肝癌干细胞的研究进展(综述).doc

肝癌干细胞的研究进展肝癌是世界第5大常见癌症，以其高致死率成为名副其实的健康杀手。而肝癌发生发展的生物学机制仍未明确【1】。而近年来随着肿瘤干细胞概念的提出，同样在肝癌组织中发现了一群能显著影响肝癌发生、发展，并影响肿瘤复发、转移及耐药性的一类细胞，即肝癌干细胞（LCSCs）。肝癌干细胞（Liver Cancer stem cells，LCSCs）概念的提出，为肝癌的认识及诊治提供了新的思路【2】。本文即肝癌干细胞做一综述。【关键词】干细胞 肝癌 LCSC肿瘤干细胞的概念：在肿瘤组织中，肿瘤细胞表现出较正常细胞不同的多种形态学及功能学上的差异，传统上多认为这种差异是由于肿瘤细胞内正常基因的过表达【3】或异常突变【4】所致。同时细胞生长赖以维持的微环境亦可影响正常细胞的向恶性细胞演变【5】。近年来多向研究表明，肿瘤细胞的多样性及异质性是一类具有类似于正常干细胞的自我修复，多向分化及无限增殖能力的细胞群分化演变的结果，这类细胞群即被称之为肿瘤干细胞（CSCs）。【6-7】肿瘤干细胞是影响肿瘤转移、耐药性及复发的重要因素，因此，基于肿瘤干细胞的诊治将是肿瘤（包括肝癌）诊治的关键。CSCs最初是从白血病中分离得到的，随后，在多种实体肿瘤组织，包括胃癌、前列腺癌、胰头癌等中先后发现了类似的细胞群。但现阶段关于CSCs的具体来源仍不甚明确，现有的说法认为，其来源：一是干/祖细胞周围细胞微环境的变化和细胞本身基因异常表达所致干细胞的肿瘤化；二是干细胞增殖产生的前体细胞发生突变，丧失成熟能力，仅保留高度增殖能力所致。而关于肝癌干细胞（LCSCs）的来源亦可分为：一、慢性肝病（Chronic Liver Disease，CLD）介导下，反复的慢性炎症刺激及肝细胞再生过程中，正常肝干/祖细胞的基因表达及遗传调控的异常而产生。【8】二、肝细胞所处微环境的改变，正常肝脏细胞的脱分化所致【9】。Barone等人经过实验发现，正常成熟肝脏细胞或胆管上皮细胞在特殊条件下以可发展成为具有无限制恶性增殖分化的细胞群。【10】LCSCs关系到肝癌起病、进展及治疗的预后。其概念的提出为对肝癌的认识和诊疗提供了新思路。目前，如何有效分离出 LCSCs，并在此基础上实现对肝癌的靶向治疗将是临床上对于肝癌诊疗的重点。现有的常用分选方法有：1）基于LCSCs细胞表面标志物（cell surface marker）的分选法；关于LCSCs的细胞表面标志物：1. EpCAM：EpCAM (Epithelial Cellular Adhesion Molecule)，亦称为CD326、17-A、ESA、EGP4，是一种由GA-733-2基因编码的分子量为40kDa的跨膜糖蛋白。EpCAM在早期肝脏发育中就有表达，广泛存在于肝脏干细胞及肝母细胞中，而正常成熟肝细胞上无表达【11】，它的活化和高表达预示了肿瘤的活性、侵袭能力和恶性程度。Bae【12】等检测到EpCAM在结节性肝恶性肿瘤中存在高表达。而沉默EpCAM基因后，肝癌的肿瘤等级、APF水平等显著下降。2CD133(cluster of differentiation 133)又名AC133，同样也是一种细胞跨膜糖蛋白，表达于多种干/祖细胞表面，在肝脏肿瘤组织中，CD133（+）细胞相对于CD133（-）的细胞具有更强的增殖能力与致瘤性【13】。Yin【14】等人以1000个CD133（+）细胞注入小鼠皮下导致成瘤。而CD133（-）细胞不具备致瘤性。3.CD90:又名Thy-1，是一种GPI锚定的细胞表面标记蛋白。在癌前病变肝脏以及增殖胆管细胞中可检测到CD90的表达.Yang【15】等人通过实验发现，CD45(-)CD90(+)细胞群广泛存在于在所有的肝脏恶性肿瘤组织样本和90%以上的肝脏恶性肿瘤血液样本中，并表达有其他如ESA、CD13、CD133等干细胞标志物。在进行的动物移植实验中观察到CD90(+)细胞具有明显的致瘤性。另外，还有其他多种表面标志物包括：CD13、OV6、K19、c -kit(又称CD117)，ABCG2、ALDH等。2）侧群（SP）细胞分选法。目前大量研究表明，肝脏SP细胞内可能富集了多量LCSCs。SP细胞是一类比较特殊的细胞群，能高效外排进入细胞内的DNA荧光燃料（Hoechst33342）。在Zhou等人16的研究中发现，肝癌组织中，SP细胞与NSP（non-side populmion cell）细胞相比，具有不同的基因表达谱，而其中某些基因表达明显上调，导致了其具有很高的增殖潜能、肿瘤激发能力及凋亡抑制能力。有学者将从肝癌组织中的SP进行立体培养，结果产生了SP细胞群及非SP细胞群。且通过诱导，SP细胞群可分化成为成熟的干细胞和造血细胞。表明SP细胞具有类似干细胞的多向分化及高度的自我分化能力，可以表现出干细胞特性。【17】关于LCSCs的耐药性：现阶段医学对于肝癌治疗仍以手术为主，对于不能切除的肝癌则采取化疗、放疗等多种手段结合的辅助治疗方案，而肝癌细胞的耐药性却决定了化疗的局限性。肝癌干细胞的发现，让人们认识到了，肝癌的高耐药可能与LCSCs密切相关。导致CSC是的耐药机制则主要包括如下方面：1）CSCs的ABC转运的药泵作用: 三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter，ABC转运蛋白)是肿瘤干细胞内特异的一种跨膜转运蛋白，具有转运短肽类、药物霉素等物质的作用。在其介导下，进入肿瘤干细胞内的细胞性化学毒性物质在发挥生物学效应前就有大部分被泵出胞外，导致保内药物浓度达不到理想要求，从而难以杀灭肿瘤细胞的作用。2）肝癌干细胞处于阻留状态（G0期）：G0期是细胞周期中脱离正常过程，暂时停止有丝分裂的一个阶段。这个阶段中，细胞出于阻留状态，新陈代谢明显下降，不进行有效的分裂增生。从而使得某些作用于细胞增殖期的药物（如作用于M期的长春新碱、作用于S期的阿糖胞苷等），无法产生作用，以此产生耐药。3）凋亡抑制：诱导癌细胞产生凋亡是目前多数细胞毒性药物的共同作用机理【18】，然而，肿瘤细胞内抗凋亡基因的高度表达，可明显抑制凋亡效益基因组的转录，从而有效的避免了细胞凋亡程序的激活，进而躲避药物带来的细胞毒作用，产生耐药。4）DNA修复机制：大多数抗癌药物为攻击DNA的分子靶向药物，当其作用于细胞DNA上时，可使其产生不可逆损害，从而导致细胞死亡。然而，肿瘤干细胞的干细胞特性决定了该细胞本身具有很强的自我修复能力，通过增强多种DNA连接酶、剪切酶、修复酶的合成，可有效避免药物对DNA序列的损伤，保证细胞活性。肝癌干细胞的影响：如果肝癌的发生发展及耐药的根源的确与肝癌干细胞有关，那么临床上针对于肝癌治疗中，尽管手术、放化疗等相关治疗方式可达到切除肝癌病灶或缩小病灶的目的，但这些治疗方式并不是针对肝癌干细胞所做的，所以只要没有根除残余的肝癌干细胞，则治疗的效果将非常有限。也就是说，如果肝癌干细胞是导致肝癌进展恶化的关键，那么，针对于肝癌干细胞的治疗将是根治肝癌的利器。【结语】正常干细胞及肝癌干细胞的研究为肝癌的诊治打开了新的一扇大门，相信随着研究的深入，我们对于肝癌的认识将越来越深刻，将为肝癌的诊治创造新的方式方法，改善肝癌病人的预后及生存率。【参考文献】【1】: Tomuleasa C，Soritau 0，RusCiuca D，et al. 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