肝癌干细胞存在的证据

二、肝癌干细胞存在的证据

已有一些研究提示肝癌干细胞(liver cancer stem cell,LCSC)的存在,因为与许多其他类型的肿瘤一样,肝癌也是由具有自我更新和分化潜能等干细胞特征的肝癌细胞亚群产生和驱动的。

卵圆细胞是一种肝干细胞/前体细胞,可分化为肝细胞及胆管细胞。利用大鼠混合型肝细胞-胆管细胞癌组织建立的CC-62细胞系表达白蛋白、CK-7、CK-19、OV-6等卵圆细胞标志,并可在裸鼠体内成瘤。这是鉴定肝癌干细胞的首次尝试。Chiba等采用侧群(side population,SP)细胞分析方法研究了4种人肝癌细胞系,结果在Huh7和PLC/PRF/5细胞系中分离到SP细胞,而在HepG2和Huh6细胞系中未发现SP细胞。免疫组化检测发现,大部分SP细胞同时表达肝细胞和胆管细胞标志蛋白。体内、外试验显示,这些SP细胞有很强的克隆形成能力和抗凋亡能力。1x103个SP细胞即可在NOD/SCID小鼠体内形成移植瘤,而1x106个非SP细胞不能形成瘤。分析移植瘤后发现,SP细胞可产生SP和非SP细胞,且只有SP细胞继承成瘤能力。基因芯片分析发现,与非SP细胞相比,SP细胞中有数个干细胞基因表达上调,而这些基因对于维持干细胞功能和表型特征非常关键。基于上述结果,研究者认为其分离到的SP细胞即为人肝癌干细胞。最近,Shi等在4种肝癌细胞系(HCCLM3、MHCC97-H,MHCC97-L和Hep3B)中也分离到了SP细胞,并且发现各种肝癌细胞系中SP细胞的比例高低与该细胞系本身的转移能力呈正相关。这些SP细胞在体外均具有自我更新能力、高克隆形成能力和显著的抗化疗药物(5-FU)特性。而在NOD/SCID小鼠体内,低至2x103个SP细胞即可形成肿瘤。(https://www.daowen.com)

CD133是公认的造血干细胞和神经干细胞标志,并被认为是脑和前列腺肿瘤干细胞标志物。近年来,多个研究小组报道从人肝癌细胞系中分离和鉴定了CD133+表型的肝癌干细胞。Ma等研究发现,与CD133-肝癌细胞相比,CD133+肝癌细胞具有更强的克隆形成能力和增殖能力。免疫组化检测发现,CD133+细胞少量存在于人肝癌标本、配对的非肿瘤肝组织和硬化肝组织中,而不存在于正常肝组织中。这一结果与以往肿瘤干细胞在整个肿瘤组织中比例不超过5%的报道相一致。体内试验显示,1×103个CD133+肝癌细胞即可在NOD/SCID小鼠体内成瘤。移植瘤中的大部分细胞为CD133细胞,而CD133+细胞少于1%。这与人肝癌标本中的情况相似。CD133+肝癌细胞还可在体外被诱导分化成非肝细胞,而CD133-细胞不具有这种分化能力。基因分析结果显示,CD133+肝癌细胞高表达与干细胞自我更新、增殖等相关的基因,如β-catenin,Oct-3/4、Bmi、SMO和Notch-1等,而这些基因也参与肝癌细胞的信号通路。Ma等进一步研究发现,CD133+肝癌细胞具有抗化疗药物(多柔比星和5-FU)特性,并且这种抗药性是通过激活AKT/PKB和Bcl-2生存信号通路来实现的。这一结果提示,通过阻断上述通路可能会提高肝癌对化疗的敏感性,从而提高肝癌的治愈率和减少肝癌复发。

新近Yang等的研究显示,CD90可能是另一个重要的肝癌干细胞候选标志物。他们从人肝癌细胞系分离到的CD90+细胞可在免疫缺陷小鼠体内形成肿瘤,且各种肝癌细胞系中CD90+细胞比例与该肝癌细胞系的成瘤性和转移能力呈正相关。在所有肝癌标本及91.6%的肝癌患者血样本中分离到了CD45-CD90+细胞,并且这些细胞可在免疫缺陷小鼠体内成瘤。肝癌组织中CD45-CD90+细胞数目与配对血标本中CD45-CD90+细胞数目呈显著正相关。从移植瘤内分离到的CD90+细胞可在免疫缺陷小鼠体内二次成瘤及三次成瘤。进一步研究发现,CD90+CD44+细胞的恶性表型比CD90+CD44-细胞高,可在免疫缺陷小鼠的肝脏原位成瘤并形成肺转移瘤。应用CD44抗体阻断CD44活性,可诱导CD90*细胞体外凋亡,并抑制CD90+细胞在免疫缺陷小鼠体内形成肿瘤。以上实验结果提示,CD90是一个较理想的肝癌干细胞候选标志物,而CD44是针对CD90+肝癌干细胞的潜在治疗靶点。鉴于这些研究工作预示的重要意义,目前国内外一些实验室都在验证并试图扩展有关研究结果。