干细胞的异常分化与肿瘤发生

干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体。越来越多的研究表明,干细胞异常分化可导致肿瘤。并且在肿瘤组织中存在部分细胞,它们具有干细胞的多种特性,被称为肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)。肿瘤干细胞理论的提出,为肿瘤的治疗与研究提供了新的方向。本文综述了正常干细胞异常分化、肿瘤干细胞的存在和特性、肿瘤干细胞靶向治疗的前景及所面临的问题等方面的研究进展。     

肿瘤干细胞的代谢

肿瘤干细胞(cancer stem cells, CSCs)又称为肿瘤起始细胞(tumor initiating cells, TICs),是一类具有干细胞样特性的细胞群,能够起始肿瘤发生并具有自我更新和分化能力,是导致肿瘤异质性的主要原因之一,且呈现高度的化疗不敏感性和化疗耐药性,对于肿瘤的发生发展以及肿瘤复发至关重要。近年来,肿瘤代谢在肿瘤发生发展中的重要地位日益凸显,虽然分化的肿瘤细胞与肿瘤干细胞都呈现出适应性的代谢重编程(metabolic reprogramming),但是目前观点认为,肿瘤干细胞的代谢特征具有其特异性,从而满足其生存需求,并维持其干性和自我更新。关于肿瘤干细胞的特异性代谢特征至今并未达成共识。一些研究发现,肿瘤干细胞主要依赖有氧糖酵解供能。但也有研究指出,线粒体代谢是其主要能量来源。肿瘤干细胞似乎表现出更好的代谢适应性,能够转变其代谢偏好以更好的适应其生存环境的改变。关注肿瘤干细胞代谢异常和通路的改变,将有望为肿瘤治疗寻找代谢弱点(vulnerability)和作用靶标。基于现有的肿瘤干细胞相关研究,本文综述了有关肿瘤干细胞鉴别和分离培养的方法,着重介绍了肿瘤干细胞的糖代谢、脂肪酸代谢和氨基酸代谢特征,也讨论了肿瘤微环境对肿瘤干细胞代谢的影响,强调了靶向肿瘤干细胞代谢结合化疗药物的治疗策略,从而有助于临床寻找更为有效的肿瘤治疗手段。     

肿瘤干细胞的光动力治疗研究进展

肿瘤干细胞(cancerstem cells,CSCs)是在肿瘤组织中具有干细胞特性的细胞亚群,它具有正常干细胞的多向分化潜能,能够无限增值和自主分化为各种具有异质性的肿瘤细胞。CSCs在肿瘤的发生、生长、转移中起着重要作用。同时,CSCs对目前大多数治疗如化疗、放疗不敏感,甚至具有耐药性,这也就导致了恶性肿瘤在治疗后容易复发。鉴于此,针对肿瘤干细胞的治疗日益受到关注,光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)由于其微创性,不良反应少,靶向性强等特点在肿瘤的治疗研究中不断得到发展。本文将从CSCs的特性入手,结合PDT治疗的最新进展,探讨PDT治疗在肿瘤干细胞治疗中的应用。     

通过模拟胚胎微环境逆转肿瘤的研究进展

肿瘤的发生和发展源于一小部分具有自我更新能力的肿瘤干细胞。胚胎干细胞也具有自我更新和多向分化的特性。胚胎干细胞特异的基质微环境能够提供干细胞正常生长的调控分子,在细胞不断更新的情况下,使增殖和分化达到平衡。受胚胎干细胞调节的基质或胚胎微环境作用于肿瘤细胞,可以使肿瘤细胞获得更多的分化表型,显著降低其恶性程度,抑制肿瘤细胞的侵袭行为。进一步的分子机制研究发现,在肿瘤细胞中高表达的Nodal蛋白会抑制肿瘤细胞分化,而胚胎干细胞分泌的糖基化Lefty蛋白可以负反馈调节Nodal蛋白的作用,从而降低肿瘤细胞的恶性程度。利用组织工程来模拟胚胎干细胞微环境,保留Lefty蛋白,从而逆转肿瘤的方法具有广阔的前景。     

肿瘤干细胞表面标志物及主要信号通路

肿瘤干细胞是存在于肿瘤组织中的具有自我更新、增殖、分化的部分细胞群,对肿瘤的发生、发展有十分重要的作用. 肿瘤干细胞特异的表面分子及其异常活化的信号通路,是其区别于其他肿瘤细胞的特性.寻找和鉴定特异的肿瘤干细胞的表面标志物,从而识别肿瘤组织中的肿瘤干细胞,并进行相关信号调控机制研究,是肿瘤早期诊断及肿瘤干细胞靶向治疗的关键. 本文简要概述了肿瘤干细胞相关的表面标志物及信号通路的研究进展,旨在为进一步开展针对肿瘤干细胞的抗体靶向治疗提供新思路.     

乳腺癌干细胞分选及相关信号通路研究进展

肿瘤干细胞是指存在于肿瘤组织中的具有干细胞特性,即能够多向分化和自我更新的一类细胞群。随着肿瘤干细胞概念的提出,乳腺癌干细胞成为当今科研领域的一个研究热点。因此,了解如何分选乳腺癌干细胞及如何维持其"干性"对治疗及预防乳腺癌具有至关重要的意义。主要从乳腺癌干细胞分选、相关信号通路、上皮-间充质转换(EMT)等方面进行综述。     

YAP与干细胞及肿瘤

YAP蛋白作为Hippo信号通路中关键成分,在控制生物器官发育和调控细胞生长中起着十分重要的作用。鉴于YAP蛋白的促细胞生长功能以及过表达YAP或YAP上游调控基因失活将引发肿瘤,YAP因此被认为是原癌蛋白。最新的研究表明YAP在维持干细胞特性、抑制干细胞分化及促进成体细胞重编程中也起着十分重要的作用。可见YAP在干细胞和肿瘤细胞中都扮演着重要角色。因此更好地了解和研究YAP蛋白及其信号通路有助于更好地理解干细胞与肿瘤的关系,有助于干细胞治疗的安全应用以及特异性靶向肿瘤治疗药物的开发。     

肿瘤研究的金钥匙:肿瘤干细胞

“肿瘤干细胞学说”认为肿瘤组织不是均一的,其中只有一小部分肿瘤干细胞具有诱发并维持肿瘤恶性表达的能力。这一概念的提出为肿瘤真正意义上的靶向治疗找到了良方妙药,即选择性杀伤肿瘤干细胞从而治愈肿瘤。找到肿瘤干细胞并了解其生物学特性对我们真正理解肿瘤的发生、发展和转归机制,根治肿瘤并防止肿瘤的转移和复发具有积极意义。本文概述对人淋巴细胞白血病、乳腺肿瘤、脑部肿瘤及其他肿瘤的肿瘤干细胞及其相关机制的研究进展。     

纳米粒子在肿瘤干细胞治疗方面的研究进展

癌症是严重威胁人类生命健康的常见疾病之一。肿瘤细胞中存在一小部分细胞,它们具有自我更新能力,增殖分化潜能,还具有很强的成瘤能力和耐受化疗、放疗的特性,它们被称之为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞被认为是肿瘤发生、耐药性和术后复发的根源。因此消灭肿瘤干细胞是治愈肿瘤的关键。针对肿瘤干细胞治疗的纳米药物逐渐引起人们的重视,它们具有可控缓释、靶向、生物相容性高等优点,特别是在纳米药物载体和纳米基因载体方面已经取得了显著的研究成果。然而,这些纳米药物在体内的靶向效率、稳定性、代谢途径和毒性等还需要系统的考察和检验,为其在临床上的应用打下良好的基础。本文主要综述了纳米粒子在肿瘤干细胞治疗方面的应用研究,并对纳米粒子在肿瘤干细胞治疗中存在的问题和未来的研究方向进行了展望。     

白血病干细胞的生物学特性

白血病干细胞是第一个被确认的肿瘤干细胞,在白血病的形成和病情的发展中具有重要作用。深入研究其生物学特性将为白血病的发病机制以及干细胞靶向治疗奠定理论基础。该文介绍白血病干细胞的免疫表型、自我更新机制、生存优势及多重耐药等。     

MicroRNAs targeting prostate cancer stem cells

Prostate cancer is a frequently diagnosed cancer in males with high mortality in the world. As a heterogeneous tissue, the tumor mass contains a subpopulation that is called as cancer stem cells and displays stem-like properties such as self-renewal, epithelial–mesenchymal transition, metastasis, and drug resistance. Cancer stem cells have been identified in variant tumors and shown to be regulated by various molecules including microRNAs. MicroRNAs are a class of small non-coding RNAs, which can influence tumorigenesis via different mechanisms. In this review, we focus on the functions of microRNAs on regulating the stemness of prostate cancer stem cells with different mechanisms and propose the potential roles of microRNAs in prostate cancer therapy.     

肿瘤干细胞的生物学特性及其研究进展

肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSC)是肿瘤组织中存在的一类干细胞,具有自我更新、无限增殖能力及致瘤性。大量研究显示,血液系统及实体瘤中均存在CSC。综述了CSC生物学特性的最新研究进展,包括寻找表面标记物、确定CSC微环境、分选与鉴定CSC、探索肿瘤细z胞和CSC之间的转化、研究CSC耐药性和耐药机制。利用肿瘤的这些生物学特性选择性杀伤肿瘤干细胞的靶分子疗法,为克服肿瘤耐药的复发与转移提供新的策略。CSC的研究为人们对肿瘤生物学特性的进一步认识提供了新的思路,并为肿瘤的临床治疗提供了新的希望。     

上皮间充质转化促进肿瘤细胞干性获得的研究进展

上皮间充质转化是上皮细胞丢失细胞极性和细胞黏附,而获得间充质细胞迁移和侵袭特性的生物学过程.肿瘤干细胞是存在于肿瘤中具有自我更新和异质性分化能力的一小群细胞,在肿瘤的发生发展过程中起重要的作用.上皮间充质转化(EMT)与肿瘤的转移密切相关,而近几年的研究表明,EMT也可以促进肿瘤细胞获得干细胞的特性,因此使肿瘤治疗更困难,本文对EMT促肿瘤干细胞形成机制及其对临床治疗意义的研究进展作一综述.     

E-cadherin 在肿瘤治疗中的研究进展

E-cadherin 参与形成细胞间黏附性连接,是胚胎发育过程中的一个关键因子。越来越多的研究表明,E-cadherin 在肿瘤的发生发 展过程中也发挥了至关重要的作用。在生物体内,E-cadherin 的表达和功能受到多个水平、多重因素的调控,而 E-cadherin 又可以影响 多条重要信号通路的活性,参与到多种生理病理过程中。E-cadherin 下调造成细胞间黏附性连接减少、极性减弱,细胞由上皮样转变为间 质样,这一变化是上皮间质转化（EMT）的重要标志之一。E-cadherin 与多种肿瘤的发生有一定的相关性。同时 E-cadherin 下调所引起 的 EMT 促进肿瘤细胞的迁移运动,肿瘤细胞侵袭力增强,促进转移的发生。近年来,大量研究关注到 E-cadherin 对肿瘤细胞的耐药及干 细胞特性的获得都有影响。综述 E-cadherin 在肿瘤发生发展中的作用,探讨以 E-cadherin 为靶点的肿瘤治疗的现状及展望。     

Distinct populations of cancer stem cells determine tumor growth and metastatic activity in human pancreatic cancer

Pancreatic adenocarcinoma is currently the fourth leading cause for cancer-related mortality. Stem cells have been implicated in pancreatic tumor growth, but the specific role of these cancer stem cells in tumor biology, including metastasis, is still uncertain. We found that human pancreatic cancer tissue contains cancer stem cells defined by CD133 expression that are exclusively tumorigenic and highly resistant to standard chemotherapy. In the invasive front of pancreatic tumors, a distinct subpopulation of CD133(+) CXCR4(+) cancer stem cells was identified that determines the metastatic phenotype of the individual tumor. Depletion of the cancer stem cell pool for these migrating cancer stem cells virtually abrogated the metastatic phenotype of pancreatic tumors without affecting their tumorigenic potential. In conclusion, we demonstrate that a subpopulation of migrating CD133(+) CXCR4(+) cancer stem cells is essential for tumor metastasis. Strategies aimed at modulating the SDF-1/CXCR4 axis may have important clinical applications to inhibit metastasis of cancer stem cells.     

The tumor microenvironment: An irreplaceable element of tumor budding and epithelial-mesenchymal transition-mediated cancer metastasis

Tumor budding occurs at the invasive front of cancer; the tumor cells involved have metastatic and stemness features, indicating a poor prognosis. Tumor budding is partly responsible for cancer metastasis, and its initiation is based on the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process. The EMT process involves the conversion of epithelial cells into migratory and invasive cells, and is a profound event in tumorigenesis. The EMT, associated with the formation of cancer stem cells (CSCs) and resistance to therapy, results from a combination of gene mutation, epigenetic regulation, and microenvironmental control. Tumor budding can be taken to represent the EMT in vivo. The EMT process is under the influence of the tumor microenvironment as well as tumor cells themselves. Here, we demonstrate that the tumor microenvironment dominates EMT development and impacts cancer metastasis, as well as promotes CSC formation and mediates drug resistance. In this review, we mainly discuss components of the microenvironment, such as the extracellular matrix (ECM), inflammatory cytokines, metabolic products, and hypoxia, that are involved in and impact on the acquisition of tumor-cell motility and dissemination, the EMT, metastatic tumor-cell formation, tumor budding and CSCs, and cancer metastasis, including subsequent chemo-resistance. From our point of view, the tumor microenvironment now constitutes a promising target for cancer therapy.     

肿瘤干细胞鉴定方法

肿瘤干细胞假说是近年来提出的关于肿瘤发生的新理论,该理论认为肿瘤组织中仅有一小部分细胞可以产生肿瘤并且维持肿瘤生长。在体内外如何鉴定这种具有启动以及保持肿瘤生长的细胞类型,成为肿瘤基础及应用研究的关键问题。目前已经在白血病、乳腺癌、神经胶质瘤等肿瘤中成功鉴定并分离出肿瘤干细胞,这对于肿瘤的临床治疗具有重要意义。本文主要从肿瘤干细胞的鉴定及其在临床研究中的应用等方面进行综述。     

Effects of Low Confluency,Serum Starvation and Hypoxia on the Side Population of Cancer Cell Lines

The cancer stem cell theory describes a small subset of cancer cells that have the ability to initiate and drive the growth of a tumor. The niche refers to the environmental factors and the surrounding cells within which the tumor develops. The exact relationship between cancer stem cells and the tumor niche is not known. However, using side population analysis by flow cytometry, it is possible to analyze the relationship between environmental stresses and putative cancer stem cells. The side population is a subpopulation of cells that efflux Hoechst 33342 and has been previously shown to be enriched for cancer stem cells. Using this technique, we characterized the response of side population cells to low confluency, serum starvation and hypoxia using three different human cancer cell lines. We found that these stresses, characteristic of the tumor niche enrich the side population of DLD1, SW480 and MCF7 cancer cell lines, thus possibly predisposing the tumor to a more malignant phenotype.     

肿瘤干细胞与表观遗传学调控

关于恶性肿瘤发生、复发与转移机制的研究由来已久,但目前的临床治疗方法依然不能克服肿瘤复发与转移的难题,肿瘤患者的生存率并未得到显著改善。近年来的研究提示肿瘤的起源、复发与转移的真正原因可能是存在于肿瘤内的极少数具有干细胞特性的细胞,即肿瘤干细胞（cancer stem cells,CSC）。与此同时,越来越多的研究表明,对于肿瘤干细胞的发生与功能维持,表观遗传学的调控机制可能发挥着极其重要的作用。该文简要综述目前肿瘤干细胞和表观遗传学相关领域的研究进展,并对肿瘤干细胞形成及发展过程中表观遗传学的调控作用及机制进行重点介绍。     

Generation of breast cancer stem cells through epithelial-mesenchymal transition

Recently, two novel concepts have emerged in cancer biology: the role of so-called "cancer stem cells" in tumor initiation, and the involvement of an epithelial-mesenchymal transition (EMT) in the metastatic dissemination of epithelial cancer cells. Using a mammary tumor progression model, we show that cells possessing both stem and tumorigenic characteristics of "cancer stem cells" can be derived from human mammary epithelial cells following the activation of the Ras-MAPK pathway. The acquisition of these stem and tumorigenic characters is driven by EMT induction.