肿瘤干细胞在肿瘤治疗中的作用与应用

肿瘤干细胞和上皮-间质转化之间的关系及其在肿瘤侵袭转移中的作用

艾军华(综述);时军(审校)

【期刊名称】《医学综述》

【年(卷),期】2015(000)012

【摘 要】Cancer stem cells(CSCs) are cells that possess the capacity of self-renewal and maintain the capacity of tumor-initiating through

differentiation into the heterogeneous lineages of cancer cells in the

tumor.Recent studies have shown that CSCs are the original cells of tumor

recurrence and metastasis after therapy.Epithelial-to-mesenchymal

transition(EMT) could produce cells with similar molecular characteris-tics

as CSCs,besides,EMT is correlated with the invasion and metastasis of

tumors,and is the critical process that boots early tumors to evolve into the

invasive tumors.Therefore,exploiting the therapeautic strategies to stop

tumor cells from developing into EMT will not only extinguish the “seeds”

of recurrence of tumors in the source but also inhibit the early tumors

肿瘤干细胞的分选技术

肿瘤干细胞（CSCs）是肿瘤中的一小部分细胞，它们具有自我更新和分化成多种细胞类型的能力，因此被认为是肿瘤再生和传播的主要驱动力。从理论上讲，如果我们能够特异地杀死CSCs，那么我们就可以远离癌症的恶性复发。于是，分选出CSCs变得尤为重要。在本文中，我们将探讨一些主要的CSCs分选技术。

流式细胞术

流式细胞术（FACS）利用现代电子学、光学、生物化学、计算机和细胞培养技术，将细胞根据它们表面的分子特性进行分选。FACS操作时，通过特异性荧光标记CSCs表面的分子，从而实现对CSCs的识别和纯化。FACS可以高速便捷地纯化癌细胞物质，但也需要专业的仪器和熟练的实验人员，并且存在标记的荧光染料会影响到细胞的功能等问题。

磁性分选技术

磁性分选技术（MACS）是一种快速分选单个CSCs的方法。通过现代分子技术，与CSCs表面相互作用的磁珠和受体可作为靶向识别分子进行设计和合成。然后，通过把经由表面修饰的磁珠与抗体或其他分子连接在一起，这些活性珠可与选择性成像靶分子结合，并直接通过简单的磁场分离细胞。

利用细胞内荧光标记获得细胞样品

另一种方法是通过利用特定标记在细胞内部获得细胞样品。特定标记一般是由病毒、质粒或转座子DNA构成的，这些标记会在细胞内的某些特定部位进行转录，从而标记CSCs。然后，可以对这些标记进行检测，从而确认CSCs的存在。虽然该技术相对快捷和简便，但仍需要先验知识和经验，而且对于CSCs的检测和分离方法还没有得到充分的发展。

纳米颗粒分离技术

传统的CSCs分选方法主要是通过细胞表面标记筛选以实现CSCs的分离，但近年来纳米颗粒分离技术逐渐被人们所关注。纳米颗粒技术利用了纳米科技中的一些应用，将纳米颗粒与瘤细胞表面的受体或成像靶分子相结合，并介入极大数量的纳米颗粒；通过一个过滤器，可以将获得的细胞样品从纳米颗粒中分离出来。这种技术的主要优点是可以快速而不需要使用任何荧光标记剂，减少了CSCs被污染的可能性。但是在实际操作中，由于理论和技术的困难，纳米颗粒分离技术还没有得到广泛应用。

1 干细胞、癌症和肿瘤干细胞

干细胞生物学已经成熟。证明造血系统中存在干细胞的研究已让位于对一些组织特异性干细胞和祖细胞的分离与研究、对它们的特征和基因表达程序的阐述，以及在再生医学中对它们应用的研究。也许干细胞最重要和最有用的特征是它的自我更新能力。通过这一特征能够发现干细胞和癌细胞之间有惊人的相似：肿瘤可能通常起源于正常干细胞的转化，相似的信号通路可能既调节干细胞也调节癌细胞的自我更新，且癌细胞中可能包含有“肿瘤干细胞”（cancer stem

cells）----它们是一些极少的具有自我更新不定潜能的驱使肿瘤形成的细胞。

干细胞被定义为永存的细胞，能通过自我更新和在特异组织中分化产生成熟细胞。在多数组织中特异性干细胞是极少的。为了研究干细胞的特征，干细胞需经过仔细纯化和预期的鉴定。尽管有理由认为每种组织来自于一种组织特异性干细胞，但对这些干细胞的严格的鉴定和分离仅在极少的组织中成功的完成。例如已自小鼠和人体中分离出造血干细胞（HSCs），并已显示它们负责血细胞和免疫系统的形成（图1）。来自于多种器官的干细胞可能被用于未来的治疗，而 HSCs -----是骨髓移植中重要的成分，已 广泛地用于临床治疗

图1 造血干细胞的发育

最近的研究发现骨髓和造血干细胞（HSCs）可产生非造血组织，提示这些细胞可能具有较以前设想的更为广泛的分化潜能。这一过程尚需进一步用实验来证实。骨髓细胞是否可产生不同的非造血组织，这些非造血组织是否真是来自于HSCs或来自于其它细胞。如果进一步的研究支持造血干细胞具有可塑性，这无 2 疑将开创对HSCs的发展潜能的了解，并进一步为临床治疗开辟新的途径。作为HSCs的特征，在较早的综述中已涵盖了关于它们的分化潜能和临床的应用，在此我们只讨论干细胞生物学中出现的能够提供对肿瘤生物学新认识的证据。我们将特别聚焦于干细胞与癌细胞相关的三个方面进行讨论。第一，干细胞与癌细胞在自我更新时有相似的调节机制；第二，瘤细胞有可能来源于正常干细胞的可能性；第三，肿瘤中可能含有“肿瘤干细胞”的观念。“肿瘤干细胞”是一些极少的具有不定的增殖潜能的可驱使肿瘤形成和生长的细胞。贯穿于该综述我们聚焦于造血系统，因为来自造血系统的正常干细胞和癌细胞均已被充分地研究。而且，血癌（也就是白血病）提供了正常干细胞是转化突变的靶细胞和癌细胞增殖是源自肿瘤干细胞的最好的证据。

微球体培养富集肿瘤干细胞及其潜在的临床应用

付欣;王珂

【摘 要】肿瘤干细胞假说是近年来提出的关于肿瘤的新理论，该理论认为肿瘤干细胞在肿瘤发生、发展和转移等过程中起着决定性的作用，肿瘤干细胞理论的提出给肿瘤治疗提供了新的思路和策略。但是，肿瘤中只有一小部分细胞为肿瘤干细胞，因此鉴定并富集这些细胞以进一步研究是众多科研人员面临的巨大挑战。微球体培养技术是近年发展起来的一种有效富集肿瘤干细胞的技术，该技术的应用使肿瘤干细胞的研究变得更加容易，并使临床应用这些细胞来评价肿瘤进展及患者预后成为可能，本文将对该技术及其与微系统的整合进行详细的阐述。%Cancer stem cell

hypothesis has become a new theory. According to this theory, cancer

stem cells play a decisive role in car-cinogenesis, progression, and

metastasis. This theory offered new ideas and strategies for cancer

treatment. However, only a small fraction of cells in a tumor were cancer

stem cells. Therefore, the identification and enrichment of these cells are

significant challenges for numerous researchers conducting further study.

Micro-sphere culture has been an effective tumor stem cell enrichment

technolo-gy in recent years. The application of this technique makes the