人肝癌细胞系SMMC-7721肿瘤干细胞筛选及鉴定
人肝癌细胞系SMMC-7721肿瘤干细胞筛选及鉴定
作者：王涌， 刘雅辉， 姜建帅， 崔翰斌， WANG Yong， LIU Ya-hui，JIANG Jian-shuai， CUI Han-bin
作者单位：王涌,姜建帅,WANG Yong,JIANG Jian-shuai(315010,浙江省宁波市第一医院肝胆胰外科)， 刘雅辉,崔翰斌,LIU Ya-hui,CUI Han-
bin(315010,浙江省宁波市第一医院中心实验室)
刊名：
中华医学杂志
英文刊名：National Medical Journal of China
年，卷(期)：2012,92(48)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/3218861640.html,/Periodical_zhyx201248014.aspx
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
肿瘤细胞培养(完整版)
第6章肿瘤细胞的培养 肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药的敏感性、肿瘤细胞和癌分子生物学特性的重要手段。癌细胞是比较容易培养的细胞，当前所建立的细胞系中癌细胞是最多的。应用体外细胞培养技术进行肿瘤研究具有许多优点： (1)可免受机体内环境因素的影响，避免了个体差异性，便于探索各种物理、化和生物 因素对肿瘤细胞生命活动的影响。 (2)既便于从细胞水平上研究肿瘤细胞的结构与功能，又便于从基因及分子水平上研究 癌变的发生机理； (3)可长期传代、保存，便于观察肿瘤细胞生物学特性和遗传行为的改变。 (4)可用于快速筛选抗癌药物和研究耐药机理。 (5)研究周期短，比较经济。 但是它也有缺点，如长期培养可使细胞生物学特性发生改变；体外实验所得的结果不能完全代表体内的情况，应与体内试验结合研究更为合理等。 一、肿瘤细胞培养的生物学特性 1、形态和性状 形态不规则，细胞界限清晰，伸展较差，核膜、核仁轮廓明显，核仁多、核浆丰富。折光性强，电镜观察细胞表面微绒毛多而细密，与肿瘤细胞具不定向运动和铺着不依赖性有关。 2、生物特性 癌细胞在无血清或低血清(2%～5%)时仍能生长，营养要求不高，因能自分泌促增殖因子，在软琼脂培养时单个细胞能形成集落，生长方向性消失，再加上失去了接触抑制，癌细胞数量增多时可呈多层重叠生长，细胞饱和密度大，有丰富的三极有丝分裂，分裂指数高，细胞倍增周期短。 3、永生性 永生性也称不死性，在体外培养中表现为可无限制传代而不凋亡(Apoptosis)，体外培养的肿瘤细胞系(株)都表现有这种特性。但体外培养的永生性和体内肿瘤的恶性(包括侵润性)是两种性状，受不同基因调控的，因恶性肿瘤多数在体外培养时并不那么容易获得成功，生长增殖能力并不旺盛，有时只能传若干代，说明体外培养的永生性可在体外培养后获得的。另外，体外培养的许多细胞系，如NIH3T3、Rat-1 10T1/2等均具有永生性而无恶性。但两者有相关性，永生性可能是细胞恶性变的某一阶段。 4、侵润性 侵润性是肿瘤细胞扩张性增殖行为，体外培养的肿瘤细胞仍保持有这种特性，当与正常组织混合培养时，能侵润入其他正常组织中，甚至能穿透人工隔膜。 5、异质性 所有肿瘤细胞都是由增殖能力、遗传性、起源、周期状态等性状不同的细胞组成，属于异质性，其中有的衰老、退化，有的处于周期阻滞状态，只有那些处于活跃增殖的肿瘤干细胞才是支持肿瘤生长的成分，肿瘤干细胞易于生长增殖，分离培养干细胞的方法称干细胞培养(有干细胞系和数个亚系组成)。
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
卵巢癌肿瘤干细胞标记物研究的新进展_肖远
★ 基金项目：国家自然科学基金项目资助（81201730）；中国博士后科学基金面上资助（2012MS21565）；湖南省科学技术厅科技计划项目（2010FJ3078）；湖南省卫生厅科研基金项目（132011-088）。 作者简介：肖远，男，副主任药师，研究方向：肿瘤药学，E-mail ：csxy531@https://www.360docs.net/doc/3218861640.html,。 * 通讯作者：曾勇，男，博士，副主任药师，研究方向：肿瘤药理学、生物医学，E-mal ：valzeng@https://www.360docs.net/doc/3218861640.html,。 ●综 述● 卵巢癌肿瘤干细胞标记物研究的新进展★ 肖 远，伍 奕，任华益，曾 勇* （中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院 药学部，湖南 长沙，410013） 摘要：卵巢癌是女性生殖系统一种常见的恶性肿瘤，一般在治疗的初始阶段患者能够获得较好的疗效，但在治疗后期，部分患者会复发，这与卵巢癌干细胞之间有着密切的联系。肿瘤干细胞在肿瘤组织中数量稀少，对常规化疗耐药，能够形成新的肿瘤细胞，是导致肿瘤复发的根源之一。近年来，人们针对卵巢癌干细胞的鉴定与分离开展了大量的研究，分析了该类细胞特征性的标志物。目前已被证实的卵巢癌干细胞标志物主要有CD133、乙醛脱氢酶、CD44、CD117、CD24等。本文旨在对这些卵巢癌干细胞的标志物的相关研究及其在卵巢癌的诊断与治疗中的作用进行综述。 关键词：肿瘤干细胞；卵巢癌；标志物； 中图分类号：R737.31 文献标识码：A 文章编号：2095-1264（2013）03-0172-04 d oi ：10.3969/j.issn.2095-1264.2013.041 Advances of Biomarkers of Ovarian Cancer Stem Cells ★ Xiao Yuan, Wu Yi, Ren Huayi, Zeng Yong * (Pharmacy Department of the Tumor Hospital Affiliated to Xiangya School of Medicine, Central South University, Changsha, Hunan, 410013, China) Abstract: Ovarian cancer is a common malignant tumor in the reproductive system of women, for which at the time of initial treatment we can obtain complete clinical remission. However, some will relapse in the later stage of the disease. This phenomenon may be correlated to the cancer stem cell. The cancer stem cell possesses several properties, which includes rare cells, resistance to chemotherapy, ability to arise the daughter cells. It is one of the roots of neoplasm recurrence. In recent years, a huge amount of study has been carried out on the method of isolation and identification of the cancer stem cells, as well as on the markers of such kind of cells. This review will focus on the biomarkers of the ovarian cancer stem cell and their application in the diagnosis and therapy of the disease. Key words: Cancer stem cells; Ovarian cancer; Biomarker 前言 肿瘤干细胞占肿瘤细胞总数的0.01～0.1%，具有无限增殖的潜能，能够通过对称分裂与不对称分裂两种形式进行增殖，形成新的肿瘤干细胞、肿瘤初始细胞、肿瘤初始样干细胞、肿瘤前体细胞等［6-8］。目前的研究认为，肿瘤干细胞可能起源于正常干细胞的基因突变。因此，在肿瘤原发病灶中寻找表达干细胞标志物的肿瘤细胞成为研究肿瘤干细胞的一种途径。卵巢癌与其他肿瘤一样，具有明显的异质性。在肿瘤组织中，存在各种表达不同 标志物的肿瘤细胞，且这些细胞具有不同的增殖、转移能力及对化疗和放疗的敏感性［1-5］。传统观念认为卵巢癌的发生是因为月经导致上皮组织的周期性破坏，并导致肿瘤的发生。近期病理学研究发现，许多卵巢癌发生于输卵管的末梢，甚至可能发生于子宫内膜的损伤处［9-10］。但是，由于卵巢癌的确切起源目前还不足够明确，上述方法具有一定的争议。大部分的卵巢癌肿瘤干细胞表现为对化学治疗以及放射治疗的耐受性，且被认为是卵巢癌复发的根源，但卵巢癌肿瘤干细胞的特异性标志目前
间充质干细胞与肿瘤关系的研究进展
间充质干细胞与肿瘤关系的研究进展 充质干细胞是中胚层发育的早期细胞，是一种未分化细胞，广泛存在于已分化组织中。间充质干细胞( mesenchymalstem cells，MSCs) 是一种无造血功能的干细胞，广泛存在于胎儿和成人的各种组织和脏器中，其中骨髓中的含量最多。MSCs 具有较强的增殖能力及多项分化潜能，可分化为成纤维细胞、成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和肺泡上皮细胞等，在心血管系统、神经系统、呼吸系统和创伤等领域得到广泛应用。MSCs 不仅能转化成恶性肿瘤细胞，并且对肿瘤的发生发展的过程也有影响。MSCs 在肿瘤局部的作用可表现为促进肿瘤生长，发挥免疫抑制作用，抑制肿瘤凋亡，刺激血管生成、增殖，促进肿瘤细胞的转移。而MSCs 具有向肿瘤组织趋化迁移的特性，可以将MSCs 作为肿瘤治疗的载体，通过病毒载体将各种对肿瘤有抑制作用的基因转染到MSCs 来达到抑制甚至杀死肿瘤的作用，因此MSCs 与肿瘤的关系成为近期研究热点。本文就MSCs 生物学特性、肿瘤趋向性及与肿瘤的关系等作一综述。 1 . MSCs 的生物学特性 人类MSCs 是基质干细胞的成纤维细胞样子集，可以从许多间充质来源的组织中分离，可以分化成不同类型的间充质组织细胞。2006 年国际细胞治疗学会将MSCs 定义为: ( 1) 成纤维细胞样细胞，且呈漩涡状贴壁生长; ( 2) 细胞表型符合CD11b－或CD14－、CD19－或CD79a－、CD34－、CD45－、人类白细胞抗原-DＲ－、CD73 +、CD90 + 和CD105 + ; ( 3) 可向软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞三系分化。MSCs 最多见于骨髓，骨髓衍生的MSC 可以在体外分化为主要的中胚层谱系，包括骨细胞和成骨细胞、软骨细胞、肌细胞和脂肪细胞，并且在一定的培养条件下，能够分化成神经细胞、胰腺细胞和肺泡细胞。MSCs 不表达白细胞谱系的生物学标志，却和单核/巨噬细胞及上皮细胞( 表皮生长因子家族中的几个成员) 拥有相似的生物学标志。MSCs 具有低免疫原性的特点，研究发现，通过静脉注射骨髓源性的MSCs，一般不发生移植排斥反应，即使个别发生排斥反应，其排斥程度也比较轻，MSCs 可以抑制外周血白细胞的生长且和其剂量呈正相关。MSCs 不表达或低表达MHC-Ⅱ分子和T 细胞共同刺激分子可能是导致其低免疫原性的主要原因。 2 . MSCs 的肿瘤趋向性 上皮源性实体瘤的微环境是由癌细胞、内皮细胞、免疫细胞、骨髓细胞、细胞外基质成分和不同类型的MSCs 构成，和癌症所处分期息息相关。这些组成部分对于肿瘤的生长、宿主的抗肿瘤反应、抗肿瘤治疗的效果评价等方面均扮演重要的作用。NAKAMIZO 等研究发现，用荧光标记的MSCs 分别经两侧颈动脉注入神经胶质瘤小鼠模型，发现不论注入肿瘤同侧或者肿瘤对侧均可检测到MSCs聚集到脑肿瘤组织内，说明MSCs 可特异性地聚集于肿瘤局部，而肿瘤组织对MSCs 的招募机制可能与肿瘤微环境中存在的一系列细胞因子有关。有研究发现神经胶质瘤细胞可分泌血小板衍生生长因子、表皮生长因子和基质细胞衍生因子等相关细胞因子，而这些因子可明显增强MSCs 的迁移能力，加入这些因子的抗体，则可明显减弱MSCs 在基质胶上的迁移能力，提示这些细胞因子可能介导MSCs 向神经胶质瘤的趋化作用。通过用增强型绿色荧光蛋白EGFＲ阳性的骨髓细胞更换荷瘤小鼠的骨髓细胞或通过皮下移植EGFP 阳性脂肪组织至荷瘤小鼠，证实小鼠肿瘤组织中的MSCs 来源于骨髓，肿瘤附近的脂肪组织也存在MSCs，而这两个来源的MSCs 在肿瘤组织中的作用有一些差异。MSCs 被发现存在于细胞微环境中，具有成纤维细胞的特性，可以分泌细胞因
肿瘤干细胞与微环境研究进展
2007,25:3399-3406. [28] P e r e z E A ,L e r z oG ,P i v o t X ,e t a l .E f f i c a c y a n ds a f e t y o f i x a b e p i -l o n e (B M S-247550)i nap h a s eI I s t u d yo f p a t i e n t sw i t ha d -v a n c e db r e a s t c a n c e r r e s i s t a n t t oa na n t h r a c y c l i n e ,at a x a n e ,a n d c a p e c i t a b i n e [J ].J C l i nO n c o l ,2007,25:3407-3414. (编校:李鹏超) 肿瘤干细胞与微环境研究进展 黄明主,张凤春 R e s e a r c h p r o g r e s s i n c a n c e r s t e m c e l l a n d I t s m i c r o e n v i r o n m e n t H U A N GM i n g -z h u ,Z H A N GF e n g -c h u n D e p a r t m e n t o f O n c o l o g y ,R e n j i H o s p i t a l o f S h a n g h a i J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200127,C h i n a .【A b s t r a c t 】C a n c e r s t e m c e l l s f r o m s e v e r a l t y p e s o f t u m o r s w e r e i s o l a t e d ,i d e n t i f i e da n dp r e l i m i n a r i l y c h a r a c t e r i z e d , w h i c hm i g h t p r o v i d e a n o v e l c l u e f o r e x p l a n a t i o n o f t u m o r i g e n e s i s a n d e s t a b l i s h m e n t o f n o v e l s t r a t e g y o f e f f e c t i v e t h e r -a p y .M e a n w h i l e ,c a n c e r s t e mc e l l s a r el o c a t e d i nt h e s p e c i a l m i c r o e n v i r o n m e n t ,w h i c hp l a yi m p o r t a n t r o l e s i n t u m o r i -g e n e s i s a n d t u m o r m e t a s t a s i s e s .T h e r e s i s t a n c e o f c a n c e r s t e mc e l l t o t r a d i t i o n a l t h e r a p i e s i s t h e m a i n c a u s e o f t h e f a i l -u r e o f t u m o r t h e r a p y .T h i s r e v i e wf o c u s e s o n t h e r e s e a r c h p r o g r e s s i n i t s m i c r o e n v i r o n m e n t ,i n o r d e r t o b r i n g n e wi d e a s f o r t u m o r t h e r a p y .【K e y w o r d s 】c a n c e r s t e m c e l l ;m i c r o e n v i r o n m e n t ;t h e r a p y M o d e r n O n c o l o g y 2009,17(06):1182-1185 【指示性摘要】肿瘤干细胞的分离、确定和特性研究对揭示肿瘤的发病机制及制定新型高效治疗策略提供了新线索。同时,肿瘤干细胞位于特定的微环境中,这些微环境在肿瘤的发生及转移中起着重要作用。肿瘤干细胞对传统治疗方法的抵抗是肿瘤治疗失败的主要原因。本文就肿瘤干细胞微环境的研究进展及给肿瘤治疗带来的新思路做一综述。 【关键词】肿瘤干细胞;微环境;治疗【中图分类号】R 730.23 【文献标识码】A 【文章编号】1672-4992-(2009)06-1182-04 一直以来,肿瘤被认为是由迅速增殖的细胞构成的均一肿块,因此设计治疗方法来消除高度增殖的癌细胞。但最新 研究表明,就增殖和分化而言,肿瘤细胞是不均一的,引起肿瘤生长的细胞只占所有肿瘤细胞中的一小部分,被称为肿瘤干细胞(t u m o r s t e m c e l l ,T S C )。像正常干细胞一样,肿瘤干细胞具有自我更新与分化的能力,分化的细胞占整个肿块的绝大部分体积。 1 肿瘤干细胞 C l a r k e 等[1]认为,肿瘤细胞和干细胞都具有自我更新的能力,进而推测认为:肿瘤细胞起源于正常干细胞的转变,相似的信号转导通路调节着干细胞和肿瘤细胞的自我更新,肿 【收稿日期】 2008-07-10【修回日期】 2008-08-12 【基金项目】 国家自然科学基金资助项目(30670798);上海市科委 自然基金项目(06Z R 14062) 【作者单位】 上海交通大学医学院附属仁济医院,上海 200127【作者简介】 黄明主(1979-),男,安徽蚌埠人,博士研究生,主要 从事肿瘤干细胞的调控研究。 【通讯作者】 张凤春(1957-),男,吉林长春人,主任医师,教授,博 士生导师,主要从事肿瘤干细胞的调控研究。 瘤细胞可能包含肿瘤干细胞。认为肿瘤细胞来源于正常干细胞,而不是分化细胞,因为:第一,干细胞具有自我更新的 机制,而保持这种机制比在已经分化了的细胞中重新获得要简单的多;第二,干细胞的寿命较长,获得累计突变的机会较成熟细胞多。 1.1 肿瘤干细胞研究历史 肿瘤干细胞的真正研究是自1997年D i c k 等[2]发现人类白血病干细胞开始的。A l -H a j j 等[3]首次成功从人类乳腺癌中分离出肿瘤干细胞,这一成果极大推动了实体瘤干细胞的研究。他们通过特异性的细胞表面标志(上皮细胞特异性抗原E S A 、乳腺/卵巢癌特异性标记B 38.1、黏附分子C D 44等),从9例病人中成功分离8例乳腺癌起始细胞(b r e a s t c a n c e r i n i t i a t i n gc e l l s ),其细胞表型为L i n -E S A +C D 44+ C D 24-/l o w 。研究结果显示,L i n -E S A +C D 44+C D 24-/l o w 细 胞虽然只占N O D/S C I D 小鼠移植乳腺癌细胞的2%,但200个此类细胞即可于接种后5个月,在小鼠乳腺中形成约1c m 大小的肿瘤,而数以千计的其他表型细胞则无致瘤能力。具有致瘤能力的细胞亚群能连续传代,并且在新形成的肿瘤 中,既含有L i n -E S A +C D 44+C D 24-/l o w 表型的致瘤细胞,也包含有其他表型的非致瘤性细胞。继白血病、乳腺癌等重要 · 1182·M O D E R NO N C O L O G Y ,J u n .2009,V O I .17,N O .6
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.360docs.net/doc/3218861640.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]。
肿瘤干细胞标志物ALDH1的研究进展
肿瘤干细胞标志物ALDH1的研究进展 摘要：1978年美国召开的人类免疫与肿瘤免疫诊断会上首次提出了肿瘤标志物 概念，之后随着研究深入，其在临床、辅助诊断、疗效评价等方面均发挥了重要 的作用。乙醛脱氢酶1（ALDH1）作为催化细胞中将乙醛氧化为乙酸的主要细胞 溶脂酶，逐渐成为正常与肿瘤干细胞（CSC）主要标志物。为了进一步探讨肿瘤 肝细胞标志物ALDH1的研究进展，本文进行了综述。 关键词：肿瘤肝细胞；标志物；乙醛脱氢酶1；研究进展 随着肿瘤标志物概念提出，以及对其研究逐渐深入，近几年大部分学者已经将乙醛脱氢酶1（ALDH1）作为最为主要的肿瘤干细胞标志物进行研究[1]。ALDH1属于乙醛脱氢酶家族成员之一，主要作用在于催化细胞中的乙醛氧化为乙酸，是一类细胞溶脂酶，可参与各类组织的 分化及基因表达，作用十分广泛。本文就其在肿瘤干细胞标志物中的研究进展进行如下综述。 1 ALDH1概述 人体ALDH1的基因表达场所为细胞质，其中基因克隆与定位主要发生在9q21染色体，构 成碱基对有53×103个，基因启动区则含有ATA盒与CCAAT盒各一个，前者位于转录起始部 位上游32bp处，而后者位于74bp处[2]。经ProtParam进行分析可知，其蛋白质分子质量大 约为54.86kDa，推测总原子数目达到7700多个，而半衰期可达到30小时。此外，其不稳定 系数不足30，可见其蛋白质有一定稳定性，而疏水性平均值约为-0.16，可见其蛋白质亲水性很强。 2 ALDH1作为肿瘤干细胞标志物的研究情况 CSC的鉴定比较复杂，一般需经过实验证明，证明该群细胞有自我更新与多向分化潜能， 而且是一类强致癌性细胞[3]。随着研究深入，ALDH1被认定为乳腺癌、肺癌、胰腺癌等CSC 通用标记物，成为研究热点，尤其是在乳腺癌干细胞标志物研究中最为突出，现总结如下。2.1 乳腺癌干细胞标志物中ALDH1应用情况 乳腺癌作为临床主要肿瘤疾病，研究十分广泛，从近几年实验报告中可知，ALDH1的高表达对乳腺癌发生、进展、转移及预后等均有极大影响。笔者参阅文献与研究后发现，首次利 用ALDH1在乳腺癌实体组织中发现乳腺癌干细胞在2007年，发现者为Ginestier等，他们对577份乳腺癌组织样本实施分组，分为U.M组与I.P.C组2组，均采取免疫组化技术处理，2 组共计标本481份，前者136份，后者345份，均进行ALDH1染色处理，结果显示前者有19%（24/136）表达ALDH1+，而后者则有30%（102/345）表达[4]。之后他们将表达的 ALDH1+乳腺癌细胞进行肿瘤形成实验，显示仅仅采取500个便可形成肿瘤，但采取ALDH1- 细胞实验，即便是50000个也无法形成肿瘤，可见ALDH1+有很强致癌能力。从该研究中不 难看出，乳腺癌干细胞为ALDH1+细胞，而ALDH1自然成为干细胞标志物。近期Morimoto等学者针对203例乳腺癌患者采取免疫组化技术处理，显示乳腺癌生物学侵袭性行为的显型为ALDH1+，并且与PR-、ER-、TOP2A+等呈现正相关，而与患者的年龄、肿瘤大小及是否绝经等无相关性。此外，部分研究显示ALDH1+乳腺癌干细胞与分型也有一定关系，主要与HER2过 表达型、basal-like型有关[5]，而这两种类型在乳腺癌基因亚型中的存活期极短，同时预后效 果也最差，可见对于ALDH1+乳腺癌而言，取得的预后效果极不理想。 2.2 ALDH1+干细胞分离与鉴定 肿瘤干细胞标志物ALDH1的研究关键之一在于ALDH1+干细胞的分离与鉴定，最早的分离 鉴定在1995年，当时Jones等学者设计一种名为DAAA的ALDH1荧光底物，进而采取流式细胞技术对其进行检测，通过DAAA荧光强度可将小鼠体内的HSC分离出来，并将其与成髓细 胞受体结合。这种技术在当时受限于落后的科学，效果并不理想，但利用紫外线照射继发底物，促使细胞基因突变，这个想法是可取的，而且至今也在沿用。DAAA发射光谱后和其他 荧光染料重叠，导致HSC很难继续产生和自身高纯度所需的肝细胞标志物。之后，Storms等 学者总结前述研究的缺点后，设计新型系统检测ALDH1，将维拉帕米对多药耐药基因抑制与 人脐血单核细胞中一个比较特殊的染色体即AldefluorR染色结合，从而获取富含CD34+、Lin- 细胞及其他HSC的细胞亚群[7]。同理，Hess等学者利用两步走，先将Lin-细胞系分离出后，
肿瘤分子生物学资料
非病毒性生物载体（化学和物理方法） 由于病毒载体是一类外源性的核酸结构材料, 且病毒本身存在一些无法解决的问题, 故不少研究人员正在努力寻找一些人体本身的生物结构材料来作为人类基因治疗的载体, 如人体细胞某些核酸结构材料.非病毒载体广义上讲就是除了病毒载体外的所有基因治疗 载体。本质：模仿病毒 非病毒载体具有较好的临床应用前景，但需要解决对靶细胞转染的定向性、转染效率低、表达时间短、全身应用及保存不稳定性等问题。在多学科的共同努力，非病毒基因载体的基因治疗将不断降低不良反应，提高疗效。 1) 裸DNA(naked DNA)（基因枪，水压法） 将目的基因连接在表达质粒或噬菌体中直接注射而不依赖其它物质介导，是最简单的非病毒载体系统。将质粒直接导入动物组织，诱导动物的免疫系统对所表达的蛋白质产生体液免疫或细胞免疫，即基因疫苗。Nakamura等将荧光素酶基因的裸DNA直接接种到小鼠胃浆膜下，发现该基因能在胃部明显高表达，一次接种后的高表达时间可持续12h之久，其他临近器官则无明显基因表达。肌内注射后可直接诱导相应的免疫反应，也可检测到DNA明显表达。电穿孔(electroporation)技术和微粒子轰击法(microparticle bombardment，即基因 枪)的出现，大大提高了裸DNA的转染效率，而且可使DNA直接到达细胞核，避免了各种酶对DNA的降解。Dietrich等采用该方法将白介素12／自介素2基因质粒转染皮下负荷Lewis肺癌的裸鼠，证明能明显减慢肿瘤生长、减少肿瘤转移、延长宿主生存期。 2) 脂质体和脂质复合物(Liposome and lipoplexes) 脂质体能够介导极性大分子穿透细胞膜，携带DNA进入细胞。脂质体可分为中性脂质体、负电性脂质体、正电性脂质体。它一般都带有一个疏水基团，保证脂质体分散在水介质中时形成脂双层结构，有效保护分子中的疏水部分，将氨基暴露在水介质中，后者通过静电引力与DNA结合并将DNA大分子压缩成可运输的小单元，成三明治状，形成脂质体复合物。增加分子中N+数目以及N+与疏水链的距离即有利于基因转移。阳离子脂质体与DNA形成的复合物颗粒大小从50 am到1 pm不等；体外细胞试验中大颗粒的转染效率优于小颗粒。物理因素如Zeta 电位、粒子大小、DNA／J]旨质体比例和介质离子强度等都影响脂质复合物的稳定性、复合物的形成和转染效率。脂质体DNA复合物局部注射，报告基因仅表达在注射点周围；肝门静脉、动脉血管注射后主要分布在肝脏[5]。脂质体或脂质复合物也可直接应用于病变部位，如气管内给药可使肺泡上皮细胞中的p半乳糖苷酶基因表达，给予P53凋亡诱导基因可使早期肺肿瘤缩小。使用精蛋白或组蛋白来源的肽压缩DNA后，则DNA被包裹在脂质囊内部，如脂质／鱼精蛋白／DNA复合物，后者是研究的最热门的系统之一。该复合物粒子大小介于100 am 到250 am之间，比传统脂质复合物小3—4倍，介导基因转移的效果优于传统脂质复合物。氯喹可在一定条件下提高阳离子脂质体介导基因传染，因其可提高内吞体的pH而有效抑制内吞体与溶酶体的融合作用，促进复合物从内吞体中释放。联用电穿孔技术或者结合灭活病毒或其肽片段作为膜激动剂能提高复合物进入细胞核的能力。静脉注射脂质体／DNA复合物，对肿瘤部位超声处理可增加肿瘤组织对脂质体／DNA复合物的摄取和表达。 3) 阳离子多聚物(Polyplex) 阳离子聚合物表面的正电荷可与带负电的基因形成带正电荷的复合物，该复合物借静电作用吸附于细胞表面，通过细胞内吞而将基因导入细胞，并获得表达。目前研究较多的阳离子聚合物主要有多肽类：聚赖氨酸、聚谷氨酸及其衍生物；多聚胺类：聚乙烯亚胺、聚丙烯亚
肿瘤干细胞与耐药
肿瘤干细胞与耐药 本综述由解螺旋学员Dr.Feng负责整理（2017年12月） 肿瘤的耐药与肿瘤干细胞（Cancer Stem Cells, CSCs）密切相关，CSCs主要通过以下几个手段实现抵抗肿瘤药物治疗。 1.肿瘤干细胞亚群的休眠 CSCs休眠指的是细胞保持重新进入活跃的增殖状态的能力，但处于非分裂状态。化疗药物主要通过靶向活跃分裂的细胞来起作用。因此，CSCs的休眠是避免癌症治疗并赋予肿瘤细胞治疗抗性的有效手段。休眠状态下CSCs的激活驱动了抗癌治疗后肿瘤的复发。Touil 等人在结肠直肠癌的研究中发现了肿瘤耐药的特性可从休眠的CSCs获得。在这项研究中，抗5-氟尿嘧啶的癌细胞显示了和休眠CSCs的类似的表型，这样的表型是基于标记物，自我更新和肿瘤传播潜能来鉴定的，明确观察到了部分肿瘤干细胞在肿瘤细胞暴露于化疗药物时进入休眠状态。这一过程先涉及到c-Yes酪氨酸激酶的活化及其与c-Yes / YAP复合物的分离，进而导致相关蛋白（YAP）的核表达水平降低。这项研究指出作为转录协同激活因子的核YAP参与干细胞自我更新，阻止细胞处于非分裂休眠状态。1因此，YAP核水平的下降可能是CSCs休眠的表现，CSCs通过转录共激活、侵袭细胞周期和凋亡途径等诱导休眠。最近在胶质母细胞瘤中的一项研究进一步支持了这一假说，Campos等人将化学疗法中含有休眠细胞和非休眠细胞的肿瘤细胞暴露于化学治疗后，发现休眠细胞的活化频率更高2。 2.药物外排转运 导致癌症患者抗药性的重要因素归因于药物外排转运蛋白在耐药性CSCs中的表达增加。这些药物外排转运蛋白主要位于细胞质膜中，正常情况下它们的作用是保护细胞免受有害细胞毒性剂的侵害。药物外排转运蛋白可有效防止细胞毒素和代谢废物产物堆积，特别是在血脑屏障，肝，肾和肠组织中3。 在癌症中，CSC对治疗的抵抗力部分地来自转运蛋白的上调表达，因为跨越质膜的药物流出增加，相应地就降低了细胞内药物浓度4。由于其对于形态学和功能上不同的化合物具有广泛的底物特异性，药物流出转运蛋白的表达增加可能赋予多种抗癌药物的抗性。多种药物流出物转运蛋白与CSCs中的抗药性有关。已经将包括多药耐药蛋白1（MDR1，P糖蛋白或ABCB1），MDR相关蛋白1（MRP1或ABCC1）和乳腺癌抗性蛋白（BCRP或ABCG2）的转运蛋白的ATP结合盒（ABC）家族与抗药性相关3。这些药物外排转运蛋白显示广泛的底物特异性与