韓文遒

【摘要】結(jié)腸癌干細(xì)胞是一小部分存在于結(jié)腸癌中具有自我更新、無(wú)限增殖和多項(xiàng)分化潛能的腫瘤干細(xì)胞。許多研究已證實(shí)在包括結(jié)腸癌在內(nèi)的多種實(shí)體瘤中存在腫瘤干細(xì)胞，它與結(jié)腸癌的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和治療耐受有著密切的聯(lián)系。雖然癌干細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞總數(shù)中只占很小比例，但是在腫瘤的起源、發(fā)展、轉(zhuǎn)移以及復(fù)發(fā)等方面均有重要的作用。本研究對(duì)結(jié)腸腫瘤干細(xì)胞的篩選及耐藥性進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】腫瘤干細(xì)胞；篩選；耐藥性

【中圖分類號(hào)】R739.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2014）03-0141-02

1結(jié)腸癌干細(xì)胞的篩選

1.1篩選方法

腫瘤干細(xì)胞是腫瘤研究中的一大難題，其中最困難的是如何從腫瘤組織中分離出腫瘤干細(xì)胞。目前，分離和純化腫瘤干細(xì)胞的方法主要有三種，但各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。一是無(wú)血清培養(yǎng)形成細(xì)胞球，亦是富集腫瘤干細(xì)胞的方熒；二是熒光染料法，但此種方法有一定的局限性；三是表面標(biāo)志分子篩選法，又可分為流式細(xì)胞儀分選法和免疫磁珠分選法。這兩種方法均利用腫瘤干細(xì)胞表面特異的標(biāo)志分子與帶有標(biāo)志的抗體結(jié)合，從而使其與非腫瘤干細(xì)胞分離。

1.2篩選過程

采用干細(xì)胞球培養(yǎng)法篩選結(jié)腸癌干細(xì)胞時(shí)，要取生長(zhǎng)狀態(tài)良好的結(jié)腸癌細(xì)胞制成單細(xì)胞懸液并計(jì)數(shù)，取單個(gè)細(xì)胞放入腫瘤干細(xì)胞培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)，每天晃動(dòng)幾次，防止細(xì)胞貼壁，待細(xì)胞球變大，亮度降低，結(jié)構(gòu)變松散時(shí)用酶消化傳代，取親本及傳代后細(xì)胞放入孔板中培養(yǎng)后，計(jì)算成球率。取生長(zhǎng)狀態(tài)良好的結(jié)腸癌干細(xì)胞球置于含有牛血清的中培養(yǎng)，觀察細(xì)胞貼壁分化情況進(jìn)行磁珠分選。磁珠分選后，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)分選后細(xì)胞中含有表面抗原分子細(xì)胞含量。為了檢測(cè)結(jié)腸癌細(xì)胞形成的癌細(xì)胞克隆球的抗原分子蛋白表達(dá)情況，接種后第6天克隆細(xì)胞球被采用免疫熒光檢測(cè)。將分選后的細(xì)胞分別接種于無(wú)血清培養(yǎng)基中，檢測(cè)標(biāo)記細(xì)胞的體外增殖能力。

1.3標(biāo)志分子的功能及其在結(jié)腸癌干細(xì)胞篩選中的應(yīng)用

篩選結(jié)腸癌干細(xì)胞的標(biāo)志分子大部分根據(jù)其表達(dá)水平而定，但標(biāo)志分子在腫瘤干細(xì)胞中的功能尚不清楚。盡管結(jié)腸癌一直被認(rèn)為起源于腫瘤干細(xì)胞，但因缺乏可靠的生物學(xué)標(biāo)記，直到最近這個(gè)假說才得以證實(shí)。表面抗原分子是第一個(gè)用于篩選結(jié)腸癌干細(xì)胞的表面標(biāo)志分子，是維持腫瘤干細(xì)胞干性的重要分子。以表面抗原分子篩選所得到的結(jié)腸癌細(xì)胞經(jīng)鑒定具有體內(nèi)成瘤能力，然而有研究發(fā)現(xiàn)表面抗原分子和轉(zhuǎn)移后的結(jié)腸癌細(xì)胞都具有體內(nèi)成瘤能力，這使利用表面抗原分子篩選結(jié)腸癌干細(xì)胞令人質(zhì)疑。因此，利用表面抗原分子來篩選腫瘤干細(xì)胞需進(jìn)一步的驗(yàn)證。跨膜糖蛋白是另一個(gè)在腫瘤中運(yùn)用廣泛的篩選腫瘤干細(xì)胞的標(biāo)志分子，也是第一個(gè)應(yīng)用于判斷腫瘤放射治療療效的干細(xì)胞標(biāo)志分子根據(jù)跨膜糖蛋白的表達(dá)來判斷腫瘤組織中腫瘤干細(xì)胞的密度，從而就能達(dá)到預(yù)測(cè)放射治療的效果。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志分子在誘導(dǎo)與維持細(xì)胞與基質(zhì)之間的鏈接起著重要作用，同時(shí)也能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞在新環(huán)境的增殖能力。

2結(jié)腸癌干細(xì)胞的耐藥性研究

2.1引起腫瘤干細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性的原因

惡性腫瘤的治療方法主要有手術(shù)、化療和放療。其中化療是最主要的治療手段。但由于腫瘤干細(xì)胞可以產(chǎn)生耐藥性，使得腫瘤可以對(duì)多種化療藥物產(chǎn)生耐受，最終導(dǎo)致化療失敗。導(dǎo)致腫瘤干細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性的主要原因有以下幾點(diǎn)。一是高表達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以參與多種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程，將糖類、脂類、氨基酸及細(xì)胞毒性藥物等大分子物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外；二是腫瘤干細(xì)胞通常很少處于細(xì)胞生長(zhǎng)的增殖期，當(dāng)其收到一定刺激時(shí)會(huì)重新進(jìn)入有絲分裂期，造成腫瘤復(fù)發(fā)；三是臨床上常用的化療藥物的作用機(jī)制之一是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，而腫瘤干細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞凋亡受到抑制，對(duì)這類化療藥物不敏感；另外，化療藥物的作用靶點(diǎn)通常是DNA，而腫瘤干細(xì)胞內(nèi)的多種酶可以促進(jìn)DNA的損壞修復(fù)功能，使腫瘤干細(xì)胞無(wú)法收到這類藥物的作用。

2.2腫瘤干細(xì)胞的耐藥性實(shí)驗(yàn)及結(jié)論

可靠的腫瘤干細(xì)胞篩選將為腫瘤干細(xì)胞干性及分化信號(hào)通路調(diào)節(jié)機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，結(jié)癌干細(xì)胞對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)治療藥物比一般的腫瘤細(xì)胞具有更強(qiáng)的耐受性。處于靜止期或慢周期狀態(tài)是成體干細(xì)胞的一個(gè)重要特點(diǎn)，研究表明腫瘤干細(xì)胞也大多處于靜止?fàn)顟B(tài)，并參與了腫瘤的耐藥、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。細(xì)胞周期檢測(cè)發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞中處于靜止期的細(xì)胞要明顯多于親本細(xì)胞，一方面表明腫瘤干細(xì)胞與成體干細(xì)胞的相似性，另一方面也進(jìn)一步解釋了腫瘤干細(xì)胞對(duì)細(xì)胞周期特異性藥物的耐藥性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示了結(jié)腸癌干細(xì)胞富集與耐藥的相關(guān)性。干細(xì)胞球細(xì)胞對(duì)不同藥物的耐藥性均明顯高于親本細(xì)胞，其中細(xì)胞處于靜止期使細(xì)胞對(duì)藥物周期特異性的耐藥，而表達(dá)升高使細(xì)胞對(duì)不同種藥物均耐受，表現(xiàn)出多藥耐藥性。結(jié)腸癌治療多年后復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移都與殘留的結(jié)腸癌干細(xì)胞有關(guān)。因此，腫瘤干細(xì)胞靶向治療具有重要的研究前景。

2.3腫瘤干細(xì)胞的靶向治療

目前腫瘤干細(xì)胞靶向治療的原理就是利用其表面表達(dá)的標(biāo)志分子開展的。通過組織芯片發(fā)現(xiàn)這種標(biāo)志分子抗原在不同臨床病理分期的結(jié)腸癌中均有表達(dá)。這表明碳末端抗原表位可作為潛在的分子靶點(diǎn)，而化療藥物就可特異性結(jié)合到這個(gè)靶點(diǎn)，繼而靶向治療結(jié)腸癌。在臨床結(jié)腸癌的治療方面，一些研究者發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜表面表達(dá)的膜蛋白可以作為直接靶向目標(biāo)或間接介導(dǎo)凋亡誘導(dǎo)復(fù)合物的內(nèi)部分化而殺死腫瘤細(xì)胞。目前結(jié)腸干細(xì)胞的表面標(biāo)志仍然不明確，因此，是否存在其他亞群的結(jié)腸癌干細(xì)胞仍是科學(xué)研究的方向。隨著研究的進(jìn)一步深入，可能會(huì)出現(xiàn)更多結(jié)腸癌干細(xì)胞表面標(biāo)記，使得更為精細(xì)和科學(xué)的結(jié)腸癌干細(xì)胞的分離、鑒定成為可能。

3結(jié)語(yǔ)

干細(xì)胞標(biāo)志分子在結(jié)腸癌干細(xì)胞研究中的作用是不容置疑的，但是目前對(duì)腫瘤干細(xì)胞生物學(xué)特性的功能仍不清楚。由于結(jié)腸癌干細(xì)胞迄今缺乏高特異性生物標(biāo)記，生物學(xué)特性復(fù)雜，要開展靶向治療還有待探索。對(duì)結(jié)腸癌干細(xì)胞的深入研究，有可能會(huì)從全新的角度去闡明結(jié)腸癌發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制，從而為結(jié)腸癌的診斷、治療提供一種新的思路，具有無(wú)限的發(fā)展空間和深遠(yuǎn)的科學(xué)意義。

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