肿瘤干细胞模型
组长：薄文
报告起草人：薄文
PPT报告人：李辉
记录人：刘倩楠
团队成员：
1， 学号 2013040912 姓名 薄文 班级 13级临床一班
2， 学号 2013040917 姓名 晏慧子 班级 13级临床一班
3， 学号 2013040918 姓名 杨俊楠 班级 13级临床一班
4， 学号 2013040921 姓名 李天荣 班级 13级临床一班
5， 学号 2013040922 姓名 赵登峰 班级 13级临床一班
6， 学号 2013040925 姓名 胡家顺 班级 13级临床一班
7， 学号 2013040934 姓名 边浩 班级 13级临床一班
8， 学号 2013040939 姓名 张国伟 班级 13级临床二班
9， 学号 2013040940 姓名 苏瑞 班级 13级临床二班
10， 学号 2013040942 姓名 曹艳玲 班级 13级临床二班
11， 学号 2013040943 姓名 李建欢 班级 13级临床二班
12， 学号 2013040946 姓名 张雁凌 班级 13级临床二班
13， 学号 2013040947 姓名 董阳 班级 13级临床二班
14， 学号 2013040951 姓名 唐敏 班级 13级临床二班
15， 学号 2013040954 姓名 高迎新 班级 13级临床二班
16， 学号 2013040956 姓名 刘倩楠 班级 13级临床二班
17， 学号 2013040960 姓名 英恰热 班级 13级临床二班
18， 学号 2013040962 姓名 王杰 班级 13级临床二班
19， 学号 2013040964 姓名 李辉 班级 13级临床二班
20， 学号 2013040967 姓名 那丞 班级 13级临床三班
摘要：传统观念认为,肿瘤是由体细胞突变而成,每个肿瘤细胞都可以无限制地生长。但这无法解释肿瘤细胞似乎具有无限的生命力以及并非所有肿瘤细胞都能无限制生长的现象。干细胞的基因突变导致正常的我更新和分化失能，干细胞转变为肿瘤干细胞（tumor stem cells，TSCs），TSC具有增值分化形成肿瘤的能力。
关键字：干细胞；肿瘤；肿瘤干细胞模型
肿瘤干细胞模型是关于肿瘤形成及生物学特征的一种重要观点。肿瘤干细胞又称癌干细胞(cancer stem cells, CSCs)是一群为数极少的特殊的肿瘤细胞，具有自我更新和多向分化潜能，并能启动和重建肿瘤组织表型。在恶性肿瘤进行生长和转移，复发的特点与干细胞的基本特性十分相似，继而推测肿瘤是干细胞分化增殖失调而产生的异常组织，并提出了肿瘤发生的干细胞学说。
一、 来源
目前对于肿瘤干细胞的起源尚无明确的结论, 研 究普遍认为肿瘤干细胞可能有两种起源: 由正常的成 体干细胞转化和由定向祖细胞以及分化细胞转化。
1 成体干细胞转化 肿瘤干细胞同正常成体干细胞一样,
可以自我更 新并且不断分化, 二者含有很多相似的细胞表面抗
原 标记, 暗示了肿瘤干细胞可能是由正常的干细胞转化
而来。正常的细胞成为癌细胞需要经历多次突变,
而分化后的细胞生命周期有限, 发生多次突变最终形成癌细胞的概率很小,
但成体干细胞具有不断自我更新的能力, 拥有了更长的生命周期,
积累更多突变的几率增大, 更可能成为癌变发生的对象。另一个证据
是乳腺癌小鼠模型内发现干细胞在癌症进一步发展前有扩增现象产生, 在肺癌以及急性髓性白血病中也 存在这种现象,
暗示了肿瘤干细胞和干细胞二者之间可能具有某种联系。
2 定向祖细胞转化
一些研究者认为肿瘤干细胞可能是定向祖细胞突 变后获得自我更新能力后形成的。例如,
在髓性祖细胞中共表达 Bcl22和 BCR/ABL蛋白质可以使小鼠获得髓性白血病。粒细胞，巨噬细胞祖细胞突变激活
Wnt/B2catenin信号途 径后可以 获得自 我更新 的能
力。MLL2AF9融合蛋白可以将粒细胞巨噬细胞祖
细胞转化为白血病干细胞。再如融合致癌基因 ETV62RUNX1和
p190BCRABL ,
只能在部分患有急性淋 巴细胞白血病 (ALL)的病人体内中具有
CD34+ CD382 CD19+ 标记的 B细胞祖细胞中检测到有表达。将这部 分 CD34+ CD382CD19+
细胞从患者体内分离后移植入 NOD/SCID小鼠, 会重新引起 ALL发生, 而带有
CD34+
CD382CD192的造血干细胞的移植没有此现象的发生。在脑肿瘤中也有发现定向神经元祖细胞很可能是致癌突变的靶点。以上实验结果均表明了肿瘤干细胞可能起源于定向祖细胞。
3 其它可能来源尽管缺乏直接的实验证据,
也有研究人员认为肿瘤干细胞可能是干细胞同其他细胞融合的结果。正常的干细胞可能与其它突变细胞融合后新的细胞获得了自我更新的能力,
从而有积累更多的突变最终发生癌变。有实验表明骨髓来源树突状细胞 ( bone marrow derived cells, BMDCs)可以同上皮组织瘤 ( neoplastic epitheliun)细胞发生融合现象。除此之外,
细胞融合因子 CD44是乳腺癌肿瘤干细胞的阳性标记,
也暗示了肿瘤干细胞可能具有与其它细胞融合的能力。
二、 TSCs的基本特征
自我更新(self-renewal)是指一个细胞分裂为两个细胞，但其中一个子代细胞仍然保持与亲代细胞完全相同的未分化状态；而另一个子代细胞则定向(commit)分化，这种分裂称为不对称分裂(dissymmetricdivision)。癌干细胞与成体干细胞类似，也具有自我更新的特性。认识正常干细胞自我更新的调节机制是理解肿瘤细胞增殖机制的基础，因为癌通常被认为是自我更新失控所致的疾病。肿瘤干细胞自我更新的特性是造成肿瘤复发、转移及预后不良的主要原因。正常干细胞通过不对称分裂在实现自我更新的同时，也通过分化、细胞周期的有序进行，为机体在生命过程中维持恒态(homeostasis)起了不可替代的作用。不同组织中干细胞究竟是自我更新还是向特定细胞分化取决于干细胞的内在能力及其niche细胞的作用。肿瘤干细胞通过自我更新维持着
肿瘤的持续生长。肿瘤干细胞积累了所在肿瘤的基因突变，正是这些基因突变导致了肿瘤细胞的过度增殖，乃至转移播散。
高致瘤性。癌干细胞的致瘤性因肿瘤种类不同差别较大，主要从两个方面进行评价：一是癌干细胞的体外克隆形成(clonogenicity)能力，即源自原发性肿瘤组织或肿瘤细胞系的癌干细胞在软琼脂(softagar)或基底膜类似物(matrigel)上形成克隆数及其大小；二是癌干细胞在免疫缺陷动物体内的肿瘤形成(tumorigenicity)能力，即将分选的相同数量的癌干细胞和非干细胞分别原位或异位接种免疫缺陷动物，观察其在相同时间内成瘤情况(统计成瘤动物数，比较形成肿瘤的大小等)。三是成瘤性最强的是脑瘤干细胞，癌干细胞比癌非干细胞具有更高的成瘤潜能。
分化潜能。分化潜能(differentiationpotential)也是癌干细胞的重要特征之一。癌干细胞在体外及体内具有分化的能力，其子代细胞应呈现分化特征的表型及其相应的标志。以肝病为例，肝癌的干细胞理应分化成具有AFP、albumin、CK8、CK18、CK7、CK19等肝脏细胞(肝细胞或胆管细胞)分化标志物的癌细胞。
耐药性。耐药性(drugresistance)是癌干细胞的特性之一，因而认为癌干细胞的存在是导致肿瘤化疗失败的主要原因。正常情况下，多数耐药分子在营养吸收的器官组织(如肺、消化道)、代谢和排泄器官组织(肝、肾)等的上皮细胞均有不同程度的表
达，同时这些运输分子在维持体内的生理屏障(血脑屏障、血脑脊髓液屏障、血睾屏障、母体－胎儿屏障及胎盘)具有重要作用。因此，具有调节吸收、营养分布、代谢、分泌和外源毒性物质的功能。肿瘤干细胞膜上含有多数表达ABCtransporter家族膜蛋白，这类蛋白大多可运输并外排包括代谢产物、药物、毒性物质、内源性脂类物质、多肽、核苷酸及固醇类等多种物质，使许多对肿瘤非干细胞具有抑制或杀伤作用的化疗药物却对肿瘤干细胞杀伤作用明显减弱。Bcrp1/ABCG2是研究常用的癌干细胞耐药靶标。该领域的突破性研究进展可能会开发出新型肿瘤化疗策略。
三、 TSCs的初步分离：
肿瘤干细胞的研究，首先要分离出具有肿瘤原性的细胞。主要是从CSC的生物学功能和CSC的表面特异性标志物两方面来鉴定：流式细胞技术和磁性细胞分选术。前者能够一次性进行多标志分选，能够选择荧光强度大的肿瘤细胞，需要具备分选功能的流式细胞仪，分选纯度较高。后者需要的设备相对较简单，但是分选纯度较流式低，可分为利用CSC表面标志物分选和SP（side population）分选法，又称侧群细胞分选法。
常规方法是首先筛选出可能的肿瘤干细胞表面抗原标记,
这些标记往往与干细胞、祖细胞或者恶性肿瘤细胞表面抗原标记同源,通过荧光激活细胞分选 ( fluorescence2 activated
cell
sorting, FACS ) 和磁激活细胞分选 (magnetic activated cell
sorting, MACS)等方法分选出具有该标记的细胞,
再进一步进行干细胞活性检测以及细胞移植、克隆形成、细胞增殖以及细胞分化等检验所筛选出细胞是否具有肿瘤干细胞的潜能。目前已经成功的在急性髓性白血病 ( acutemyeloid leukaem ia, AML)、B细胞急性淋巴细胞白血 ( acute lymphoblastic leukemia, B2ALL )、原始细胞危相慢性粒细胞白血病( blast2crisis
chronic
myelocytic leukemia, blast2crisis CML )、胶质母细胞瘤( glioblastoma)、髓母细胞瘤 (medulloblastoma)、毛细胞型星型细胞瘤( pilocytic astrocytoma)、间变型室管膜瘤
( anaplastic
ependymoma )、乳腺癌、黑色素瘤、胰腺癌、肝癌、前列腺癌、骨瘤、大肠癌等肿瘤中成功鉴定分离到肿瘤干细胞的存在 。
四、TSCs的研究现状：
肿瘤干细胞模型的提出是建立在实验及临床经验基础上的。其出发点是异种移植实验中，肿瘤细胞表现出的生成新肿瘤能力上异质性。其价值体现在，为临床中肿瘤的复发和转移提供了一种较有效的理论模型，启示肿瘤的治疗必须将肿瘤干细胞纳入攻击靶点。肿瘤干细胞模型可以较有效地解释肿瘤的复发和转移。由于肿瘤干细胞具有的可逆休眠或缓慢分裂状态，以及其对传统治疗的抗性，导致其可能躲过治疗的攻击而保存下来，这被认为是造成临床上观察到的消除肿瘤多年后复发的原因。
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