搜档网
当前位置:搜档网 › 肿瘤干细胞的研究进展

肿瘤干细胞的研究进展

肿瘤干细胞的研究进展
肿瘤干细胞的研究进展

课程考核论文

课程名称:肿瘤干细胞的研究进展成绩:

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L Y6E(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

与临床康复,2009,13(49):9743—9746

[13]刘虹麟娄晋宁,肿瘤干细胞生物学特性的研究进展[J]特别关注,2009,38(6):6—8

[14]张琼宇,葵旭,曾勇,肿瘤干细胞的来源及其临床应用[J]肿瘤药学,2(2):82—89

[15]胡祥,肿瘤干细胞应用于实体肿瘤治疗中的研究进展[J]中国肿瘤生物治疗杂志,2008,15(3):s1—s4

肿瘤干细胞的动态演进及干预研究

项目名称:肿瘤干细胞的动态演进及干预研究首席科学家:刘强中山大学 起止年限:2012.1至2016.8 依托部门:教育部

一、关键科学问题及研究内容 拟解决的关键科学问题: 肿瘤干细胞的动态演进及干预研究。本项目将围绕“肿瘤干细胞的动态演进及干预研究”这一关键科学问题,选择造血和消化系统恶性肿瘤为研究对象,以肿瘤干细胞动态演进过程为切入点,通过体内外功能实验及临床标本验证“干性”及转移潜能调控中的关键基因,明确肿瘤干细胞演进的分子机制、关键调控分子和信号通路,探索靶向肿瘤干细胞演进过程的干预方法和手段,阐明肿瘤干细胞的演进过程及靶向干预肿瘤细胞动态演进过程的干预新模式。本研究将为肿瘤干细胞的动态演进模型及创新性靶标药物的临床应用提供充实的理论和实验依据,为攻克肿瘤开创新的突破口。 围绕拟解决的关键科学问题,本项目的主要研究内容是: 1. 肿瘤干细胞的起始与动态演进机制:本课题组将运用TEL-AML1及PML-RARα白血病相关模型,探索白血病干细胞的动态演进过程(白血病起源细胞→白血病前癌干细胞→白血病干细胞):(1)TEL-AML1 相关白血病起始和发展过程中起源细胞、Pre-LSC和LSC的鉴定,以及这些干细胞动态演进的遗传和表观遗传调控机制;(2)PML-RARα相关白血病起始和发展过程中不同阶段的干细胞鉴定和动态演进机制。另一方面,本课题组还将探讨肝癌干细胞在肝癌发生发展过程(原发、复发及转移)中的动态演进过程。 2. 肿瘤干细胞“干性”的分子调控及临床意义:(1)应用新一代高通量测序技术,系统分析全基因组、全外显子组、转录组、表观遗传组、代谢组等变化,绘制造血和消化系统肿瘤干细胞异质性相关基因序列谱、表达谱和表观遗传学图谱,分析肿瘤干细胞“干性”相关的调控分子及关键信号通路;(2)运用小鼠模型等体内外功能实验对候选分子在肿瘤干细胞动态演进过程中的功能进行鉴定,并通过临床标本检验肿瘤干细胞动态演进模型的临床意义;(3)结合本课题组已有工作基础,展开肿瘤干细胞细胞周期、非对称分裂等分子调控方面的细致研究。 3. 肿瘤干细胞转移潜能获得的分子机制:肿瘤干细胞的“干性”决定着其转移潜能,EMT作为肿瘤转移的重要机制,与肿瘤干细胞的动态演进过程紧密关联,剖析二者之间的相互作用,将为寻找肿瘤发生及转移的靶点提供有力的理论基础:(1)

肿瘤干细胞与EMT

肿瘤干细胞与EMT 肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)学说认为,肿瘤实际上是由一小群具有无限增殖潜能和自我更新能力的干细胞样细胞及其产生的分化程度不均一的细胞团组成,其中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞被称为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞的两个重要特性:一是具有自我更新驱动肿瘤发生的能力,二是具有多向分化形成肿瘤的异质性的潜能1。 上皮间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)是具有极性的上皮细胞转化为具有移行能力的间质细胞,并获得侵袭和迁移能力的过程。EMT是一个多步骤的动态变化过程,上皮细胞间相互作用消失,组织结构松散,立方上皮细胞转变为纺锤形纤维细胞形态,并表现出侵袭性。实体肿瘤中央的细胞为上皮细胞表型,周围的细胞常常会呈间质细胞表型,其较强的运动能力使肿瘤细胞在局部产生浸润,并侵入血和淋巴管而转移至靶器官。到达靶器官后,癌细胞可发生间质上皮转化(MET)来重建细胞间连接及细胞骨架从而形成转移灶2。EMT与肿瘤转移密切相关,而且也可以作为得到肿瘤干细胞的方法3。 近年来,肿瘤干细胞与EMT之间的关联性逐渐受到研究者的关注,二者在肿瘤的复发、转移和耐药性上面有很多相似点4。肿瘤干细胞模型和EMT的概念试图从不同的角度来揭示肿瘤的发展,但两者都不能独立地解释所有生物学事件。诱导EMT能促使肿瘤细胞获得干细胞特性,通过诱导分化的肿瘤细胞最终形成肿瘤干细胞并维持干性,而肿瘤干细胞同样具有EMT特征。然而,EMT是通过何种分子机制转化干细胞样细胞的,目前尚不清楚。下面向大家介绍目前已知的关于EMT和肿瘤干细胞间分子机制上的关联性。 连接EMT与肿瘤干细胞的信号通路:

肿瘤干细胞的研究进展

课程考核论文 课程名称:肿瘤干细胞的研究进展成绩:

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

肿瘤干细胞研究进展

肿瘤干细胞的研究进展 Researchprogressintumorstemcells 摘要: 肿瘤干细胞具有高度增殖和分化能力,但又不同于普通干细胞,此类干细胞还具有发展成为肿瘤的特性,已经成为抗肿瘤研究的靶细胞,肿瘤干细胞研究进展迅速,深入研究肿瘤干细胞的特性,对恶性肿瘤的诊断,治疗和预后评估具有重要意义。本文对肿瘤干细胞的起源、表面标志、肿瘤干细胞生长的微环境及其临床意义进行了阐述。 关键词:肿瘤干细胞干细胞肿瘤综述文献 Abstract: Cancer stem cells have the ability to proliferate and differentiate, but they are also different from common stem cells. This kind of stem cells also have the characteristics of tumor development. In this paper, we describe the origin of tumor stem cells, the surface markers, the micro environment of tumor stem cells and their clinical significance . Keywords:Tumor stem cellsStem cellsTumorOverview 一、前言 肿瘤干细胞是肿瘤中具有干细胞特性的一类细胞,既具备高度增殖能力与自我更新能力,也具备多向分化潜能的细胞,这部分细胞虽只占少部分,但却是肿瘤发生、发展的关键。肿瘤干细胞增殖过程中,通过不均一分裂,一个肿瘤干细胞分裂形成一个新的肿瘤干细胞和另一个可最终分化为包括肿瘤细胞在内的各种细胞的子细胞,其结果是维持肿瘤干细胞数目稳定并产生肿瘤。近几年来,肿瘤干细胞的研究已经成为热点,在多种肿瘤组织中发现并鉴定了肿瘤干细胞。目前国内肿瘤干细胞还处于基础研究阶段,国外肿瘤干细胞在实验研究方面已经取得了一定的进展,而且也在临床应用研究方面有一定的突破[1]。文章对肿瘤干细胞的起源、表面标志、与干细胞及肿瘤的关系及其临床意义进行了阐述。 二、肿瘤干细胞的起源

肿瘤治疗新目标-肿瘤干细胞

肿瘤治疗新目标——肿瘤干细胞【摘要】肿瘤干细胞是肿瘤细胞的祖细胞,是肿瘤的真正种子,它们虽然仅占肿瘤细胞中极少的一部分,但具有自我更新能力和不定分化潜能,是形成不同分化程度肿瘤和肿瘤不断生长的根源,是肿瘤发生、扩散、复发等过程中的“起始细胞”或“动力细胞”。传统的化疗药物不能有效靶向作用肿瘤干细胞,开发针对肿瘤干细胞的靶向治疗,能给肿瘤治疗模式带来全新的改变,有望彻底改善患者的预后。 【关键词】肿瘤干细胞 干细胞(stem cell)是一类具有自我更新能力和无限增殖分化潜能的原始细胞,这种细胞可分化为特定组织中一个或多个具有特定功能的细胞。随着对干细胞研究的深入,人们对肿瘤的发生、发展有了新的认识。有研究者提出恶性肿瘤是一种干细胞疾病,肿瘤来源于干细胞。这种干细胞,即肿瘤干细胞(cancer stem cell, CSC)在肿瘤组织中存在,虽为数不多,仅占肿瘤细胞的万分之一至百分之一左右,但具有自我更新能力和不定分化潜能,是形成不同分化程度肿瘤和肿瘤不断生长的根源,是肿瘤发生、扩散、复发等过程中的“起始细胞”或“动力细胞”。直接针对CSC的靶向治疗,可望带来肿瘤治疗模式的全新改变,彻底改善患者的预后。 1 肿瘤干细胞的发现 传统观念认为,所有肿瘤细胞均存在无限增殖的可能,每个发生转移的肿瘤细胞都具有再次形成肿瘤的能力。然而,1958 年Hewitt[1]把小鼠白血病细胞移植到同品系的小鼠体内,发现仅有1%~4%的移植

细胞能够形成脾脏内克隆。随后陆续有实验报道在白血病[2~5]、乳腺癌[6,7]、脑肿瘤[8,9]、胃肠肿瘤[10,11]等多种实体瘤中发现具有干细胞特性的一小部分肿瘤细胞,而且只有这些肿瘤细胞(而不是全部肿瘤细胞)具有致瘤性。于是,学者们提出了肿瘤来源于肿瘤干细胞(CSC)的学说。CSC学说认为肿瘤组织中都存在有CSC,这些CSC是肿瘤细胞的祖细胞,是肿瘤的真正种子,它们虽然仅占肿瘤细胞中极少的一部分,但在肿瘤的发生、发展、侵袭过程中发挥着重要的作用。 1.1 血液肿瘤干细胞 早在20 世纪 60年代,Bruce等[2]就发现鼠白血病细胞的一小部分亚群和正常造血干细胞及祖细胞一样,在体内外均能形成克隆。随后Park等[3]发现从大鼠腹水中获取的白血病细胞中仅有1‰~1%能在体外形成克隆细胞株;而且白血病细胞被输注入体内,也仅有1%~4%的细胞能形成脾克隆,这说明只有少数白血病细胞能在体内、外增生。Park据此推测可以形成克隆的白血病细胞是白血病干细胞,并由此提出了白血病干细胞(leukemic stem cell,LSC)的概念。Lapidot等[4]将一个与正常造血干细胞具有相同CD34+CD38-表型的白血病细胞亚群移植给NOD/SCID小鼠,发现此亚群细胞表现出干细胞样的自我更新和增殖能力,于是将此亚群细胞定义为SL-IC(SCID leukemia-initiating cell)。1997年,Bonnet等[5]用实验证实了大多数白血病细胞不能持续增殖,只有少数LSC能形成白血病细胞集落;人类急性髓细胞性白血病(acute myelocytic leukemia, AML)干细胞约占全部AML细胞的0.2%~1%,表达CD34+CD38-;这一细胞亚群具

干细胞研究发展历程.

1950:将骨髓细胞移植到遭受致死剂量辐射的动物,发现能够挽救生命,重建骨髓造血免疫系统 1960:真正认识和了解人和哺乳动物干细胞始于20世纪60年代 1961:Till 和Mc Culloch 提出多能干细胞概念 1967:多纳尔–托马斯完成第一例骨髓移植,后于1990年获得诺贝尔医学和生理学奖 1980:造血干细胞移植成为治疗多种疾病的重要手段 1981:Evans等首次成功建立小鼠胚胎干细胞系 1981:胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的分离和培养首先在小鼠中获得成功 1988:美国科学家James Thomson分离出人类胚胎干细胞 1998:美国两个科研小组分别报告从胚胎和生殖脊成功建立人类胚胎干细胞系,使人类胚胎干细胞能在体外生长和增殖 同年,美国科学家在《美国科学院院刊》上报告:小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化为血液细胞”。此后,世界各国科学家相继证实,包括人类的成体干细胞具有可塑性,从而掀起了全球成体干细胞研究高潮。干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该年度世界十大科学成就之首。人类ES (hES)细胞建系获得成功,由此推动了干细胞研究的兴起。 2000: 日本把以干细胞工程为核心技术的再生医疗列为“千年世纪工程”之一,当年投资108亿日元;同年,全世界有10622例造血干细胞移植。 成体干细胞移植使糖尿病大鼠恢复正常 神经干细胞能够进入脑组织并修复脑损伤 角膜干细胞有助于恢复视力 发现成人骨髓干细胞形成肝细胞 成人骨髓干细胞可以在合适的条件下转化为神经细胞 成人骨髓干细胞可以在体外大规模培养 证实成人骨髓干细胞可以形成多种类型组织

干细胞和肿瘤干细胞

干细胞和肿瘤干细胞: 干细胞和肿瘤干细胞的相同点: 肿瘤干细胞和干细胞在生物学特性和生长调控机制等诸多方面有着极其相似的生物学行为,主要相似之处有:①二者具有相似的调节生长的机制。有证据表明许多与肿瘤有关的调节途径也调节正常干细胞的发展,例如:凋亡抑制基因bcl-2可在体外增加HSC的数量。其他与癌变有关的信号途径如Wnt,Notch,Shh,Bmi-1等在调节干细胞自我更新的同时也在肿瘤中起作用[10-11]。②干细胞具有迁移的特性,而癌细胞有转移的能力。Tu等[12]认为干细胞的迁移和癌细胞的转移,皆受特异化学因子及其受体的调节。干细胞迁移到特定的组织和器官,而这可以解释肿瘤转移也有一定器官和组织特异性。③干细胞与癌细胞在一定的条件下是可以转化的,如生殖嵴或胚胎植入体内可以诱导成畸胎瘤,而畸胎瘤细胞注入鼠囊胚内细胞团可以形成正常胚胎。④肿瘤干细胞与HSC一样,可以分为肿瘤干细胞、短期增生细胞、分化细胞。⑤肿瘤起源于干细胞。有人认为单一细胞获得4~7次突变将发生恶性转化[13]。组织更新快的上皮组织、造血系统是肿瘤高发部位,组织自我更新越快,复制、转录过程中基因发生突变的概率越高。尽管大多数肿瘤转化突变的靶细胞并不清楚,但是已有相当多的证据表明某些结肠癌和白血病产生于积累多次突变的干细胞。⑥干细胞与肿瘤干细胞都具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列,而人类终末分化体细胞不具有端粒酶活性。⑦二者均具有自我更新和无限增殖能力。⑧自我更新能力。⑨组织特异分化能力,肿瘤干细胞能够产生不同表型的肿瘤细胞,并在体内形成新的肿瘤。⑩不对称分裂能力。 干细胞和肿瘤干细胞的不同点:但肿瘤干细胞也具有不同于干细胞的特点:①自我更新信号传导途径的负反馈调节机制被破坏,肿瘤干细胞具有无限增殖和无自稳定性,而正常干细胞的增殖具有自稳性,其数目保持恒定。②缺乏分纯成熟能力,晚期肿瘤细胞没有分化为成熟细胞的能力,说明其分化程序异常,这与有着正常分化程序的干细胞不同。③肿瘤细胞倾向于积累复制错误,而正常干细胞的

肿瘤干细胞研究进展 (1)

中国生物工程杂志 Ch i n a Biotechnology ,2010,30(1):80284 肿瘤干细胞研究进展 于 欣 乔守怡 * (复旦大学生命科学学院遗传学研究所遗传工程国家重点实验室 上海200433) 摘要 肿瘤干细胞(cancer ste m ce l,l CS C)假说是近年来提出的关于肿瘤发生的新理论,在所有的肿瘤细胞中,可能只有一小部分细胞具有产生肿瘤并维持肿瘤生长和异质性的能力,目前已经在白血病、乳腺癌、脑癌等肿瘤组织中成功分离出了肿瘤干细胞,深入了解肿瘤干细胞的生物学特性、发展相应的鉴别方法以及特殊的治疗手段对癌症的临床治疗有着重要的意义。主要从肿瘤干细胞的概念、起源、鉴定分离方法、与正常干细胞的比较、比率以及与肿瘤转移的关系等方面进行了综述。关键词 肿瘤干细胞 干细胞 起源 比率 肿瘤转移 中图分类号 Q813 收稿日期:2009209214 修回日期:2009210229*通讯作者,电子信箱:s yqiao @fudan .edu .c n 治疗癌症的传统方法是通过手术切除、化疗、放疗等方法尽量去除已经存在的肿瘤细胞,但是在常规治疗后癌症的复发与转移仍然是在现今需要面对的严峻问题。肿瘤干细胞假说是近年来提出的一种新理论,为癌症的治疗方法提供了新的思路。肿瘤干细胞假说认为只有很小一部分细胞具有引起肿瘤发生、维持肿瘤生长、保持肿瘤异质性的能力。如果传统治疗忽略了这部分细胞,即使其他大部分肿瘤细胞都被消灭,但肿瘤仍然会面临着复发的可能。目前在这方面的研究还很少,深入了解肿瘤干细胞的生物学特性,发展出针对肿瘤干细胞的特殊治疗方法,对于癌症的治愈具有重大的临床意义。 1 肿瘤干细胞假说 肿瘤发生的原因普遍被认为是内在遗传物质与外在环境相互作用的结果,细胞生长的过程中,DNA 发生突变,可能会造成原癌基因激活,抑癌基因沉默,与凋亡相关的基因异常表达或沉默,导致细胞的生长、增殖或凋亡失去调控,从而生成肿瘤,进一步恶化后会发生癌变 [1] 。传统的观点认为所有的细胞都有可能积累这 样的突变,形成肿瘤细胞,这种可能性发生的概率是相同的。但近几年关于此问题研究人员提出了肿瘤干细胞假说:在所有的细胞中,只有很小一部分细胞具有形 成并维持肿瘤生长和异质性的能力,这一小部分细胞被称作肿瘤干细胞。 肿瘤干细胞假说最先是由M ac k ill op [2] 于1983年提出,他认为在所有的肿瘤中都可能存在着一小部分细胞具有类似干细胞的特殊功能。1997年Bonnet [3] 第一次在急性髓性白血病(acute myel oi d l eukae m ia ,A ML)中分离出了一类细胞表面抗原标记是C D34 +CD382 的细胞,数量约占AML 总细胞数量的0.2%,将这部分细胞移植至非肥胖型糖尿病/重症联合免疫缺陷小鼠(NOD /S CI D)后,会引起A ML 的发生,而将其他的A ML 细胞以更大的数量移植入NOD /S C I D 小鼠体内却不能引起A ML 的发生。以上结果表明这部分拥有CD34+CD382细胞表面抗原标记的AML 细胞可能是肿瘤干细胞,它们的细胞表面抗原标记与正常的造血干细胞类似,也暗示了A ML 中的肿瘤干细胞可能是来源于正常的造血干细胞。在此之后,研究人员使用了类似的实验方法,在乳腺癌[4] 、中枢神经系统癌 症[5] 、结肠癌 [627] 、前列腺癌 [8] 、胰腺癌[9] 、肝癌[10] 等实 体瘤中也鉴定出了肿瘤干细胞的存在,进一步证实了肿瘤干细胞假说。 2 正常干细胞同肿瘤干细胞的比较 2.1 正常干细胞 正常的干细胞是一类具有自我更新能力,并可以分化成为多种子代细胞的一类具有较长生命周期的特

国内外干细胞研究进展

国内外干细胞的研究进展 摘要:干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一,干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景,受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究,大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域,分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距,进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词:干细胞,研究现状,前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words:stem cells,research status,prospect 1、前言 20世纪90年代以来,随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功,干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官,成为移植供体的新来源,作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需,并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景,它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞(stem cells)是人体及其各种组织细胞的最初来源,是一类具有自我更新、

简述干细胞的形态特征及其研究进展

简述干细胞的形态特征及其研究进展 干细胞是一类具有自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类各组织器官的原始的多潜能的细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常染色质,并具有较高的端粒酶活性。根据它所处的发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。 干细胞的形态特征: 干细胞具有自我更新复制的能力,能够产生高度分化的功能细胞。 1 胚胎干细胞:胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团的 细胞即为胚胎干细胞。具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。 2 成体干细胞:成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 3 造血干细胞:造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在 于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 4 神经干细胞:理论上讲,任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经 干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 5 肌肉干细胞:可发育分化为成肌细胞,可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。

乌索酸对肿瘤及肿瘤干细胞的作用

中国组织化学与细胞化学杂志 CHINESE JOURNAL OF HISTOCHEMISTRY AND CYTOCHEMISTRY 第28卷第4期2019年8月 V ol .28.No .4August .2019 〔收稿日期〕2019-05-06 〔修回日期〕2019-08-10 〔作者简介〕杨凌,女(1981年),汉族,副研究员 *通讯作者(To whom correspondence should be addressed):xlsu@https://www.sodocs.net/doc/3f4962787.html, 乌索酸对肿瘤及肿瘤干细胞的作用 杨凌,苏秀兰 * (内蒙古医科大学附属医院,临床医学研究中心,呼和浩特010050) 〔摘要〕乌索酸( ursolic acid , UA) 作为植物界广泛存在的五环三萜类化合物,在疾病的预防与治疗中已经展现出许多有益作用,如抗氧化、抗菌、抗炎、抗癌、抗高脂血、镇痛、保肝、护胃、抗溃疡、抗HIV 、抗动脉粥样硬化和免疫调节作用。本文综述了近年来UA 在多种肿瘤,包括消化系统、泌尿和生殖系统、呼吸系统、神经系统、内分泌系统和皮肤系统的肿瘤和肿瘤干细胞中治疗及其作用机理的研究进展。 〔关键词〕乌索酸,肿瘤,治疗,肿瘤干细胞 〔中图分类号〕R730.5 〔文献标识码〕A DOI :10.16705/ j. cnki. 1004-1850. 2019. 04. 013 The effect of ursolic acid on tumor and tumor stem cells Yang Ling, Su Xiulan * (Clinical Medical Research Center, The Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010050) 〔Abstract 〕Ursolic acid (UA), a pentacyclic triterpenoid widely found in the plant kingdom, has shown many beneficial effects on the prevention and treatment of diseases, such as antioxidant, antibacterial, anti-inflammatory, anti-cancer, anti-hyperlipemia, anal -gesia, liver and stomach protection, anti-ulcer, anti-HIV , anti-atherosclerosis and immune regulation. This review summarizes recent advances in the treatment role of UA and its mechanism in a variety of cancers, including the cancers from digestive system, the urinary and reproductive systems, the respiratory system, the nervous system, the endocrine system, the dermal systems, as well as in the cancer stem cells. 〔Keywords 〕Ursolic acid; cancer; treatment; cancer stem cells 乌索酸(ursolic acid , UA 或3β-hydroxyurs-12-en-28-oic acid )是在植物界普遍存在的三萜类化合物,可从各种植物如迷迭香、马郁兰、薰衣草、百里香和有机香草等的叶子、水果如苹果果皮、花和浆果中分离提取。近年来,关于UA 的活性和低毒性的研究不断增加,并且受到了广泛的关注。研究表明, UA 通过介导一些药理过程和调节几种信号通路而预防慢性病的发展,它表现出抗炎、抗癌、抗氧化、抗糖尿病、抗肥胖、肝脏保护、神经保护、心脏保护、抗骨骼肌萎缩等作用,多应用在运动补充剂、化妆品和保健品中。最近十年中,很多的研究都致力于从各种水果,植物和草药中分离和纯化这种三萜类化合物,制备更有效的水溶性衍生物,同时通过药理学和分子生物学探讨了UA 在各种疾 病中的临床应用价值。本文分别从呼吸系统、消化系统、泌尿生殖系统、神经系统、内分泌系统和皮肤系统肿瘤和肿瘤干细胞这七个方面对U A 应用于肿瘤治疗的研究进行综述,详细阐述了UA 在肿瘤治疗中的作用及其机制的研究进展。1 乌索酸 UA (图1)是五环三萜类羧酸化合物(C30H48O3)分子量为456.71。其来源多种多样,包括植物的叶、花朵和药用植物的果实如枇杷(eri -obo trya japonica )、帚石楠(calluna vulgaris )、迷失香(rosmarinusofficinalis )和乌墨蒲桃(eugeniajam -bolana )[1]。根据异戊二烯单元的数量,萜类化合物是一种通过角鲨烯环化合成的天然物质[2]。五环三萜类化合物是含有六个异戊二烯单元的分子,基本分子式为C 30H 48O x ,它们普遍在骨架上有5个环[3]。文献报道五环三萜类化合物具有很多的功能,是研 究的热点。这类化合物可能通过诱导抗炎反应,细胞保护和诱导细胞凋亡对癌症、肥胖症、骨质疏松症、动脉粥样硬化和心血管疾病等相关的慢性疾病产生疗效[4]。

干细胞研究进展综述

干细胞研究进展(综述) Advances in the research of stem cells(LR) 【摘要】:干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点,势将导致一场医学和生物学革命。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究作为一门新兴学科已成为生命科学中的热点。本文对近几年来国内外对干细胞的研究现况作一综述。 【关键词】:干细胞因子帕金森病神经干细胞糖尿病 ABSTRACT:Stem cells are the body and cells of various tissues of origin, has high self replication, high proliferation and multilineage differentiation potential. Stem cell technology is the field of biotechnology has the most development prospect and potential of cutting-edge technology, it has become a new bright spot in the world of high-tech, will lead to a revolution in medicine and biology. The research of stem cell is to modern life science and medical fields intersection, stem cell technology from a laboratory concept gradually transformed to be able to see the reality. Stem cell research as a new discipline has become the hotspot of life science. Based on the domestic and abroad in recent years on stem cell research summarizes. Keywords:Stem cell factor Parkinson disease Neural stem cells Diabetes mellitus 干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症。 干细胞研究是一门新兴的学科,干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物 医学领域。 一、目前干细胞的主要研究热点

肿瘤干细胞的研究进展200904.

[18]Herbst RS,Mullani NA,Davis DW ,et al .Devel opment of bi ol ogic markers of res ponse and assess ment of antiangi ogenic activity in a clinical trial of human recombinant endostatin [J ].Clin Oncol,2002,20:3804. [19]Batchel or TT,Sorencen AG,Tomas o E,et al .AZ D2171,a Pan - VEGF recep t or tyr osine kinase inhibit or,nor malizes tumor vascula 2ture and alleviates ede ma in gli oblast oma patients [J ].Cancer Cell,2007,11:83-95. (编校:张志明 肿瘤干细胞的研究进展 时岚,赵玫,黄常志 Advances of cancer stem cells SH ILan,Z HAO Mei,HUANG Chang -zhi D epart m ent of

E tiology and Carcinogenesis,Cancer Institute /Hospital,Chinese A cade m y of M edical Science,B eijing 100021,China . 【Abstract 】More and more evidences show the cl ose relati onshi p bet w een tu mor genesis and abnor mal devel opment of stem cell .This ne w model f or cancer will have significant revelati on f or the way we study and treat cancer .Thr ough targeting the cancer ste m cell,the therap ies f or treating cancer are likely t o i m p r ove .【Key words 】cancer;ste m cell;therapy Modern Oncol ogy 2009,17(04:0785-0787【指示性摘要】近年来随着对肿瘤研究的不断深入,以及对干细胞了解的日益加深,越来越多的证据显示肿瘤与干细胞有着密切的关系,肿瘤可能是干细胞在异常微环境中差异分化的结果,并提出了肿瘤干细胞(tu mor stem cell,TSC 的学说。本文综述了肿瘤干细胞的发现、特点,以及在肿瘤的诊断、治疗和预后判断中的作用,旨在为肿瘤发生发展研究及干细胞在肿瘤治疗方面的应用提供理论依据。【关键词】肿瘤;干细胞;治疗【中图分类号】 R730.231【文献标识码】A 【文章编号】1672-4992-(200904-0785-03 20世纪后半叶,分子生物学的飞速发展大大深化了人们 对生命本质的理解,也把对肿瘤的认识推进到了前所未有的高度。尽管如此,人们对癌症的本质以及如何控制这一恶疾的认识却仍未产生质的飞跃,若干推论仍属假想。在肿瘤研究的历史中,肿瘤细胞的起源问题已经成为一个争论激烈的话题。越来越多的研究表明肿瘤可能通常起源于正常干细胞的转化,因此,近年来一种“肿瘤干细胞(tu m or ste m cell,TSC ”或“肿瘤起始细胞(tu mor -initiating cell,TI C ”的全新概念被提出,并引起人们的广泛关注。对肿瘤干细胞的研究将会对肿瘤的研究领域和肿瘤的治疗产生深远的影响,本文对近年来肿瘤干细胞的研究情况做一综述。1肿瘤干细胞的概念 对于肿瘤干细胞的名称现在有许多不同的说法,如肿瘤干细胞、致瘤细胞、致瘤癌细胞、肿瘤起源细胞等,不过随着

国内近期干细胞研究进展

干细胞研究进展消息 干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源, 具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透, 干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究已成为生命科学中的热点。介于此, 本刊将就干细胞的最新研究进展情况设立专栏, 为广大读者提供了解干细胞研究的平台。 干细胞专题近期国外干细胞研究进展 Geron抗癌药GRN163L选择性瞄准癌症干细胞据美国BussinessWire 1月10日报道称, 杰隆(Ge-ron)发表临床前研究数据显示, 其端粒酶抑制剂药物imetelstat (GRN163L)在小儿科神经肿瘤当中可选择性瞄准癌症干细胞, 这一发现为儿童肿瘤的临床试验提供了支持。该研究发表于2011年1月1日的Clinical Cancer Research杂志上。近年来有关端粒酶抑制的研究日益增多, 成为癌症治疗的一个热点方向, GRN163L是此类药物开发中最前沿的一个候选药物。2002年3月, Geron从Lynx Therapcutics获得了用GRN163和GRN163L两种化合物的核心专利。早期研究显示, GRN163对十四种不同癌症细胞均表现出有意义的端粒酶活性抑制作用, 它可以抑制黑色素瘤等细胞的生长。因脂质修饰物GRN163L更易进入细胞发挥端粒酶抑制作用, 后续临床前及临床试验均为GRN163L。2005年, FDA同意GRN163L在患慢性淋巴细胞白血病患者的临床实验。2007年, Geron公司开始GRN163L单独治疗多发性骨髓瘤的I期临床试验。2008年开始了GRN163L治疗乳腺癌的I期临床试验。同年12月, Geron发布了有关GRN163L治疗再发的和难治的多发性骨髓瘤的暂时性临床试验数据。2009年, Geron发布了Geron163L对抗癌症干细胞的实验活动, 包括非小型细胞肺癌、乳癌、胰脏炎、前列腺癌、小儿科神经肿瘤。公司发表Geron163L治疗乳癌的假定癌症干细胞与胰脏炎症系数据。数据显示, 在以Geron163L治疗后, 人类乳癌细胞MCF7的假定干细 胞数量与自我再生的能力大幅减弱。目前Geron163L正处于临床II期试验中。(来源: 生物谷2011-01-11)Cell Stem Cell: iPS细胞具更高基因畸变频率加州大学圣地亚哥分校医学院及斯克里普斯研究所的干细胞科学家领导的跨国研究团队, 记录了在人类胚胎干细胞(hESC)和诱导功能干细胞(iPSC)系中特殊的基因畸变, 研究结果在1月7日的Cell Stem Cell上发表。该公布的发现强调了需要对多能干细胞进行频繁的基因检测以保证其稳定性和临床安全性。该研究的第一作者, 加州大学圣地亚哥分校再生医学系的路易斯·劳伦特博士认为, 人类多能干细胞(hESC和iPSC)比其他类型细胞有更高的基因畸变频率。最令人吃惊的是, 与其他非多能干细胞样本相比较, 观察到hESC的基因扩增和iPSC的缺失方面出现的频率更高。人类多能干细胞在人体内具有发展成其他类型细胞的能力, 可成为细胞替换治疗的潜在来源。斯克里普斯研究员再生医学中心主任珍妮·罗伦教授谈到, 由于基因畸变常常与癌症相关联, 免受癌症相关的基因突变对于临床使用的细胞系来说至关重要。研究团队确认了在多能干细胞系中可能发生突变的基因区域。对于hESC而言, 可观察到的畸变大多是靠近多潜能相关基因区域的基因扩增; 对于iPSC而言, 扩增主要涉及细胞增殖基因及与肿瘤 抑制基因相关的缺失。传统的显微技术, 如染色体组型分析可能无法检测到这些变化。研究组使用一种高分辨率的分子技术, 称为“单核苷酸多态性(SNP)”, 能观察到人类基因组里一百多万个位点里的基因变化。 劳伦特说, 我们惊喜地发现在较短时间培养中的基因变化, 例如在体细胞重编程为多能干细胞的343过程以及在培养中细胞的分化过程。我们不知道这会有怎样的影响, 如果有的话, 这些基因畸变都会对基础研究或者临床应用的结果产生影响, 对此应当深究。劳伦特总结到, 该研究结果解释了有必要对多能干细胞培养进行经常性的基因监控, SNP分析仍不失为人类胚胎干细胞和多能干细胞日常监控的一部分, 但是这一结果提醒我们应当予以重视。(来源: 中国干细胞网2011-01-12)美用胚胎干细胞制造出血小板美国先进细胞技术公司的实验证明, 使用人类胚胎干细胞研制出的血小板可修复实验鼠的受损组织, 人类未来有望源源不断地

肿瘤干细胞与肿瘤耐药

内容摘要:【关键词】抗药性;肿瘤;肿瘤干细胞 肿瘤治疗的主要障碍是肿瘤细胞耐药性的产生。未治愈或复发后的肿瘤对多种从未使用过的药物也产生耐药,从而使肿瘤治疗的效果得不到显著提高。对肿瘤耐药发生机制的研究和寻找开发逆转耐药的药物是当前值得研究的重要课题。近年来肿瘤干细胞的研究日益引起人们的关注[1~3],许多研究者陆续从实验中找到并分离出肿瘤干细胞,并提出肿瘤干细胞假说,这种新的肿瘤发生模型很好地解释了药物治疗后肿瘤复发的原因。现介绍其耐药的机制及对策,为临床肿瘤治疗提供指导。 【关键词】抗药性;肿瘤;肿瘤干细胞 1 肿瘤干细胞的发现和研究进展 干细胞表达 abcg2,它可以将荧光染料 hoechst33342 泵出细胞外而不被染色,其它细胞不具有此功能,因此可以用荧光染色技术结合流式细胞分选技术分选,没有荧光的那群不被染色的细胞叫sp细胞。sp细胞已经在成神经细胞瘤、乳腺癌、肺癌和恶性胶质瘤细胞系中被分离鉴定出来[7]。有实验进一步证实了sp细胞具有自我更新和有限的成熟能力。从肿瘤细胞系中分离出sp细胞,体外培养后发现它能产生sp和非sp两类细胞,移植给小鼠后能使小鼠形成移植瘤,而非sp细胞不能[8,9],故认为cscs存在于sp细胞群中。 肿瘤干细胞具有很多正常干细胞所具有的特性,干细胞之所以能够保持永生性是因为它具有活跃的dna修复能力、高表达三磷酸腺苷结合盒(atp binding cassette,abc)转运体、耐药、抗辐射、抗凋亡等特性。为此肿瘤干细胞就有可能也拥有耐药特性。 2 肿瘤细胞的耐药产生机制 肿瘤细胞耐药性形成因素主要包括:药物靶标的突变或过表达、使药物失去活性以及使细胞内药物减少等。目前对肿瘤细胞耐药产生机制有四种模型:经典的模型认为一个或多个肿瘤细胞获得基因突变后产生耐药,化疗后这些耐药的克隆仍存活并增殖;而基于cscs 学说的理论则认为,肿瘤中存在 cscs,它表达abc 转运蛋白,因此cscs及其子代细胞具有天然的抗化疗药物的能力而得以存活使肿瘤复发;第三种“获得性耐药”(acquired resistance) 模型认为 cscs 表达abc 转运蛋白,能避免化疗药物的杀伤存活下来,之后cscs及其子代细胞获得突变如点突变、基因扩增或基因激活,从而产生耐药性[10];第四个是“内源性耐药”(intrinsic resistance)模型,该模型认为肿瘤中的干细胞和各种已分化的细胞均具有内在的耐药性,故化疗对它们作用不大或没有作用,结果肿瘤无限生长。这四个模型均不能单独圆满地解释肿瘤耐药问题,肿瘤耐药性的产生可能是多个因素共同作用的结果。如以前研究发现[11]慢性淋巴细胞白血病细胞对 imatinib 的抗性与染色体易位 t(9; 22)(q34; q11)有关,但这并非 imatinib 产生耐药的唯一原因。最近有实验证明 imatinib 既是 abcg2 的底物,又是其抑制剂,这使它更容易被表达 abc 转运蛋白的干细胞排出[12~14]。 肿瘤耐药机理还包括许多其它因素,如cscs处于静息期,而大多数药物主要作用于细胞周期或分裂期细胞,导致耐药。体外研究发现,将bcr/abl阳性细胞阻止在g1/s期后,imatinib 诱导肿瘤细胞凋亡的能力并无明显影响,说明 imatinib 对分裂期细胞是有效的[15]。近年来,越来越多的实验集中到了cscs 和耐药关系上,并且发现不同的cscs表达相应的耐药基因,为肿瘤治疗提供了更多的启发。如前列腺癌cscs 表达abcg2,保护cscs不受化疗药物影响,产生耐药,导致疾病复发[16]。 3 克服肿瘤耐药性的对策 目前肿瘤治疗的难题之一就是肿瘤复发,不能完全根除。抗肿瘤药物一般只能作用于处在细

相关主题