. na podstawie badań prowadzonychnamodelachzwierzęcych(gryzonie)potwier- dzili antyproliferacyjne i antymetastatyczne działanie tej substancji chemicznej na komórki raka stercza linii MAT- -LyLu [97]. Stwierdzono, że cząsteczka ta jest inhibitorem białkaBclipreferencyjniepobudzawmechanizmieautofagii śmierć hormonoopornych komórek raka prostaty, które wykazują wysoką ekspresję Bcl-2 i są oporne na apoptozę [98].

Niezawszemusijednaktakbyć,żeautofagiawleczeniu chorób nowotworowych stanowi strategię przeżycia komórki.Wykazanonaprzykład,żetrójtlenekarsenuwywo- łuje śmierć komórek białaczkowych oraz ich progenitorów w mechanizmie autofagii w komórkach ostrej białaczki wywodzącychsięzlimfocytówT,jakrównieżwkomórkach glejakazłośliwego[99,100].

W badaniach III fazy wykazano, że inhibitor mTOR- temsirolimus zwiększał całkowite przeżycie u pacjentów z rozpoznanym rakiem nerki ze złym rokowaniem [101].

W ostatnich badaniach wykazano także korzystną rolę rapamycyny w ostrej białaczce limfoblastycznej Ph(+).

Stwierdzono między innymi, że rapamycyna intensyﬁkuje zahamowanie proliferacji komórek białaczkowych induko- wane przezdaunorubicynę, ponadtopołączenie daunorubi- cyny z rapamycyną w porównaniu z zastosowaniem tylko samejdaunorubicinywywołujeznacznezwiększenieautofa- gii oraz liczby komórek znajdujących się w fazie G1 cyklu komórkowego. Badania te wykazały znaczny efekt synergi- styczny podczas stosowania tych dwóch leków, związany z zahamowaniem szlaku mTOR, zwiększeniem autofagii orazzablokowaniemcyklukomórkowegowfazieG1[61].

Wykazano także, że dodanie inhibitora szlaku mTOR- -temsirolimusumożebyćkorzystnewleczeniunawrotowego chłoniaka z komórekpłaszcza,ponieważ zwiększałon ilość odpowiedziorazprzeżyciewolneodprogresjiwporównaniu ze standardowo stosowanymi lekami [102]. Okazuje się ponadto, że rodzaj odpowiedzi może zmieniać się wzależnościodrodzajuzadanegokomórcestresu.Świadczą otymsprzecznewynikibadań.Głównymbiałkiemzaangażo- wanym w proces autofagii, które bierze udział w kontroli regulacjiniekontrolowanegopodziałukomórek,jestbeklina1, niezbędnadoformowania autofagosomu.Oddziaływuje ona zbiałkiemantyapoptocznymBcl-2.

Wykazano, że ekspresja Bcl-2 i Bcl-XL może uwrażliwić komórkinaśmierćwmechanizmieautofagiiwywołanejprzez etopozyd, z drugiej strony natomiast białko Bcl-2 hamuje autofagię zależną od działania bekliny 1 w odpowiedzi na głodzenie[38].

Aktualnie NCI(NationalCancerInstitute)nadzoruje 34pro- gramy kliniczne, w których badany lub modulowany jest proces autofagii w różnego rodzaju nowotworach. W 27 z nich jako modulatorprocesu wykorzystywany jesthydro- ksychlorochinon najczęściej dodawanydoleków przeciwno- wotworowych,wtymgłówniecytostatykóworazinhibitorów kinazy tyrozynowej. Aktualnie trwające programy kliniczne prowadzone sąwśródpacjentów zrozpoznaniem nowotwo- rów, takichjak:raktrzustki,nerki,prostaty,szpiczakmnogi, rak jelitagrubego, guzy lite,przewlekła białaczka szpikowa, glejakiorazdrobno-iniedrobnokomórkowyrakpłuca[103].

Podsumowanie

Efekt,jakiautofagiawywieranakomórki,zależyodtyputych komórekorazśrodowiska,w jakimsięznajdują.Wydajesię, że dopiero szczegółowa wiedza określająca, czy w danym nowo- tworze podwpływem określonego leczenia dochodzi wmechanizmieautofagiidośmiercikomórek,pozwolipodjąć właściwe decyzje odnośnie do wyboru i modulacji terapii przeciwnowotworowej. Jak wynika z powyżejprzytoczonych przykładów, postępowanie jest ściśle zależne od rodzaju nowotworu oraz rodzaju stosowanej terapii. W niektórych przypadkachdopierodołożeniedostandardowostosowanego leczenia dodatkowego lekuw określony sposób modyﬁkują- cego proces autofagii (indukującegolub hamującegoproces) możesprowadzićto leczenienadrogękorzystnądlapacjenta.

(7)

Wkład autorów/Authors' contributions

ID-W–koncepcjaiprzygotowaniepracyzebranieliteratury.

MK–koncepcjapracy.KK–przygotowanieliteratury.

Konﬂikt interesu/Conﬂict of interest

Niewystępuje.

Finansowanie/Financial support

Niewystępuje.

Etyka/Ethics

Treści przedstawione w artykule są zgodne z zasadami DeklaracjiHelsińskiej,dyrektywamiEUorazujednoliconymi wymaganiamidlaczasopismbiomedycznych.

pi smiennictwo/references

[1] LevineB,KlionskyDJ.Developmentbyself-digestion:

molecularmechanismsandbiologicalfunctionsof autophagy.DevCell2004;6:463–477.

[2] GajewskaM,GajkowskaB,MotylT.Apoptosisand autophagyinducedbyTGF-B1inbovinemammary epithelialBME-UV1cells.JPhysiolPharmacol 2005;56:143–157.

[3] BrokerLE,KruytFA,GiacconeG.Celldeathindependentof caspases:areview.ClinCancerRes2005;11:3155–3162.

[4] OkadaH,MakTW.Pathwaysofapoptoticandnon- apoptoticdeathintumourcells.NatRevCancer2004;4:592–

603.

[5] KimR.Recentadvancesinunderstandingthecelldeath pathwaysactivatedbyanticancertherapy.Cancer 2005;103:1551–1560.

[6] GalluzziL,VitaleI,AbramsJM,etal.Moleculardeﬁnitionsof celldeathsubroutines:recommendationsofthe

NomenclatureCommitteeonCellDeath2012.CellDeath Differ2012;19:107–120.

[7] KroemerG,GalluzziL,VandenabeeleP,etal.Classiﬁcation ofcelldeath:recommendationsoftheNomenclature CommitteeonCellDeath2009.CellDeathDiffer 2009;16:3–11.

[8] KlionskyDJ.Autophagyrevisited:aconversationwith ChristiandeDuve.Autophagy2008;4:740–743.

[9] LockshinRA,ZakeriZ.Apoptosisautophagy,andmore.IntJ BiochemCellBiol2004;36:2405–2419.

[10] MasseyA,KifﬁnR,CuervoAM.Pathophysiologyof chaperone-mediatedautophagy.IntJBiochemCellBiol 2004;36:2420–2434.

[11] AriasE,CuervoAM.Chaperone-mediatedautophagyin proteinqualitycontrol.CurrOpinCellBiol2011;23:184–189.

[12] CuervoAM.Autophagy:Manypathstothesameend.Mol CellBiochem2004;263:55–72.

[13] CuervoAM.Chaperone-mediatedautophagy:selectivity paysoff.TrendsEndocrinolMetab2010;21:142–150.

[14] KaushikS,BandyopadhyayU,SridharS,etal.Chaperon- mediatedautophagyataglance.JCellSci2011;124:495–499.

[15] CuervoAM,TerleckySR,DiceJF,etal.Selectivebindingand uptakeofribonucleaseAandglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenasebyisolatedratliverlysosomes.JBiolChem 1994;269:26374–26380.

[16] AgarraberesFA,DiceJF.Amolecularchaperonecomplexat thelysosomalmembraneisrequiredforprotein

translocation.JCellSci2001;114:2491–2499.

[17] CuervoAM,DiceJF.Age-relateddeclineinchaperone- mediatedautophagy.JBiolChem2000;275:31505–31513.

[18] OrensteinSJ,CuervoAM.Chaperone-mediatedautophagy:

molecularmechanismsandphysiologicalrelevance.Semin CellDevBiol2010;21:719–726.

[19] YangQ,SheH,GearingM,etal.RegulationofNeuronal SurvivalFactorMEF2DbyChaperone-MediatedAutophagy.

Science2009;323:124–127.

[20] ZhouD,LiP,LinY,etal.Lamp-2afacilitatesMHCclassII presentationofcytoplasmicantigens.Immunity

2005;22:571–581.

[21] CuervoAM,StefanisL,FredenburgR.Impaireddegradation ofmutantalpha-synucleinbychaperone-mediated autophagy.Science2004;305:1292–1295.

[22] KonM,CuervoAM.Chaperone-mediatedautophagyin healthanddisease.FEBSLett2010;584:1399–1404.

[23] CuervoAM,BontenL,MannEJ,etal.CathepsinAregulates chaperone-mediatedautophagythroughcleavageofthe lysosomalreceptor.EMBOJ2003;22:47–59.

[24] MaaloufM,RhoJM,MattsonMP.Theneuroprotective propertiesofcalorierestriction,theketogenicdiet,and ketonebodies.BrainResRev2009;59:293–315.

[25] WelschT,YounsiA,DisanzaA,etal.Eps8isrecruited tolysosomesandsubjectedtochaperone-mediated autophagyincancercells.ExpCellRes

2010;316:1914–1924.

[26] KonM,KifﬁnR,KogaH,etal.Chaperone-Mediated AutophagyIsRequiredforTumorGrowth.SciTranslMed 2012;3:109–117.

[27] GlickD,BarthS,MacleodKF.Autophagy:cellularand molecularmechanisms.JPathol2010;221:3–12.

[28] KlionskyDJ.Autophagy:fromphenomenologytomolecular understandinginlessthanadecade.NatRevMolCellBiol 2007;8:931–937.

[29] MizushimaN.Autophagy:processandfunction.GenesDev 2007;21:2861–2873.

[30] ChenN,Karantza-WadsworthV.Roleandregulationof autophagyincancer.BiophisActa2009;1739:1516–1523.

[31] XuQ,SimpsonSE,SciallaTJ,etal.Survivalofacutemyeloid leukemiacellsrequiresPI3kinaseactivation.Blood 2003;102:972–980.

[32] JanusA,SmolewskiP.InhibitorykinazymTORwleczeniu ostrejbiałaczkiszpikowej.ActaHaematolPol

2007;38:203–211.

[33] TyburczyM,KotulskaK,PokarowskiP,etal.Odkrycie nowychbiałekregulowanychprzezkinazęmTORwguzach mózgupacjentówzestwardnieniemguzowatym.AmJ Pathol2010;176:1878–1890.

[34] YangYP,LiangZQ,GuZL,etal.Mammalianautophagy:

coremolecularmachineryandsignalingregulation.Curr OpinCellBiol2010;22:124–131.

[35] TowlerMC,HardieDG.AMP-activatedproteinkinasein metaboliccontrolandinsulinsignaling.CircRes 2007;100:328–341.

[36] EskelinenEL.Maturationofautophagicvacuolesin mammaliancells.Autophagy2005;1:1–10.

[37] RamiA.Review:autophagyinneurodegeneration:

ﬁreﬁghterand/orincendiarist?NeuropatholApplNeurobiol 2009;35:449–461.

[38] PattingreS,TassaA,QuX,etal.Bcl-2antiapoptoticproteins inhibitBeclin1-dependentautophagy.Cell2005;122:927–

939.

(8)

[39] ZhouF,YangY,XingD.Bcl-2Bcl-xLplayimportantrolesin thecrosstalkbetweenautophagyandapoptosis.FEBSJ 2011;278:403–413.

[40] ChenN,Karantza-WadsworthV.Roleandregulationof autophagyincancer.BiochimBiophysActa2009;1793:1516–

1523.

[41] MaiuriMC,ZalckvarE,KimchiA.Self-eatingandself- killing:crosstalkbetweenautophagyandapoptosis.Nat RevMolCellBiol2007;8:741–752.

[42] Djavaheri-MergnyM,MaiuriMC,KroemerG.Crosstalk betweenapoptosisandautophagybycaspase-mediated cleavageofBeclin1.Oncogene2010;29:1717–1719.

[43] WirawanE,VandeWalleL,KersseK.Caspase-mediated cleavageofBeclin-1inactivatesBeclin-1-induced autophagyandenhancesapoptosisbypromotingthe releaseofproapoptoticfactorsfrommitochondria.Cell DeathDis2010;1:18.

[44] ReggioriF,ShintaniT,NairU,etal.Atg9cyclesbetween mitochondriaandthepre-autophagosomalstructurein yeasts.Autophagy2005;1:101–109.

[45] Høyer-HansenM,JäätteläM.Connectingendoplasmic reticulumstresstoautophagybyunfoldedproteinresponse andcalcium.CellDeathDiffer2007;14:1576–1582.

[46] WangCW,KlionskyDJ.Themolecularmechanismof autophagy.MolMed2003;9:65–76.

[47] BarthS,GlickD,MacleodKF.Autophagy:assaysand artifacts.JPathol2010;221:117–124.

[48] KabeyaY,MizushimaN,UenoT,etal.LC3,amammalian homologueofyeastApg8p,islocalizedinautophagosome membranesafterprocessing.EMBOJ2000;19:5720–5728.

[49] HeH,DangY,DaiF,etal.Post-translationalmodiﬁcations ofthreemembersofthehumanMAP1LC3familyand detectionofanoveltypeofmodiﬁcationforMAP1LC3B.J BiolChem2003;278:29278–29287.

[50] NakatogawaH,SuzukiK,KamadaY,etal.Dynamicsand diversityinautophagymechanisms:lessonsfromyeast.

NatRevMolCellBiol2009;10:458–467.

[51] NakatogawaH,IchimuraY,OhsumiY,Atg8.aubiquitin- likeproteinrequiredforautophagosomeformation, mediatedmembranetetheringandhemifusion.Cell 2007;130:165–178.

[52] HudesG,CarducciM,TomczakP,etal.Temsirolimus, interferonalfa,orbothforadvancedrenal-cellcarcinoma.

NEnglJMed2007;356:2271–2281.

[53] KangR,ZehHJ,LotzeMT,etal.TheBeclin1network regulatesautophagyandapoptosis.CellDeathDiffer 2011;18:571–580.

[54] TravensA.Primingthenucleosome:aroleforHMGB proteins.EMBORep2003;4(2):131–136.

[55] DumitriuIE,BaruahP,ManfrediAA,etal.HMGB1:guiding immunityfromwithin.TrendsImmunol2005;26:381–387.

[56] UlloaL,MessmerD.High-mobilitygroupbox1(HMGB1) protein:friendandfoe.CytokineGrowthFactorRev 2006;17:189–201.

[57] TangD,KangR,LiveseyKM,etal.EndogenousHMGB1 regulatesautophagy.JCellBiol2010;190:881–892.

[58] RyanKM.p53andautophagyincancer:guardianofthe genomemeetsguardianoftheproteome.EurJCancer 2011;47:44–50.

[59] MizushimaN,OhsumiY,YoshimoriT.Autophagosome formationinmammaliancells.CellStructFunct 2002;27:421–429.

[60] UchiyamaY,ShibataM,KoikeM.Autophagy-physiology pathophysiology.HistochemCellBiol2008;129:407–420.

[61] LevineB,KlionskyDJ.Developmentbyself-digestion:

Molecularmechanismsandbiologicalfunctionsof autophagy.DevCell2004;6:463–477.

[62] LockshinRA,ZakeriZ.Apoptosisautophagy,andmore.

IJBCB2004;36:2405–2419.

[63] YangZ,KlionskyDJ.Anoverviewofthemolecular mechanismofautophagy.CurrTopMicrobiolImmunol 2009;335:1–32.

[64] KunduM,LindstenT,YangCY,etal.Ulk1playsacritical roleintheautophagicclearanceofmitochondriaand ribosomesduringreticulocytematuration.Blood2008;15 (112):1493–1502.

[65] MathewR,KongaraS,BeaudoinB,etal.Autophagy suppressestumorprogressionbylimitingchromosomal instability.GenesDev2007;21:1367–1381.

[66] KomatsuM,WaguriS,UenoT,etal.Impairmentof starvation-inducedandconstitutiveautophagyinAtg7- deﬁcientmice.JCellBiol2005;169:425–434.

[67] KumaA,HatanoM,MatsuiM,etal.Theroleofautophagy duringtheearlyneonatalstarvationperiod.Nature 2004;432:1032–1036.

[68] ShintaniT,KlionskyDJ.Autophagyinhealthanddisease:a double-edgedsword.Science2004;306:990–995.

[69] Garcia-EscuderoV,GarginiR.Autophagyinductionas anefﬁcientstrategytoeradicatetumors.Autophagy 2008;4:923–925.

[70] AmaravadiRK,YuD,LumJJ,etal.Autophagyinhibition enhancestherapy-inducedapoptosisinaMyc-induced modeloflymphoma.JClinInvest2007;117:326–336.

[71] YueZ,JinS,YangC,etal.Beclin1,anautophagygene essentialforearlyembryonicdevelopment,isa

haploinsufﬁcienttumorsuppressor.ProcNatlAcadSciUS A2003;100:15077–15082.

[72] SaitoH,InazawaJ,SaitoS,etal.Detaileddeletionmapping ofchromosome17qinovarianandbreastcancers:2-cM regionon17q21.3oftenandcommonlydeletedintumors.

CancerRes1993;53:3382–3385.

[73] MiraccoC,CosciE,OliveriG,etal.ProteinandmRNA expressionofautophagygeneBeclin1inhumanbrain tumours.IntJOncol2007;30:429–436.

[74] QuX,YuJ,Bhagat.etal.Promotionoftumorigenesisby heterozygousdisruptionofthebeclin1autophagygene.

JClinInvest2003;112:1809–1820.

[75] MarinoG,Salvador-MontoliuN,FueyoA,etal.Tissue- speciﬁcautophagyalterationsandincreasedtumorigenesis inmicedeﬁcientinAtg4C/autophagin-3. JBiolChem 2007;282:18573–18583.

[76] TakamuraA,KomatsuM,HaraT,etal.Autophagydeﬁcient micedevelopmultilelivertumours.GeneDev2011;25:795–

800.

[77] GengQR,XuDZ,HeLJ,etal.Beclin-1expressionis a signiﬁcantpredictorofsurvivalinpatientswith lymphnode-positivegastriccancer.PLoSOne 2012;7:45968.

[78] HouwerzijlEJ,PolHW,BlomNR,etal. Erythroidprecursors frompatientswithlow-riskmyelodysplasiademonstrate ultrastructuralfeaturesofenhancedautophagyof mitochondriaLeukemia2009;23:886–891.

[79] CuervoAM.Autophagy:insicknessandinhealth.Trends CellBiol2004;14:70–77.

[80] YangS,KimmelmanAC.Acriticalroleforautophagyin pancreaticcancer.Autophagy2011;7:912–913.

[81] FujiiS,MitsunagaS,YamazakiM,etal.Autophagyis activatedinpancreaticcancercellsandcorrelateswith poorpatientoutcome.CancerSci2008;99:1813–1819.

[82] PaglinS,HollisterT,DeloheryT,etal.Anovelresponseof cancercellstoradiationinvolvesautophagyandformation ofacidicvesicles.CancerRes2001;61:439–444.

[83] AlvaAS,GultekinSH,BaehreckeEH.Autophagyinhuman tumors:cellsurvivalordeath?CellDeathDiffer

2004;11:1046–1048.

[84] FungC,LockR,GaoS,etal.Inductionofautophagyduring extracellularmatrixdetachmentpromotescellsurvival.

MolBiolCell2008;19:797–806.

(9)

[85] MasoumiMoghaddamS,AminiA,MorrisDL,Pourgholami MH.Signiﬁcanceofvascularendothelialgrowthfactorin growthandperitonealdisseminationofovariancancer.

CancerMetastasisRev2012;31:143–162.

[86] SimpsonCD,AnyiweK,SchimmerAD.Anoikisresistance andtumormetastasis.CancerLett2008;272:177–185.

[87] CairnsRA,HarrisIS,MakTW.Regulationofcancercell metabolism.NatRevCancer2011;11:85–95.

[88] BenbrookDM,LongA.Integrationofautophagy, proteasomaldegradation,unfoldedproteinresponseand apoptosis.ExpOncol2012;34:286–297.

[89] DalbyKN,TekedereliI,Lopez-BeresteinG,etal.Targeting theprodeathandprosurvivalfunctionsofautophagyas noveltherapeuticstrategiesincancer.Autophagy 2010;6:322–329.

[90] GeserA,BrubakerG,DraperCC.Effectofamalaria suppressionprogramontheincidenceofAfricanBurkitt's lymphoma.AmJEpidemiol1989;129:740–752.

[91] CalabrettaB,SalomoniP.Inhibitionofautophagy:anew strategytoenhancesensitivityofchronicmyeloid leukemiastemcellstotyrosinekinaseinhibitors.Leuk Lymphoma2011;52:54–59.

[92] RichardsonPG,SonneveldP,SchusterMW,etal.

Bortezomiborhigh-dosedexamethasoneforrelapsed multiplemyeloma.NEnglJMed2005;352:2487–2498.

[93] KharazihaP,DeRaeveH,FristedtC,etal.SorafenibHas PotentAntitumorActivityagainstMultipleMyelomaIn Vitro,ExVivo,andInVivointhe5T33MMMouseModel.

CancerRes2012;72:5348–5362.

[94] LiJ,HouN,FariedA,etal.Inhibitionofautophagy augments5-ﬂuorouracilchemotherapyinhumancolon cancerinvitroandinvivomodel.EurJCancer 2010;46:1900–1909.

[95] MaX,PiaoS,WangDW,etal.Measurementsoftumorcel autophagypredictinvasiveness,resistanceto

chemotherapy,andsurvivalinmelanoma.ClinCancerRes 2011;17:3478–3489.

[96] ChangCJ,GhoshPK,HuYF,BrueggemeierRW,LinYC.

Antiproliferativeandantimetastaticeffectsofgossypol onDunningprostatecell-bearingCopenhagenrats.

ResCommunChemPatholPharmacol 1993;79:293–312.

[97] LianJ,WuX,HeF,etal.AnaturalBH3mimeticinduces autophagyinapoptosis-resistantprostatecancervia modulatingBcl-2-Beclin1interactionatendoplasmic reticulum.CellDeathDiffer2011;18:60–71.

[98] KanzawaT,KondoY,ItoH,KondoS,GermanoI.

Inductionofautophagiccelldeathinmalignant gliomacellsbyarsenictrioxide.CancerRes 2003;63:2103–2108.

[99] KanzawaT,ZhangL,XiaoL,etal.Arsenictrioxideinduces autophagiccelldeathinmalignantgliomacellsby upregulationofmitochondrialcelldeathproteinBNIP3.

Oncogene2005;24:980–991.

[100]YangX,LinJ,GongY,etal.Antileukaemiaeffectof rapamycinaloneorincombinationwithdaunorubicinon ph+acutelymphoblasticleukaemiacellline.Hematol Oncol2012;30:123–130.

[101]GalimbertiS,PetriniM.Temsirolimusinthetreatmentof relapsedand/orrefractorymantlecelllymphoma.Cancer ManagRes2010;28(2):181–189.

[102]ShimizuS,KanasekiT,MizushimaN,etal.RoleofBcl-2 familyproteinsinanon-apoptoticprogrammedcelldeath dependentonautophagygenes.NatCellBiol

2004;6:1221–1228.

[103]www.cancer.gov01.04.2013.