乳腺干细胞研究进展

www.yongyao.net　　2009-1-12 13:51:34　　来源：　　责任编辑：

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4　乳腺癌干细胞

分离与鉴定乳腺癌干细胞是发展有效的治疗方法的关键。现有证据表明,乳腺癌干细胞起源于干细胞,通过近年发展的细胞表面标志技术鉴别乳腺癌干细胞,带有CD44 + CD24 - / low标志的细胞群被认为含有干细胞样的人乳腺癌细胞, 少量的CD44 + CD24 - 细胞就能复制出人乳腺癌模型。但单个的CD44 + CD24 - 细胞不能形成复杂的乳腺癌,未来的研究仍需进一步证实这就是乳腺癌干细胞。

由BRCA21 基因缺陷引起的小鼠乳腺肿瘤细胞系中CD44 + CD24 - 或CD133 + 细胞(已知的人类乳腺癌干细胞标志)^{[ 60 ]}的数目增加。这些细胞能够形成细胞球,仅需要50～100个CD44 + CD24 - 或CD133 +标志细胞就可使NOD /SCID小鼠形成肿瘤^{[ 60 ]} 。干细胞相关基因(Oct4、Notch1、Aldh1、Fgfr1和Sox1)在CD44 + CD24 - 或CD133 +细胞中表达增加^{[ 60 ]} 。此外,这些细胞比其他细胞更具DNA损害药物耐药性,提示其可能影响肿瘤治疗效果,还说明BRCA21基因缺陷小鼠乳腺肿瘤含有不同的肿瘤干细胞群。乳腺癌干细胞是否存在于BRCA21基因相关乳腺肿瘤和其是否影响治疗效果还需进一步研究。虽然许多研究认为CD44 + CD24 - 或CD133 +细胞可作肿瘤干细胞标志, Zucchi等[ 61 ]证实一个单一的LA7细胞(取自大鼠乳腺腺癌)有能力产生所有乳腺的细胞系;并能产生形态、功能和乳腺导管相似的分支导管样结构;在NOD /SCID鼠能形成不同类型的肿瘤。此外,从LA7衍生的肿瘤中所得的细胞有类似单个LA7细胞的性质,说明LA7可能是一种癌症干细胞。

另一候选乳腺癌干细胞标志是乙醛脱氢酶(ALDH ) 。ALDH1 是细胞内乙醛氧化脱氢酶, ALDH1在干细胞分化早期氧化视黄醇形成视黄酸^{[ 62 ]} 。鼠和人类的造血及神经干细胞ALDH1活性增高^{[ 63 ]} , Hoechst染色方法和ALDH活性已被用来纯化和鉴定鼠和人的造血干细胞^{[ 64, 65 ]} 。循环祖细胞也可用ALDH活性来鉴定^{[ 66 ]} 。另一研究显示ALDH1的表达可能表示乳腺上皮细胞具有干细胞特征。Ginestier等^{[ 67 ]}发现ALDH活性增加的正常人和癌症患者的乳腺上皮细胞具有干/祖细胞特性。含有高水平的ALDH的正常乳腺上皮细胞群能形成乳腺球,从中分离的细胞能自我更新。ALDH高活性的乳腺癌细胞可以重现亲代肿瘤的杂合性,说明ALDH高活性的乳腺癌细胞也包含干细胞群。Ginestier等^{[ 67 ]}还认为ALDH1免疫组化可用来鉴别乳腺干细胞。ALDH1免疫组化染色阳性的细胞不能被CK18 (管腔上皮标志)和SMA (肌上皮标志)抗体染色,ALDH1阳性细胞定位于末端导管小叶单位。与此一致,另一研究也认为乳腺干细胞定位于乳腺导管^{[ 68 ]} 。在乳腺癌临床检测中ALDH1 的表达与预后差有关。

癌症复发被认为是由于非分裂的癌症干细胞具有抗药性。比如,大多数与BRCA21基因相关的乳腺癌在解除铂治疗2～3个月后获得抗铂性^{[ 69 ]} 。对这些肿瘤细胞分析发现,与原发性肿瘤移植相比, CD29highCD24med细胞群在铂难治性继发肿瘤移植中显著增加,从6. 6%～11. 0%增加至16. 5%～29. 2%。这表明克隆演变和癌症干细胞扩增可能是化疗耐药的一个原因。免疫疗法是另一种用来消除癌症干细胞群的治疗方法。En2gelmann等^{[ 70 ]}研究提示作为免疫治疗靶位,MUC1肿瘤抗原在MCF7乳腺癌细胞系的癌症干/始祖细胞中也表达。这些干细胞在体内引发MUC1 +肿瘤,肿瘤中保留了MUC1 +侧细胞群。

因此,干/祖细胞像成熟的肿瘤细胞一样可能是抗MUC1免疫治疗的直接靶位。L i等^{[ 71 ]}研究显示添加突变rh471 TNF2α到MCF7亚群(乳腺癌干细胞标记阳性)可促进细胞凋亡和降低自我更新的能力。突变rh471 TNF2α可负性调节乳腺癌干细胞,也有可能被用于乳腺癌治疗。

实体肿瘤中的癌症干细胞是用Hoechst3342染色等技术,根据细胞表面标志的各种表达来鉴定的。目前,几种实体肿瘤的癌症干细胞鉴别仅是一小亚群瘤细胞,代表它们分化后代的一种非均质混合物。要鉴别和分离能产生新肿瘤的单个乳腺癌干细胞,L i等^{[ 72 ]}采用悬浮培养结合化疗药物分类的方法,将TMD40小鼠乳腺癌细胞在无血清培养基中培养,通过流式细胞仪测试CD44 + CD24 - 的表达,用抗癌剂紫杉醇和阿霉素处理细胞,快速杀死分裂的癌细胞,留下相对静止的乳腺癌干细胞。在悬浮培养中有77%的细胞含有CD44 + CD24 - 标志,单个的肿瘤细胞在0. 35的高峰血药浓度下能在小鼠体内产生肿瘤,这种新型的鉴别单个乳腺癌干细胞的方法可以用来识别其他实体瘤癌症干细胞。