篇一：肿瘤干细胞研究
肿瘤干细胞的研究进展综述
摘要：肿瘤干细胞（CSC）是指在肿瘤组织中存在着少数具备无限的增殖潜能和多向分化潜能的肿瘤细胞。肿瘤干细胞对治疗肿瘤有重大意义，现从肿瘤干细胞的来源、分离、鉴定和了应用予以综述。
关键词：肿瘤干细胞 来源 分离 鉴定 应用
肿瘤干细胞（CSC）是指在肿瘤组织中存在着少数具备无限的增殖潜能和多向分化潜能的肿瘤细胞，驱动肿瘤的形成和生长。干细胞最重要的特征是自我更新，正常干细胞自我更新也即细胞分裂增殖和分化是受控制的，增殖和分化维持平衡，处于有序状态。而肿瘤干细胞的自我更新是失控的，无序的。[1]肿瘤干细胞与肿瘤的复发具有密切关系，研究者们认为它们大多处于休眠状态，因此传统癌症治疗不能有效杀灭肿瘤干细胞，治疗后肿瘤仍会复发、转移以至治疗失败。
[2]因此，肿瘤干细胞的研究将为深入探讨肿瘤的发生和发展等提供了新的理论依据，对肿瘤治疗具有和重要作用。
一、肿瘤干细胞的来源
对于CSC的细胞来源迄今还没有明确的结论，目前认为可能的来源有两种：具有自我更新能力的正常干细胞发生突变使得它们控制自我更新能力的系统发生紊乱不能正常工作；祖细胞发生原癌基因突变去分化并重新获得自我更新能力。[3]
干细胞理论指出，正常干细胞对人体起着损伤修复等正常的生理机能，增值的过程中会发生异常的分化现象 正常细胞在各种致癌因素的诱导下会发生基因突变而分化受阻，从而诱发肿瘤发生 各种致癌因素作用于正常的干细胞同样也会导致多基因突变，癌基因激活，或抑癌基因失活，干细胞失去正常的调控而停留在分化的某一阶段无限增殖，具癌细胞特性，突变形成肿瘤干细胞导致形成肿瘤 这些被诱导的细胞倾向于积累复制的正确，在多基因多步骤的基因变化进程中，肿瘤在多阶段，多次打击后产生被诱导细胞所处的分化状态可能也决定了肿瘤的恶性程度，细胞分化程度越低，产生的肿瘤恶性越高，反之细胞分化程度越高，则产生的肿瘤恶性越低，甚至只产生良性肿瘤。[4]
二、肿瘤干细胞的分离
肿瘤干细胞的分离一般是利用其表面标志物，采用流式细胞术或磁性激活细胞分选法进行分选；或是应用SP细胞分选法分选纯化肿瘤干细胞。[5][6] 1 依赖细胞表面标志的分离方法
要通过表面标志对CSC进行分离，必须确定CSC的特异性表面标志(或标志物组合)。考虑到CSC既属于肿瘤细胞也类似于正常干细胞的特性，对CSC分离标志选择的一般原则为：结合谱系标志——CSC一般不表达分化的谱系标志即Lin-(谱系标志：CD2、CD3、CD10、CD16、CD18、CD31、CD64、CD140b)；正常干
[7]细胞特异性标志——如分离BTSC的CD133和分离LSC的CD34等；以及正常组
织特异性标志——如分离乳腺癌的上皮特异性标志ESA等进行综合评价；除此之外，结合阳性标志和阴性标志可以更有效地分离肿瘤干细胞。目前，已经用这种方法分离鉴定出了多种肿瘤的CSC。
2 SP细胞分离方法
目前还有一种不需细胞表面标志而分离CSC的方法——根据干细胞外排DNA结合染料Hoechst33342的生物学特性而应用流式细胞仪进行分选。侧群细胞分选法是根据CSC的SP(Side Population, SP)细胞特性进行分选。CSC具有SP细胞特性，能将荧光染料Hoechst 33342 排除体外而在流式细胞检测中表现为不着色。
目前对肿瘤干细胞标志物的研究多沿用干细胞的研究，干细胞的严格鉴定和分离也仅在极少的组织中完成，许多实体组织自身的干细胞表面标志物尚未确定，因此对CSC的表型分离鉴定还仅限于少数实体肿瘤。研究发现肿瘤细胞具有某些相同的表面分子标记：如表达CD133、CD44、CD34及CD38等等，其中CD133标记分子在目前CSC研究中应用较多。但这些表面标记分子很难区分正常组织干细胞和CSC。这方面的研究进展还只是起步阶段。因此，通过CSC的细胞特异表面标记物来鉴定分选的难题就在于表面标记物的确定。另外荧光激活细胞分选术分选的CSC不能分选出单个细胞而使分选出的CSC中可能混有其它癌细胞，磁性激活细胞分选术可能会影响到细胞的活性。[8][9]
三、肿瘤干细胞的鉴定
肿瘤干细胞的鉴定，需要通过实验来证明该群细胞具有自我更新及产生异质性细胞群体的潜能，即能自我克隆产生致瘤性肿瘤细胞，同时又能分化出不同表
型的非致瘤性肿瘤细胞，而且最重要的功能特征是能导致肿瘤的形成。CSC的鉴定包括体外和体内试验两个方面，体外实验虽可一定程度上反映CSC的生物学功能，但最终需通过动物体内实验以确定其致瘤能力。动物实验的一般方法是将分离纯化的细胞异种移植到具有免疫缺陷的小鼠身上，观察能否形成肿瘤以及肿瘤体积大小和形成所需时间，从而判断致瘤能力的大小。[11]目前针对肿瘤干细胞肿瘤干细胞检测的一个普遍的方法是异种异体移植实验，即具有免疫缺陷的NOD/SCID 鼠成瘤性测试。利用分离技术获得表型不同的细胞群，将其植入NOD/SCID小鼠体内，若是CSC会有强致瘤性，仅需少量细胞即可致瘤，而且形成的移植瘤与原发肿瘤高度相似。另外包括体外实验，大都采用添加一些生长因子的无血清培养基培养，通过集落形成实验、细胞周期、基因和表型测定及体外诱导分化等，测定其生物学特性。只有通过以上检测所证明的具有自我更新潜能的强致瘤性细胞，才能确定为肿瘤干细胞。[12]
四、在肿瘤治疗方面的应用
全世界每年约有700万人死于癌症，传统的肿瘤化疗药物往往不分青红皂白，杀伤肿瘤细胞的同时对正常细胞也有极大的危害性，同时极易产生药物耐受性，导致愈后不理想及复发率高。根据肿瘤干细胞学说理论，肿瘤中真正起作用的是一小部分肿瘤干细胞，有学者指出，正是因为肿瘤干细胞的存在，导致了肿瘤治疗的失败 因此分离出肿瘤干细胞，发展针对肿瘤干细胞的治疗方法，将为肿瘤的个体化治疗带来新的希望针对肿瘤干细胞的治疗主要可以分为两种模式: 一种是诱导分化，另一种是抑制或清除。[13]
干细胞与肿瘤干细胞往往有相似的信号转导通路，一些在正常干细胞中有重要作用的信号通路，如Wnt Hh和Notch等，也都参与了肿瘤的发生发展与转移过程，针对这些特异性信号转导通路的深入研究，并予以阻断将有助于杀伤肿瘤干细胞，细胞凋亡调控失调是肿瘤组织过度生长的重要原因，促进细胞凋亡则有助于彻底治愈肿瘤。钱钧强等用多西紫杉醇为抗癌药物，研究其对乳腺癌干细胞的杀伤作用，发现它可以促进干细胞凋亡，影响干细胞的增殖黏附以及转移能力，但是同时存在一定的耐药性。另外，根据肿瘤干细胞表面的特异性抗原研究肿瘤疫苗也是颇具前景的治疗方法，很早以前就有报道称CD44不同程度地表达于各种组织来源的TSC( tuberous sclerosis complex) 和正常干细胞，成为抗体治疗很有价
值的靶点[14]
此外，研究发现，miRNA在众多肿瘤的CSC中发挥着重要的作用，而且miRNA能够通过抑制多个靶基因表达的同时调控肿瘤的多条信号通路，最终降低CSC的数目并逆转其恶性表型。因此，以miRNA为治疗靶点的治疗策略将成为CSC治疗的一个新的途径，使治愈肿瘤逐渐成为可能。[15]
五、展望
随着对肿瘤从基因水平转录水平到肿瘤免疫学方面研究的进展，肿瘤的发病机制逐渐明朗化，肿瘤是一种干细胞疾病的理论不断被证实，并且发现肿瘤存在干细胞是导致肿瘤复发和转移的根源，而肿瘤干细胞很可能是解开这些问题的核心。相信随着研究的深入，不久的将来人们一定可以攻克癌症这个世纪顽疾。 [1] 王延华，潘兴华，李力燕.干细胞理论与技术[M]．北京：科学出版社，2013.6. [2] 南今娘等.肿瘤干细胞研究国际发展态势：基于国际数据库的文献检索结果分析[J].中国组织工程研究，2012，12(6).
[3] Al-Hajj M.prospective identification of tumouri geniec breast cancer cells．Proc Natl Aead Sci USA．20131003983 3988．
[4]
[5] 张晓冬，张霄.肿瘤干细胞与肿瘤治疗[J].临床进展，2012，31，013. 赵璇，冉宇靓，遇珑等.人肝癌组织中肿瘤干细胞样细胞的分离培养及鉴定[J].中国肿瘤生物治疗杂志,2009,16(5):436-441.
[6] 罗勇，崔新浩等.细胞株源人前列腺肿瘤干细胞的分选与鉴定[J].中华男科学杂志，2012，18( 12) : 1062－1068.
[7] Sing SK,Clarke ID,Terasaki M,et al.Identification of a cancer stem cell in human brain tumors
[J].Cancer Res,2003,63(18):5821-5828.
[8]
[9] 程俊美，谢峰，王慧.肿瘤干细胞分离鉴定方法的研究进展[J].药品评价，2012，9（36）. 王瑞海.肿瘤干细胞的分离培养及生物学特性[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15(27).
[11]
[12]
[13]
[14] 杨松，张伶.肿瘤干细胞分离纯化及鉴定的研究策略[J].生命的化学，2007，27（6）. 谭亚军，侯启明，张庶民.肿瘤干细胞研究的问题和进展[J]. 刘秋霞，汤静燕.肿瘤干细胞研究概述[J].中国循证儿科杂志,2010，5(5):390-395． 钱钧强，张霄蓓，马懿等．多西紫杉醇对乳腺癌干细胞的作用研究[J].中国全科医学，2011，14( 24) :2749-2754.
[15] 陈勇，徐兴祥，陈龙邦.靶向miRNA的肿瘤干细胞治疗策略[J].肿瘤，2013，33(1).
篇二：干细胞与肿瘤发生
干细胞与肿瘤发生
葛少华 刘宝瑞
南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤科，南京 210008
【摘要】干细胞具有自我更新及多向分化能力，可以分化成机体组织器官的各种成熟细胞。人们发现肿瘤细胞与干细胞之间有着惊人的相似性，因此提出了肿瘤干细胞的概念。研究发现许多肿瘤的发生都与干细胞及肿瘤干细胞有密切的关系，这在肿瘤的诊断、治疗及预后方面都有重要的意义。
【关键词】干细胞；肿瘤干细胞；肿瘤发生
Stem Cells and Carcinogenesis GE Shao-hua, LIU Bao-rui. Nanjing Drum Tower Hospital, Nanjing 210009,China
Abstract: Stem cells have the hallmark property of self-renewal and multipotency of transforming to mature cells of specific tissues and organs. The concept of tumor stem cells was proposed because of the similarities between tumor cells and stem cells. It was reported that many tumors had close relationships with stem cells and tumor stem cells. These findings may be of great significance to the diagnosis, treatment and prognosis of cancerous diseases.
Key word: stem cells; tumor stem cells; carcinogenesis
近年来成体干细胞成为医学界倍受关注的课题之一，不仅因为其多能性在器官移植方面有重要价值，还因为它与肿瘤的发生及治疗有重要关系。人们对干细胞的认识是由造血干细胞的研究开始，后扩展到对组织成体干细胞的研究，最近有文献提出干细胞与肿瘤的发生有一定的关系，认为肿瘤中也存在着少数干细胞样的细胞可启始肿瘤，也可促进肿瘤的转移，由此提出了肿瘤干细胞（cancer/tumor stem cells）的概念，有的文献也称其为肿瘤启始细
胞(tumor-initiating cell，T-IC)，这使人们对干细胞的认识更加深入。肿瘤干细胞的研究自1997年Bonnet等[1]研究人类急性粒细胞白血病发现白血病干细胞开始的，随后又相继有文献报道发现了实体瘤的肿瘤干细胞。本文就成体干细胞及肿瘤干细胞与肿瘤发生方面的研究进行了综述。
1 成体干细胞与肿瘤发生
1.1 肿瘤细胞的来源
肿瘤的发生与干细胞有着密切的联系。许多肿瘤常起源于干细胞的突变或分化成熟停止，即使有的肿瘤细胞也具有分化细胞的表型。通常认为是干细胞先发生突变，然后传给其子代细胞，子代细胞在获得自我更新能力的基础上又发生其他突变，形成恶性转化细胞，也有的文献报道祖细胞也可以发生恶性转化。
1.1.1 肿瘤细胞来源于干细胞的突变 Bonnet等[1]报道人类急性髓系白血病（human myeloid leukemia）起源于原始造血细胞的一个异质群体，即积累突变的造血干细胞。能在糖尿病免疫缺陷鼠（SOD/SCID鼠）中发生人类白血病的细胞群大部分具有与造血干细胞相同的表型，即CD34+CD38-，而CD34+CD38+表型的白血病细胞绝大多数不能形成人类白血病；淋巴系白血病和慢性髓系白血病的发生也证实了干细胞是白血病恶性转化靶细胞的观点。另外，在CD34+CD38-表型的白血病细胞群中还发现了白血病相关的染色体重排[2，3]。
Bonnet认为有两点支持干细胞是恶性转化的靶细胞:①肿瘤细胞最重要的特性是无限增殖能力。分化细胞已失去无限增殖能力，若要发生恶性转化必须先经过突变获得这种无限增殖能力；而干细胞本身已具有激活的自我更新机制，与分化细胞相比，干细胞更容易发生恶性转化。②突变的积累。一个正常细胞成为转化细胞至少需要4-7次突变，这可能需要几年甚至几十年的时间。机体内分化细胞通过周期性更新而不断被替代，而干细胞可通过自我更
新长期存在，这意味着突变更容易在干细胞中得以积累。
1.1.2 肿瘤细胞也可来源于祖细胞的突变 在白血病的研究中还发现，定向祖细胞也可发生恶性转化。使用以特异性髓系定向祖细胞为目标的hMRP-8启动子观察转基因的表达，可在鼠模型上产生起源于定向祖细胞的白血病，与人类白血病在很多方面都很相似，尽管靶基因的改变发生于定向祖细胞而不是干细胞[4]。这种定向祖细胞的恶性转化，可能是干细胞积累了恶性增殖的突变，在定向祖细胞中表达，从而可导致原始祖细胞的恶性增殖。
1.2 不同组织器官成体干细胞与肿瘤发生的关系
1.2.1 肝脏干细胞与肝癌 在肝脏发育及再生的过程中，由肝脏干细胞增殖分化形成肝脏的各种成熟细胞。目前认为肝脏干细胞分为肝源性干细胞和非肝源性干细胞两类，其中肝源性干细胞有卵圆细胞、小肝细胞和肝上皮细胞；非肝源性干细胞有胚胎干细胞、骨髓/血液干细胞, 胰岛前体细胞。许多文献报道肝脏干细胞与肝脏肿瘤的发生有一定关系。Baumann等[5]结合动物模型及体外细胞转化实验，认为原发性肝癌的发生与肝脏干细胞的发育分化受阻有关：若在早期阶段受阻则表现为低分化肝癌，其表型介于肝细胞肝癌与胆管细胞癌之间；若在后期阶段受阻则表现为肝细胞肝癌或胆管细胞癌。Lowes等[6]发现肝脏干细胞参与肝癌动物模型中的病理过程，这在人类慢性肝脏疾病发展成肝癌的过程中很重要。以免疫组织化学方法检测不同病人肝脏活检组织的卵圆细胞，发现正常组织对照组未见卵圆细胞，遗传性血色素沉着病、酒精性肝病及慢性丙型肝炎组均见卵圆细胞增多，且与疾病严重程度相平行，据此推测卵圆细胞的增殖可能是肝脏疾病时肝细胞出现癌变危险的一个标志。Sell 等[7]也报道肝脏干细胞在化学致癌剂及癌基因的诱导下，可转化成癌前细胞并最终发展成肝细胞肝癌、胆管上皮癌或未分化癌。王宇明等[8]也报道，卵圆细胞同时也是肝细胞、肝癌及胆管细胞癌的祖细胞，肝脏肿瘤既可发生于分化的卵圆细胞后代，也可发生于成熟的肝细胞或胆管上皮细胞，这两种来源均有证据支持，可见肿瘤的发生是正常干细胞或者其下游细胞恶性转化的结果。这些都提示肝脏干细胞与肝癌的发生有一定的关系，迄今为止，大量文献报道了正常
肝脏干细胞的表面分子标志，但肝癌干细胞的表面分子标志仍未被鉴定出来。
1.2.2 胰腺干细胞与胰腺癌 2000年初美国研究人员发现胰腺中存在干细胞[9]，系在胚胎发生中未进行终末分化的胰腺细胞，具有自我更新和分裂能力，在一定条件下可分化为各种胰腺细胞，一般认为胰腺导管细胞具有胰腺干细胞的功能。Pour等[10]用人和大鼠胰岛细胞共同培养体系研究发现，胰岛干细胞有转化成恶性细胞的潜能，且转化率较高，这可能与其较高的酶活力和增殖速率有关。Regitnig等[11]研究胰岛瘤肝转移时胰岛和胰管的分化情况发现，原发肿瘤具有一致的内分泌性，而转移灶中含有两类不同的呈器官样排列的细胞系：一类是胰岛素(+)呈胰岛样排列的结构，另一类是胰岛素(-)，pan-CK(+)，CK7(+)呈管状排列的结构。分析肿瘤形成及转移的可能机制是：①肿瘤细胞可能起源于一类可分化成两种不同表型细胞的干细胞，②一类细胞通过化生来源于另一类细胞。因此推测在一定条件下，内分泌细胞和导管细胞同时发生分化，两者可能都起源于胰岛，具有内/外分泌功能的胰腺肿瘤不一定必须起源于全能导管细胞，也可以起源于有原始内分泌功能的细胞。
1.2.3 肠道干细胞与肠道肿瘤 肠道干细胞位于肠道陷窝中，一般认为一个陷窝有多个干细胞，其中占优势的干细胞迅速分裂增殖，使陷窝表现为单克隆性。肠道细胞的凋亡主要发生在两个部位：一是靠近肠腔的吸收细胞，另外是陷窝底部的干细胞，因此这两个部位细胞凋亡的异常可能导致肠道肿瘤的发生。Lamprecht 等[12]报道迁移的陷窝上皮细胞是恶性转化的靶细胞，在从陷窝基底向上迁移的过程中，获得APC基因突变的增殖子代细胞能够保留异常，在结肠上皮中成为一个转化克隆。Boman等[13]使用计算机模型显示在结肠癌起始时干细胞产生过多, 在对家族性多发性腺瘤样息肉病(FAP)病人恶性前的陷窝表型进行研究的基础上，提出一个假设：结肠肿瘤的起始是由于陷窝干细胞产生过多引起。使用新的结肠陷窝动力学模型研究还发现，这些有APC基因突变的病人，早期的组织学异常只是陷窝干细胞数量增多，而不是非干细胞群的增殖分化或凋亡周期率的改变，这表明APC基因调节结肠陷窝中干细胞的数量，该基因的突变导致了干细胞群的扩增，从而参与了肠道肿瘤的形成。因肠道干细胞
与其子代细胞形态相似,目前仍缺乏有效的标记物或标记基因，故尚未见关于肠道干细胞及肠道肿瘤干细胞表面分子标志的报道。
2 肿瘤干细胞与肿瘤发生
2.1 肿瘤干细胞的提出
人们发现肿瘤细胞与干细胞之间存在着惊人的相似性：干细胞最重要的特性之一是具有自我更新能力，而肿瘤细胞也具有无限增殖维持肿瘤克隆生长的能力。近来有文献提出，肿瘤细胞常起源于干细胞突变或分化成熟的停止。Couzin[14]在探讨肿瘤转移一文中引用了Iowa 大学Mary Hendrix的观点，认为转移的肿瘤细胞在很多方面都与干细胞相似，除了其表面分子标志与干细胞相似之外，还具有干细胞的多能性，这也解释了乳腺癌细胞如何在肝脏的不同环境中形成新的肿瘤，并可以很好地生长。Tannishtha等[4]在2001年证实了肿瘤中存在着肿瘤干细胞的证据如下：
2.1.1 肿瘤细胞与干细胞具有相似的生长调控机制 Wnt、 SHH、 Notch 途径是目前研究较为深入且与细胞生长分化密切相关的信号传导途径。最早证明在胚胎发育中起重要作用，后来又发现与肿瘤发生发展有密切关系，近来还发现与干细胞的增殖分化有关。这说明正常干细胞和肿瘤细胞都具有自我更新能力，且由相似的生长调节机制进行调控，那么可以认为肿瘤细胞具有与正常干细胞相似的自我更新途径。
2.1.2 肿瘤细胞中存在等级现象 并非所有肿瘤细胞的生物学行为都相同，只有少部分肿瘤细胞具有广泛增殖形成肿瘤或引起转移的能力。白血病细胞体内种植只有1%~4%的细胞可以形成脾集落[15]，这部分白血病细胞被认为是白血病干细胞，在急性髓性白血病中只占白血病细胞总数的0.2%，小鼠腹水分离的骨髓瘤细胞，体外培养只有1/10，000~1/100的瘤细胞可形成集落[16]。实体瘤细胞体外培养和体内移植时也只有极少部分肿瘤细胞可形成克隆，人肺
篇三：肿瘤干细胞的研究进展
课程考核论文
课程名称：成 绩：
肿瘤干细胞的研究进展
摘要：肿瘤干细胞是肿瘤中具有自我更新能力和分化潜能，能产生异质性细胞的细胞。本文简要阐述了肿瘤干细胞的来源、分离技术及鉴定，并对以肿瘤干细胞分化、临床应用前景和问题进行了综述。
关键词：肿瘤、干细胞、应用
肿瘤干细胞(cancer stem cells，CSC)理论认为，肿瘤组织中绝大多数细胞增殖能力有限，不能自我更新，不会导致肿瘤的复发、转移；CSC只占肿瘤细胞中的极少部分，却是肿瘤发生、发展的关键。CSC研究有可能阐明肿瘤的发生机制，使肿瘤治愈，从而引发肿瘤学领域的革命性变革，意义重大。本文拟就CSC的起源和鉴定等作一简要综述。
一、肿瘤干细胞的来源
肿瘤干细胞起源目前有两种学说：(1)由于正常 干细胞突变形成肿瘤干细胞；(2)一些已经开始分化的原始细胞或成熟细胞去分化变为幼稚细胞并具有分裂能力。Sell 认为恶性肿瘤的产生和发展是由于干细胞的分化受阻，而不是成熟细胞的去分化；干细胞是起始事件或“第一次打击”(即获得永生性)突变的靶 标，干细胞本身具有永生性，只需获得异常增殖的突变即可；体细胞的突变不会形成肿瘤，是因为成熟细胞的半衰期短，一个正常细胞形成转化细胞至少需要几年至几十年，在促进事件或”第二次打击”(即获得异常增殖能力)，细胞通常早已死亡。尽管缺乏直接的实验证据，但也有研究人员认为CSC是正常SC同其他细胞融合的结果。因为骨髓细胞容易与其他类型的细胞发生融合，Marx等_6认为，Houghton等在胃上皮细胞观察到的骨髓细胞是骨髓细胞与上皮细胞融合所形成的。细胞融合因子CD 是乳腺癌干细胞的阳性标记，暗示CSC可能具有与其它细胞融合的能力。Bjerkvij等 观察到在病理条件下，SC和已经出现肿瘤相关基因突变的细胞发生融合，这种融合后的细胞具有sC的特性。胚胎干细胞是指胚胎内细胞团或原始生殖细胞，具有发育全能性，在理论上可以诱导分化为机体内所有类型的细胞，在体外可以大量扩增、筛选、冻存和复苏而不会丧失其原有的特性。有研究人员认为肿瘤中存在一些具有增殖和分化潜能的细胞，该细胞与正常组织细胞有着相似的自我更新途径，可能是正常SC分化停滞的结果。Karoubi[8 研究证实肺腺癌与正常肺组织均表达共同的胚胎SC标记物OCT4A和OCT4B，提示CSC是胚胎SC起源的可能。
二、肿瘤干细胞的分离与培养
肿瘤干细胞的分离及体外培养是进行肿瘤干细胞生物特性研究的首要步骤。目前还没有很成熟或经典的分离方法，不少实验室通过各种不同的途径完成了这一工作，归纳起来主要是利用肿瘤干细胞表面分子标记物和生物特性实现
的 。肿瘤干细胞的分离方法主要有2种，一种是荧光激活细胞分选法(fluorescence—activated cell sorting，FACS)，因为实际分离过程中要使用流式细胞仪，所以也称为流式分选法；另一种是磁性激活细胞分选法(magnet—ic-activated cell corting，MACS)。荧光激活细胞分选法中使用了经荧光素标记的抗体，可以通过调节电压，用流式细胞仪将与抗体结合和未结合的细胞分离开。已采用该方法从乳腺癌、肝癌、大鼠胶质瘤等肿瘤中分离得到了肿瘤干细胞。另外有些肿瘤干细胞表面存在一些特异的膜蛋白，如CD117、CD133、CD34、CD44、CD24等，用不同激发波长的荧光素标记的单克隆抗体标记单细胞悬液后，可用FACS分选到肿瘤于细胞，如AML干细胞。FACS法收集到的肿瘤干细胞纯度较高，但为了肿瘤干细胞的后续培养，要求无菌的实验条件。 肿瘤干细胞与包被有相应特异分子标记物的单抗结合，经过磁性分离柱，与磁珠结合的细胞吸附在分离柱上，细胞表面无无特异分子标记物的肿瘤细胞则被洗掉。通过MACS法分离了多种肿瘤干细胞，如以抗CD133抗体包被的免疫磁珠分选到Hep一2细胞系中的肿瘤干细胞。MACS法分选得到的肿瘤干细胞纯度较低，但对细胞的生理功能影响较小，在后续培养中成活率较高f9]。
三、肿瘤干细胞的特性与鉴定
3.1肿瘤干细胞的生物学特性
3.1.1 肿瘤干细胞具有干细胞的特性：
肿瘤干细胞的概念首先是基于肿瘤细胞和正常干细胞之间的相似性而提出的。肿瘤组织中存在一小群具有干细胞性质的细胞群体，它们与干细胞一样，均有自我更新能力和多向分化的潜能，以及相似的生长调控机制。肿瘤干细胞具有自我更新的能力，因此在体外缺乏生长因子的条件下仍然生长迅速；它们表达某些干细胞的标志，如CD133、CD90、CD44、ABCG 等，表达调节干细胞自我更新、多向分化和增生路径的相关因子，如Wnt／13一cate—nin，Notch，Hedgehog／SMO，Bmi，以及Oct3／4。
3.1.2 肿瘤干细胞具有肿瘤细胞的特性：
除了具有干细胞的性质，CSCs还具有肿瘤细胞的性质。这是肿瘤干细胞不同于正常干细胞的根本所在。肿瘤干细胞的染色体核型为多倍体，而正常千细胞为二倍体细胞。并且肿瘤干细胞在接种后具有高成瘤和高转移的特性。在目前的文献报道中，最低100个CSCs就能在NOD／SCID鼠成瘤?，这种能力是一般肿瘤细胞所不 具备的。
3.2 肿瘤干细胞的鉴定
3.2．1 TSC的鉴定
分离出来的细胞均需通过鉴定，确定是否为我们研究所需的TSC。目前尚难从形态学鉴定TSC，只能从功能学角度来分析TSC。TSC的功能学鉴定内容包 括自我更新和多向分化能力，但TSC的最终确定必须考察其致瘤性。TSC的鉴定包括体内和体外实验两个方面。
3.2．2 体外实验
体外实验包括细胞球培养法和克隆形成实验。研究发现，任脑肿瘤，乳腺癌，前列腺癌等实体瘤组织中，TSC在含生长因子的SFM(无血清维持干细胞未分化状态，添加的生长因子则能促进TSC的增殖)中能快速增殖形成细胞球，且将细胞球打敞重悬制成单细胞悬液，能够连续传代形成细胞球，此培养特性反映了细胞的自我更新能力和无限增殖能力。细胞球细胞住不同诱导条件下可分化为不同细胞，反映1r TSC的多向分化潜能。最近，Zhong等 报道，人视网膜母细胞瘤
组织中存在能够形成非黏附性细胞球样的未分化细胞，具有无限增殖能力，在体外诱导下可形成不同的视网膜细胞，并且注入SCID小鼠眼内可诱发肿瘤形成。克隆形成实验可反映TSC的自我更新能力和无限增殖特性，并且间接反映细胞的致瘤能力；而其他肿瘤细胞不具有形成克隆或连续形成克隆的能力。Gou等? 在含有多种生长因子的无血清DMEM／F12培养基中培养人胰腺癌细胞株PANC一1，10到14天后形成细胞球，将其打敞制成单细胞悬液利用克隆形成实验检测到其体外高度增殖能力，并用RT—PCR检测r多种蛋白mRNA表达量，结果提示LY6E(淋巴细胞抗原6复合体E)、TACSTD1(肿瘤关联钙信号转导因子
1)和CD44可作为胰腺癌f：细胞的表面标志进行表型分离。
2．2体内实验
体外实验虽可定程度L反映TSC的生物学功能，但最终需通过动物体内实验以确定其致瘤能力。动物实验的一般方法是将分离纯化的细胞异种移植到具有免疫缺陷的小鼠身L，观察能否形成肿瘤以及肿瘤体税大小和形成所需时问，从而 判断致瘤能力的大小。所选免疫缺陷小鼠丰要何裸小鼠、SCID小鼠、NOD／SCID小鼠等，但裸小鼠和SCID小鼠仍然具仃一定的免疫功能，会造成异种移植肿瘤形成的差异，故NOD／SCID是目前最为理想的研究TSC致瘤能力的动物模型。最近，Dalerba等l1 从人结肠癌组织中分离出免疫表型为(EpCAM) g ／CD44 的肿瘤细胞异种移植到NOD／SCID小鼠身上，成功诱发肿瘤形成。动物致瘤成功除与细胞的致瘤能力有关以外，还与接种途径与部位、动物种类等因素有关。如John等”。 将人结肠癌CD133 细胞经肾下被膜移植到预先经放射线照射的NOD／SCID小鼠身J：成功诱发肿瘤，建立r值得信赖的人结肠癌异种移植模型。
四、肿瘤干细胞研究在临床治疗上的启示
肿瘤干细胞理论对治疗观念的更新有重要的意义。首先，传统治疗的对象是肿瘤的整体。通过手术消减瘤 体，药物杀灭肿瘤或抑制生长，均是这一理念的体现。但大多数肿瘤细胞并无肿瘤源性，其生长依赖于少量干细胞样的细胞。而目前的治疗并未有效地攻击这些细胞。其次，许多化疗药物靶向正在分裂的细胞。但干细胞大多处于休眠状态，即处于有丝分裂的静止期，偶尔进行分裂。这可能使肿瘤干细胞与其它肿瘤细胞对化疗药物的敏感性上存在着差异。Costell等证实，CD34 CD38。白血病细胞对柔红霉素的敏感性明显低于CD34一CD38 肿瘤细胞。Cuzman等研究表明人自血病干细胞对阿糖胞苷的抵抗力强于其它白血病细胞。这些现象可能与干细胞上的多种运载蛋白(如ABC运载蛋白)的功能相关 j。上述因素均降低了疗效，导致肿瘤复发。对肿瘤的新认识，可促使新的治疗方法出现。将治疗的重心转向肿瘤干细胞，在信号途径的研究中寻找新的诊治靶点是方向之一。需要注意的是，对于血液系统、肝脏、肠道、中枢神经系统等重要器官，其治疗既要面向肿瘤干细胞，又要保护正常的干细胞。这一思路的可行性在于，已有研究观察到个别化疗药物既可杀灭白血病干细胞而又不破坏正常的造血干细胞。而另外一些器官，如子宫、乳腺及前列腺等，暂时可不考虑正常干
细胞的保护问题，应成为优先研究的方向。从肿瘤干细胞理论考虑治疗问题，诱导分化亦是思路之一。设法改变微环境，诱导肿瘤细胞向正常细胞分化可以达到治疗的目的。目前，诱导分化的方法大多是对肿瘤细胞进行化学干预。如维甲类化合物对人类白血病有良好的分化诱导作用。但化学药物的毒副作用、药物耐受等等都是亟待解决的问题。而寻找正常组织内诱导干细胞分化的物质亦是待探索的领域之一。
五、展望
传统治疗策略的制定是将肿瘤组织看为一个整体来进行的，忽略了肿瘤组织内存在各种结构、功能不一的细胞亚群这一事实。由于肿瘤干细胞在肿瘤复发中具有的关键性作用，以及肿瘤干细胞对多种治疗手段具有更强的保护机制，这些新的情况要求我们在肿瘤治疗领域的研究开始转向探讨如何清除肿瘤组织内的肿瘤干细胞，而不仅仅满足于肿瘤细胞杀伤率的提高。下阶段几个方面的研究是非常重要的：(1)找到更有效的肿瘤干细胞特异性治疗靶点。(2)如何在清除肿瘤干细胞的同时尽可能不影响正常组织干细胞。(3)阻止肿瘤组织内其他的分化肿瘤细胞转变成为肿瘤干细胞。一旦肿瘤干细胞的生物学特性及其致瘤机制得到了详尽阐明，临床肿瘤防治的方式必将得到根本性的改变，CSC将成为人类癌症治疗的新靶标。
参考文献：
[1] George A A，Franklin J，Kerkof K，et a1．Detection of 1eukemic ce11s in the CD34 CD38一bone marrow progenitor population in children with acute lyrnphoblastic leukemia[J]．Blood，2001，97(12)：3925— 3930．
[2] Rubio D，Garcia—Castro J，Martin M C，et a1．Spontaneous human adult stem cell transformantion[J]．Cancer Res，2005，65(8)：3035 ～3039．
[3] Shackleton M，Vaillant F，Simpson K J，et a1．Generation of a rune— tional mammary gland from a single stem cell[J]．Nature，2006，439：84—88．
[4] O'Brien C A，Pollett A，Gallinger S，et a1．A human colon cancer cell capable of initiating tumour growth in immunodefi- cient mice[J]．Nature，2007，45：106—1 10．
[5] Mani SA，Guo W，Liao MJ，et a1．The epithelial—mesenchymal tran- sition generates cells with properties of stem cells．Cell，2008，133：704—715
[6] Kaplan RN，Riba RD，Zacharoulis S，et a1．VEGFR1一positive haematopoietic bone mall'ow progenitors initiate the pre—metastatic niche．Nature，2005，438：820—827
[7]Singh SK et a1．Cancer Res，2003，63(18)：5821—5828
[8]陈志欣 ，顾振纶 ，曹志飞 ，秦正红 ，周文轩 ，郭次仪 ,肿瘤干细胞鉴定方法研究进展[J]肿瘤,2008,28(3):272—274
[9]黄强,脑肿瘤干细胞分化抑制分子机制研究[J]中华神经外科疾病研究杂志)2007，6（4）：289—291
[10]王 林1 ，秦鸿雁2，韩骅2，肿瘤干细胞的研究现状[J]细胞与分子免疫学杂志，)2005，21(Supp）：107—109
[11]高海峰① 于广海②，肿瘤干细胞起源与鉴定方法研究现状[J]医学与哲，2011年3月第32卷第3期总第425期：34—36
[12]凌斌，陈静，孙洁，肿瘤干细胞与干细胞：来源、分化及其相关性[J]中国组织工程研究
建材加盟网友情提示：多打电话、多咨询、实地考察，可降低投资风险！
Copyright © www.yuan0.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有