干细胞肿瘤干细胞与肿瘤.PDF

四川大学 华西临床医学院 刘畅 westchina_lc@ 干细胞、肿瘤干细胞与肿瘤 四川大学华西临床医学院 2006 级临床医学八年制 刘畅 1.干细胞 1.1 干细胞的概念。 在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死 亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞，称之为干 细胞。干细胞是一种可以自我更新并能分化成不同种类细胞的细胞，在特定的时期和条件下， 它可以分化成不同的功能细胞，形成多种组织和器官。干细胞具有三个特性：①具有旺盛的 增殖能力，在适当条件下能反复大量地分裂增殖；②具有多向分化的能力，能向多种细胞分 化；③具有自我更新能力，即经过一个增殖周期分裂之后，可产生与分裂前性质相同的干细 胞。 1.2 干细胞的分类。 一般而言，按照发育过程出现先后和分布，干细胞可以分为胚胎干细胞（embryonic stem cell）和成体干细胞（adult stem cell）。若按分化潜能的大小，可分为三种类型:全能性 干细胞 （totipotent stem cells），多能性干细胞（pluripotent stem cells）和专能干 细胞（unipotent stem cells）。胚胎干细胞即为全能型干细胞，是指当受精卵分裂发育成 囊胚时内细胞团 （Inner Cell Mass）的细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向 分化的特性。无论在体外还是体内环境，ES 细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类 型。正是这种发育成完整个体的能力，使得胚胎干细胞能够作为修补治疗的细胞源。随着胚 胎的逐渐长大，从胚胎中提取的干细胞渐渐失去全能分化的能力。成体干细胞位于出生后体 内分化熟的组织器官之中，是能够分化形成相应组织的多功能干细胞，通过分化增生和更新 衰老细胞来构筑相应的器官，维持正常生理功能。成体干细胞在成年动物的许多组织和器官， 比如表皮和造血系统，起着重要的修复和再生作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新 的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退 的动态平衡。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生 长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。成体干细胞属于多能性干细 1 四川大学 华西临床医学院 刘畅 westchina_lc@ 胞和专门干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体 的能力，发育潜能受到一定的制约，骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少 12 种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其他细胞。单能干细胞，也称专能、偏能干细 胞，这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干 细胞、肌肉中的成肌细胞。 单能干细胞是发育等级最 低的干细胞。近两年来， 新出现一种干细胞称为诱 导多能干细胞（induced pluripotent stem cells），是被重新编程从 而进入一个类似胚胎干细 胞状态的成年细胞。重编 程主要表现为分化潜能的 增强，即终末分化的细胞 重新获得分化能力的过程 （图一）。自然情况下，重 图一 诱导多能干细胞 编程发生于具有再生能力的 器官中，比如肝脏。也可以通过体细胞核移植、细胞融合、以及体外培养等技术诱导发生。 目前，最受关注的细胞重编程方法是将一些特定转录因子的基因通过转染，使其整合到受体 细胞的核基因组，以重新激活多能性相关基因的表达,诱导细胞发生重编程，从而将这些细 胞改造为具有多向分化潜能的干细胞。IPS 细胞移植用于遗传和退行性疾病，可以最大限度 的避免免疫排斥反应。更重要的是解决了干细胞研究的伦理问题。 2.肿瘤干细胞 2.1 概念。 对于肿瘤干细胞的名称现在有许多不同的说法，如肿瘤干细胞、致瘤细胞、致瘤癌细胞、 肿瘤起源细胞等，不过随着研究的深入，现在更常用的肿瘤干细胞(tumor stem cell)这个 名称。TSC 是指存在于肿瘤组织中的一小部分具有干细胞性质的