視網(wǎng)膜母細胞瘤腫瘤干細胞的研究進展

    干細胞是一類具有自我更新能力和多向分化潛能的未分化細胞群，隨著干細胞生物學研究的迅猛發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞的惡性增生、轉移和復發(fā)等特點和干細胞有著驚人的相似性，腫瘤很可能是正常干細胞自我增生失控所導致的疾病，繼而提出了腫瘤干細胞(cancer stem cell，CSC)學說，并得到眾多研究的證實。視網(wǎng)膜母細胞瘤(retinoblastoma，Rb)是嬰幼兒時期最常見的眼內(nèi)惡性腫瘤，其主要治療手段是化療，但存在的最大問題便是腫瘤的復發(fā)和轉移，近期的研究提示CSC與視網(wǎng)膜母細胞瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉移有著密切關系，針對CSC的檢測和殺傷可能為減少化療后復發(fā)、轉移乃至根治腫瘤帶來希望。我們本次就CSC在Rb方面的研究進展進行綜述。 

    CSC的理論依據(jù) 

    早在1958年，Hewitt等?在淋巴細胞性白血病的研究中就觀察到只有1％的腫瘤細胞可以在體外培養(yǎng)條件下形成克隆，隨后在淋巴瘤、骨髓瘤、肺癌、卵巢癌、神經(jīng)母細胞瘤等腫瘤中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)相同的現(xiàn)象，即只有極少部分的腫瘤細胞能在體外形成集落或在動物體內(nèi)產(chǎn)生腫瘤 。人們有理由推測腫瘤中可能包含具備干細胞特征并促成腫瘤生長的CSC，隨著干細胞和腫瘤生物學研究領域的日趨成熟，許多學者H圳提出CSC學說，并被越來越多的研究所證實。 

    首次通過表達4種基因使得人體表皮細胞重新編程，轉化為誘導的多能干細胞。那么在體內(nèi)是否也存在著已分化細胞再次激活干細胞程序而致腫瘤發(fā)生的情況有待研究。(2)腫瘤中極少的CSC決定并推動了腫瘤的形成、生長和轉移。Bonnet 等的研究發(fā)現(xiàn)人急性髓性白血病中以CD34CD38一為特異表面標志的細胞群是唯一能夠將急性髓性白血病從人轉移到NOD／SCID小鼠的一類細胞，其中1例樣本中僅占0．2％ ，這就排除了所有細胞都具有相似的集落形成能力的可能，顯示出只有一小部分特定的細胞能夠持續(xù)性形成集落。這些極少的具有干細胞特性的細胞就是CSC，促使腫瘤形成并維持其持續(xù)性生長。同時有研究表明-腫瘤轉移與CSC的遷移密切相關，被形象的稱為CSC的“歸巢”。而其他大多數(shù)腫瘤細胞沒有或僅有有限的增生能力，經(jīng)短暫的分化最終死亡。 

    CSC的分離和鑒定 

    將CSC從腫瘤組織、腫瘤細胞系中準確地分離、培養(yǎng)和鑒定是對其進行研究的前提。目前采用的方法主要有2種：細胞表面標志分離法和SP細胞即邊群細胞分離法。若要準確鑒定CSC的自我更新和多向分化能力，還需要進行細胞生物學分析，包括體內(nèi)的異種腫瘤移植試驗和體外的腫瘤球形成試驗、集落形成試驗、標記延遲試驗等。由于造血系統(tǒng)細胞容易獲得，因而對CSC的成功研究首先來自于造血系統(tǒng)腫瘤。1997年，Bonnet等 通過對人急性髓性白血病起始細胞的研究發(fā)現(xiàn)，不同亞型間白血病起始細胞都屬于表型為CD34 ／CD38。的細胞群，將該細胞族群移植人NOD／SCID小鼠又能生成和原亞型相同的白血病，從而精確鑒定急性白血病干細胞的表型。2003年通過將乳腺癌標本制成細胞懸液，篩選一定表型的細胞引人NOD／SCID小鼠，率先分離出人乳腺癌CSC，開創(chuàng)了實體瘤CSC研究的新局面，這部分乳腺CSC以CD44 ／CD24 為表面標志，比例僅占2％ ，而其他表型的細胞卻無法在小鼠體內(nèi)成瘤。singh等從包括星形細胞瘤、神經(jīng)節(jié)神經(jīng)膠質瘤、室管膜細胞瘤及膠質母細胞瘤在內(nèi)的多種腦腫瘤中分離出CD133 的腦CSC，這部分CSC體外培養(yǎng)能形成和原位腫瘤相同表型的神經(jīng)腫瘤球，提示同一個CSC可以分化為不同類型的腦腫瘤。同時也有學者 在前列腺癌組織中分離得到CSC，其表面標志為CD44 ／ 2Bl ／CD133 。隨著更多CSC特異性表面標志的發(fā)現(xiàn)，將有利于提高分離的效率和純度，為進一步研究CSC奠定基礎。 

    Rb中CSC 

    “二次突變論”和Rb抑癌基因的發(fā)現(xiàn)已使得Rb成為遺傳性疾病以及腫瘤生物學領域研究的經(jīng)典范例。最近Rb中CSC的發(fā)現(xiàn)，將有助于從干細胞生物學的角度重新認識該腫瘤的發(fā)生機制。 

    Rb中CSC的研究意義 目前國際上針對Rb主要采取以化療為主、結合局部治療的方法 ，可改善患兒的生命預后，然而化療存在最大的問題就是腫瘤的復發(fā)、轉移。據(jù)報道IIRC-C期以內(nèi)的患眼得以治愈并保留的比率為80％ ，IIRC-D期僅為40％ 。Shields等 在對106例162眼6個化療縮瘤周期的隨訪過程中發(fā)現(xiàn)，約23％ 的患兒復發(fā)。 

    另有人認為腫瘤復發(fā)與原發(fā)腫瘤中細胞對化療藥物產(chǎn)生耐藥性密切相關 。關于化療耐藥性的產(chǎn)生機制相當復雜，雖然在多耐藥性蛋白、腫瘤凋亡耐受以及腫瘤微環(huán)境等方面取得了一定的進展，但在闡釋耐藥性機制及指導臨床應用上并未取得根本性突破。 

    CSC學說的提出為理解腫瘤的發(fā)生機制、研究腫瘤的生物學行為和防治策略開辟了新的道路。近l0 a來，科研工作者們在這一領域獲得了眾多實質性的進展，但仍處于起步階段，且不斷受到新的挑戰(zhàn)，如最近的文獻報道 在腎上腺皮質癌細胞系NCI h295R 中，SP和非SP細胞的自我更新能力相同，對細胞毒性藥物的抗性無差異性，從而對分離CSC的技術手段提出了更高的要求。Rb中CSC的存在已經(jīng)得到證實，如何確定用于CSC分離鑒定的特異性細胞標志物成為當前研究所面臨的一個緊迫問題。通過對CSC基因表達譜、細胞信號轉導通路的研究，尋找特異性標志物將成為解決這個難題的研究方向。

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