腫瘤干細(xì)胞徐單單課件

腫瘤干細(xì)胞主講人：徐單單概述01腫瘤干細(xì)胞特征02幾種常見的腫瘤干細(xì)胞03腫瘤干細(xì)胞研究的臨床啟示0401概述01.概述（1）研究情況腫瘤-較均質(zhì)的細(xì)胞群體20世紀(jì)50年代提出-異質(zhì)性-腫瘤干細(xì)胞目前已證實:

白血病干細(xì)胞乳腺癌干細(xì)胞腦癌干細(xì)胞1967年-人白血病細(xì)胞-動物體內(nèi)-1%-4%的細(xì)胞形成脾集落-白血病干細(xì)胞(Leukemiastemcell,LSC)-在體內(nèi)不能評估這群細(xì)胞形成腫瘤的能力，研究停滯，20世紀(jì)90年代用小鼠（SCID)證實了這一假設(shè)。腫瘤干細(xì)胞的定義是存在于腫瘤組織中的一小部分具有干細(xì)胞性質(zhì)的細(xì)胞群體，它具有自我更新的能力，是形成不同分化程度腫瘤細(xì)胞和腫瘤不斷擴(kuò)大的源泉。

系列稀釋的小鼠白血病細(xì)胞移植到同品系的動物體內(nèi)，移植細(xì)胞僅有1-4％能形成脾臟克隆。1958從白血病病人中分離出不同種類的白血病細(xì)胞，表面標(biāo)記為CD34＋CD38-的細(xì)胞移植到NOD/SCID小鼠后能夠形成克隆，而其他細(xì)胞都不具有腫瘤源性。1997正式提出CancerStemCell的概念2001從乳腺癌患者分離CD44＋CD22-/low的癌細(xì)胞200個，然后移植于小鼠身上形成乳腺癌；再從小鼠乳腺癌內(nèi)分離癌細(xì)胞200個，又可形成腫瘤。2003從小鼠腹水中分離骨髓瘤細(xì)胞,體外集落培養(yǎng)僅1/10000-1/1000癌細(xì)胞能形成集落,而且與在體內(nèi)利用脾臟培養(yǎng)的克隆形成率一致。1971（2）研究歷程（3）腫瘤干細(xì)胞起源Tannishtha,SeanJM,MichaelFC,etal.Nature,2001,414:105腫瘤的起源——基因突變理論腫瘤是在具有無限增殖和自我更新潛能的很少一部分細(xì)胞的驅(qū)動下發(fā)生的，這一部分惡性轉(zhuǎn)化的靶細(xì)胞即是腫瘤干細(xì)胞（cancerstemcell）。

發(fā)育生物學(xué)觀點(diǎn)腫瘤的細(xì)胞來源成熟分化的細(xì)胞去分化（de-differentiation）機(jī)體或組織內(nèi)本已存在的干細(xì)胞在特定的分化水平停止分化或分化失常（dys-differentiation）腫瘤發(fā)生的干細(xì)胞學(xué)說干細(xì)胞是一類具有自我更新能力和多向分化潛能的原始細(xì)胞惡性腫瘤進(jìn)行性生長、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的特點(diǎn)與干細(xì)胞的基本特性十分相似推測腫瘤是干細(xì)胞分化增殖失調(diào)而產(chǎn)生的異常組織腫瘤干細(xì)胞理論提出的意義為腫瘤的治療和發(fā)病機(jī)制的研究提供了新的視野正常干細(xì)胞和其它細(xì)胞突變后成為腫瘤干細(xì)胞-導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生根治腫瘤-即要靶向性清除腫瘤干細(xì)胞,又不影響正常干細(xì)胞的存活干細(xì)胞修復(fù)組織和器官時警惕干細(xì)胞突變02腫瘤干細(xì)胞特征02腫瘤干細(xì)胞特征極強(qiáng)的自我復(fù)制更新能力，能夠產(chǎn)生與上一代完全相同的子代細(xì)胞。不斷的分化能力，能夠產(chǎn)生不同表型的腫瘤細(xì)胞，并在體內(nèi)形成新的腫瘤。具有與非致瘤細(xì)胞不同的表面標(biāo)志。在腫瘤中的所占的比例較少。多藥耐藥(一)自我更新自我更新(self-renewal)是指一個細(xì)胞分裂為兩個細(xì)胞，但其中一個子代細(xì)胞仍然保持與親代細(xì)胞完全相同的未分化狀態(tài)；而另一個子代細(xì)胞則定向(commit)分化。這種分裂稱為不對稱分裂(dissymmetricdivision)。腫瘤干細(xì)胞分裂方式第一種是不對稱分裂，即一個腫瘤干細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個子代細(xì)胞中，一個總是進(jìn)一步分化成腫瘤細(xì)胞群，另一個總是腫瘤干細(xì)胞，以維持干細(xì)胞的數(shù)量不變第二種是對稱分裂即一個腫瘤干細(xì)胞分裂成兩個相同的子代細(xì)胞，然后隨機(jī)決定其中一個仍為腫瘤干細(xì)胞，而另一個繼續(xù)分化成為腫瘤細(xì)胞群。(二)高致瘤性

癌干細(xì)胞的致瘤性因腫瘤種類不同差別較大，致瘤性的強(qiáng)弱可依據(jù)以下兩點(diǎn)來判斷：

一是癌干細(xì)胞的體外克隆形成(clonogenicity)能力，即源自原發(fā)性腫瘤組織或腫瘤細(xì)胞系的癌干細(xì)胞在軟瓊脂(softagar)或基底膜類似物(matrigel)上形成克隆數(shù)及其大?。?/p>

二是癌干細(xì)胞在免疫缺陷動物體內(nèi)的腫瘤形成(tumorigenicity)能力，即將分選的相同數(shù)量的癌干細(xì)胞和非干細(xì)胞分別原位或異位接種免疫缺陷動物，觀察其在相同時間內(nèi)成瘤情況(統(tǒng)計成瘤動物數(shù)，比較形成腫瘤的大小等)。(三)分化潛能分化潛能(differentiationpotential)也是癌干細(xì)胞的重要特征之一。癌干細(xì)胞在體外及體內(nèi)應(yīng)具有分化的能力，其子代細(xì)胞應(yīng)呈現(xiàn)分化特征的表型及其相應(yīng)的標(biāo)志。以肝病為例，肝癌的干細(xì)胞理應(yīng)分化成具有AFP、albumin、CK8、CK18、CK7、CK19等肝臟細(xì)胞(肝細(xì)胞或膽管細(xì)胞)分化標(biāo)志物的癌細(xì)胞。(四)耐藥性(drugresistance)不少報道認(rèn)為癌干細(xì)胞的存在是導(dǎo)致腫瘤化療失敗的主要原因。多藥耐藥性03幾種常見的腫瘤干細(xì)胞03幾種常見的腫瘤干細(xì)胞癌干細(xì)胞存在的證據(jù)：迄今已報道含有癌干細(xì)胞(包括干細(xì)胞樣細(xì)胞“stem-likecells”，腫瘤起始細(xì)胞“tumor-initiatingcells”等)的人實體瘤有：腦瘤、乳腺癌、室管膜瘤、皮膚癌、前列腺癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、胰腺癌、肝母細(xì)胞瘤等；人腫瘤的實驗動物模型中胃癌干細(xì)胞、肺癌干細(xì)胞也有實驗性研究報道。Setoguchi等發(fā)現(xiàn)很多腫瘤細(xì)胞系中持續(xù)存在癌干細(xì)胞Patrawala等也證實人多種腫瘤細(xì)胞系中存在干細(xì)胞樣細(xì)胞急性髓性白血病(AML)

慢性髓性白血病(CML)用放射線照射NOD/SCID小鼠,破壞其骨髓后導(dǎo)入人造血干細(xì)胞,觀察到有新的血細(xì)胞產(chǎn)生CD34+CD38–Thy-1-(AML)CD34+CD38–(CML)乳腺癌細(xì)胞表面標(biāo)志物呈CD44+/CD24-orlow,具有自我更新、能夠分化成其他類型細(xì)胞的特征腦腫瘤

不同類型的腦腫瘤可源自一個共同的細(xì)胞。干細(xì)胞的不同突變可以導(dǎo)致不同類型的腦瘤，它們帶有正常神經(jīng)干細(xì)胞的表面標(biāo)志CD133，但無進(jìn)一步分化細(xì)胞的細(xì)胞表面標(biāo)志。腫瘤細(xì)胞系C6神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中分離出占0.4%的SP細(xì)胞(sidepopulationcell)。該類細(xì)胞在培養(yǎng)條件下可重新形成SP及non-SP細(xì)胞組群,亦可生成神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不同的腫瘤細(xì)胞系SP細(xì)胞所占的百分比不同04腫瘤干細(xì)胞研究的臨床啟示04腫瘤干細(xì)胞研究的臨床啟示癌干細(xì)胞存在的證據(jù)：迄今已報道含有癌干細(xì)胞(包括干細(xì)胞樣細(xì)胞“stem-likecells”，腫瘤起始細(xì)胞“tumor-initiatingcells”等)的人實體瘤有：腦瘤、乳腺癌、室管膜瘤、皮膚癌、前列腺癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、胰腺癌、肝母細(xì)胞瘤等；人腫瘤的實驗動物模型中胃癌干細(xì)胞、肺癌干細(xì)胞也有實驗性研究報道。Setoguchi等發(fā)現(xiàn)很多腫瘤細(xì)胞系中持續(xù)存在癌干細(xì)胞Patrawala等也證實人多種腫瘤細(xì)胞系中存在干細(xì)胞樣細(xì)胞腫瘤干細(xì)胞可逃避放療和化療藥物的作用，是腫瘤耐藥和復(fù)發(fā)的根源

傳統(tǒng)治療的對象是腫瘤的整體,目前的治療并未有效地攻擊這些細(xì)胞.許多化療藥物靶向正在分裂的細(xì)胞。但干細(xì)胞大多處于休眠狀態(tài),即處于有絲分裂的靜止期,偶爾進(jìn)行分裂.腫瘤干細(xì)胞與其它腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性上存在著差異腫瘤治療的新方向——靶向性清除腫瘤干細(xì)胞將治療的重心轉(zhuǎn)向腫瘤干細(xì)胞,在信號途徑的研究中尋找新的診治靶點(diǎn)是方向之一。誘導(dǎo)分化亦是思路之一。設(shè)法改變微環(huán)境,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞分化可以達(dá)到治療的目的。腫瘤干細(xì)胞與免疫腫瘤的免疫逃避機(jī)制和腫瘤的免疫治療一直是大家關(guān)注的一個熱點(diǎn)．目前在白血病干細(xì)胞上已有一些報道。CostelloRT等發(fā)現(xiàn)白血病干細(xì)胞（CD34+CD38-的AML細(xì)胞）上主要的免疫應(yīng)答分子HLA-DR、LFA-3、CD80和CD86較CD34+CD38+白血病細(xì)胞表達(dá)降低，并且激發(fā)的異基因免疫應(yīng)答更弱。腫瘤干細(xì)胞研究的前景及方向繼續(xù)尋找各類腫瘤干細(xì)胞特異性的表面標(biāo)記，以便進(jìn)一步分離、純化腫瘤干細(xì)胞，并設(shè)計針對腫瘤干細(xì)胞的特異性的治療方案。進(jìn)一步闡明正常干細(xì)胞生理和腫瘤干細(xì)胞病理生理功能的分子調(diào)控途徑以及導(dǎo)致成腫瘤干細(xì)胞生成的分子機(jī)制，以便找到新的治療靶點(diǎn)；進(jìn)一步研究腫瘤細(xì)胞群體的異質(zhì)性并設(shè)計綜合性的治療方案。展望腫瘤干細(xì)胞是否在各種組織中均存在，其基因表達(dá)上的差異如何。腫瘤干細(xì)胞是否是腫瘤發(fā)生的普遍機(jī)制。尋找機(jī)體微環(huán)境內(nèi)誘導(dǎo)腫瘤干細(xì)胞分化的物質(zhì)是亟待解決的問題。而誘導(dǎo)干細(xì)胞分化的化學(xué)藥物的毒副作用