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肿瘤已经成为严重威胁人类健康的重大疾病。目前,常用的肿瘤治疗方法主要是手术治疗、放疗和化疗。但是放疗和化疗肿瘤靶向性差,常导致严重的副作用。肿瘤靶向性细菌治疗肿瘤,作为一种新型抗肿瘤治疗策略,具有高度的肿瘤靶向性、细菌在肿瘤组织内高效复制和抑制肿瘤生长等优势。其中,沙门氏菌菌株A1-R和VNP20009,作为肿瘤靶向性细菌的经典菌株,不仅能在大的实体肿瘤内复制,也能在小的转移灶内生长,从而显著抑制肿瘤生长。但以往的研究发现,这些肿瘤靶向性菌株虽然可以显著抑制广谱肿瘤生长,却难以治愈根除肿瘤,提示肿瘤对于细菌治疗具有某种普遍的抗性机制。细胞自噬是真核细胞在饥饿、能量缺乏等代谢应激状态下的一种分解代谢过程,其主要作用是清除或降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器以及不再需要的生物大分子等,借以维持细胞代谢平衡和内环境稳态。近年来研究发现,某些抗肿瘤药物可诱导肿瘤细胞发生自噬,而此自噬应答可介导肿瘤细胞对抗肿瘤药物的抗性。进一步研究表明,抑制自噬应答可以恢复肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,显著增强化疗药物的抗肿瘤效果。因此,阻断肿瘤细胞保护性自噬应答代表了一个新的肿瘤联合治疗和化疗增敏策略。本研究中,我们系统评价了肿瘤靶向性沙门氏菌在杀伤肿瘤细胞过程中对自噬应答的调控作用,并进而探索了通过干预自噬通路增强肿瘤靶向性沙门氏菌抗肿瘤效果的新策略。一、肿瘤靶向性沙门氏菌感染肿瘤细胞诱导自噬应答为了验证肿瘤靶向性沙门氏菌感染肿瘤细胞能否诱导自噬的发生,我们以肿瘤靶向性沙门氏菌A1-R和VNP20009感染人肿瘤细胞Hep G2、Huh7口AGS,结果发现：沙门氏菌A1-R和VNP20009感染可以诱导LC3Ⅱ的累积(LC3Ⅱ/LC3I比例增加,是自噬的经典指标之一)。进一步研究发现沙门氏菌感染人肿瘤细胞,EGFP-LC3融合蛋白在胞内呈现经典的自噬样点状分布。此外,酸性自噬泡是自噬形成的特征之一,我们通过吖啶橙染色检测酸性自噬泡,发现A1-R和VNP20009感染人肿瘤细胞使含酸性自噬泡的细胞比例增加。综合上述结果表明：肿瘤靶向性沙门氏菌感染人肿瘤细胞诱导自噬应答。二、自噬应答抑制肿瘤靶向性沙门氏菌在感染细胞内的复制为检验自噬对肿瘤细胞内沙门氏菌增殖的作用,我们通过siRNA干扰方法下调自噬必需基因Atg5和Beclin1的表达,阻断人肝癌细胞Hep G2和Huh7的自噬应答。结果发现,抑制细胞自噬可以使肿瘤细胞内的沙门氏菌滴度显著增加,提示自噬发挥了限制沙门氏菌胞内增殖的作用。进而,我们利用一对鼠胚胎成纤维细胞,即自噬通路完整的MEF-Atg5(+/+)和自噬通路缺陷的MEF-Atg5(-/-)研究自噬应答对沙门氏菌胞内复制的影响。结果发现,自噬缺陷的MEF-Atg5(-/-)胞内的沙门氏菌滴度显著高于自噬完整的MEF-Atg5(+/+),验证了自噬对于肿瘤靶向性沙门氏菌胞内增殖的抑制作用。三、阻断自噬通路增强肿瘤靶向性沙门氏菌介导的肿瘤细胞杀伤根据抑制自噬应答可以显著增强肿瘤细胞内沙门氏菌复制的发现,我们假设抑制自噬通路可以增强肿瘤靶向性沙门氏菌介导的肿瘤细胞杀伤。为验证这一假设,我们首先通过siRNA干扰下调自噬必需基因Atg5和Beclin1在人肝癌细胞Hep G2和Huh7中的表达,从而抑制自噬通路。结果发现,通过RNA干扰抑制自噬通路,可以显著增强肿瘤靶向性沙门氏菌介导的肿瘤细胞杀伤。同时,我们应用了经典的自噬抑制剂氯喹和巴佛洛霉素A1抑制肿瘤细胞的自噬应答,结果发现自噬抑制剂阻断自噬通路可以增强肿瘤靶向性沙门氏菌介导的肿瘤细胞杀伤。综上所述,本研究揭示了诱导自噬应答作为一种新的肿瘤靶向性沙门氏菌与肿瘤细胞间的相互作用模式,提示诱导自噬是肿瘤细胞拮抗沙门氏菌治疗的普遍抗性机制,并进而初步证实了通过阻断自噬应答增强肿瘤靶向性沙门氏菌抗肿瘤治疗效果的新策略。