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1、1肝细胞癌干细胞研究进展【摘要】 原发性肝细胞癌是我国最常见的恶性肿瘤之一。近年来，肝细胞癌的治疗水平虽有一定的提高，但总体疗效仍不明显。肝细胞癌发生的细胞学机制不十分清楚，近期对于肝细胞癌干细胞的研究成果有望对此进行合理解释。目前认为肝细胞癌可能不仅是一种基因病，而且是一种干细胞病。本文就肝细胞癌干细胞的来源、表面标记特征、研究现状及其尚需解决的难题进行综述，以期对肝细胞癌的发生机制提供理论依据。 【关键词】 癌，肝细胞干细胞1CSC 的来源对于 CSC 的来源问题目前仍然存在许多争论，很多研究认为 CSC 是正常的组织干细胞突变形成，也有研究认为是成熟细胞发生基因突变、重新获得自我更新能力
2、和分化潜能后形成1 。CSC由处于各种分化等级的细胞组成，其中只占很小比例的一类干细胞样细胞具有无限的增殖潜能和分化能力,被认为是肿瘤形成的起始细胞。这类干细胞样细胞性质与干细胞相似，拥有正常干细胞的多潜能性、自我更新以及分化成特定的成熟细胞等特性,能够增加自身细胞的数量并产生大量具有增殖能力的其他肿瘤细胞,因此在肿瘤的发2生、恶化和转移中起重要作用，称为 CSC2-3 。近年来，许多学者认为肝细胞癌的发生可能是由干细胞分化不全、分化异常所致4-5 ，经过对成体干细胞的研究，人们发现肝细胞癌的发生与干细胞的关系密切6-7 。按照“癌干细胞学说”推测肝细胞癌中也应该存在来源于干细胞的异常分化和增
3、生的CSC，提示 CSC 由正常的组织干细胞突变而来的可能性8 。但也有研究得出相反的结果。Gournay 等9用逆转录病毒介导的基因体内标记方法发现 2-AAF 诱导的大鼠癌变前位点可以由成熟肝细胞去分化形成。有研究表明出生后的正常肝细胞可以产生新的肝细胞，并且子代细胞不迁移；肝细胞受刺激后可以大量的扩增，当有足够的基因突变发生时，肝细胞和干细胞都可以转变为肝细胞癌细胞10 。由此可见，成熟肝细胞和干细胞都有转化为 CSC 的可能。Ruch 等11研究表明肝细胞表达的 Cx32 与干细胞的联系决定了肝细胞癌的形成。因为 Cx32 并不能形成肝特异性的通道，处于分化状态的干细胞表达的一种连接蛋
4、白将决定其是否与肝细胞建立联系。这种联系对干细胞继续分化和生长是必需的。然而，一旦这种联系出现问题，如癌基因激活，将有可能使干细胞向 CSC 方向发展。Muraca 等 12研究表明肝细胞癌起源于干细胞，癌基因 MYC 在干细胞向肝细胞癌的转化过程中起重要作用，MYC 的激3活可引起干细胞恶性转化；MYC 的灭活可使大部分肝细胞癌细胞死亡，只有极少数具有干细胞特性的细胞残存下来，且可向良性分化，提示基因在肝细胞癌发生过程中起重要作用，而 CSC 可能在这个过程中起重要作用，然而就其来源目前尚未得出一致的结论。2CSC 的表面标记特征近年来，许多学者对 CSC 的遗传表性进行研究，证实了CSC
5、的存在 13-14 。颜政等6通过对肝内卵圆细胞（Oval cell，OVC）表面标记分选肝细胞癌细胞，了解不同肝细胞癌细胞亚群的裸鼠成瘤能力，初步认识 CSC 的表面标记特征。肿瘤具有异质性，仅有限的细胞具有肿瘤起始能力，称为肿瘤起始细胞或肿瘤干细胞。分离肿瘤干细胞，一方面要求纯化肿瘤亚群细胞，另一方面需测定亚群细胞存活体中肿瘤的启动能力。肿瘤干细胞起源于对应的成体干细胞，因而癌细胞趋于显示其正常来源细胞的功能与表型。研究发现根据不同的 OVC 表面标记分选的肝细胞癌细胞亚群成瘤能力存在一定的差别，其中 CD34、C-Kit、CK7 等 3 个表型的阳性与阴性肿瘤细胞移植裸鼠后，成瘤能力差异
6、显著。在稀释 410倍种植密度下 CD34-、CK7+ 、C-Kit+ 肿瘤细胞亚群成瘤能力仍强于对应阳性或阴性肿瘤细胞亚群，提示 CD34-、CK7+ 和 C-Kit+ 可能是人 CSC 的部分表型标志6 。Van 等15 研究结果显示CD34、C-Kit 是造血干细胞的表面标志，通常不表达于正常肝细胞，4验证了前者实验的正确性，提示可以利用 CSC 的表面标记特征对其进行特异性识别。Ma 等2从肝细胞癌临床样品中分离出 CD133的细胞群，并验证细胞群具有肿瘤干细胞的一些特性。刘胜军等13采用 C-Kit 和 CK7 对肝细胞癌细胞进行双阳性分选，得到 C-Kit+、 CK7+细胞亚群和对
7、应的非 C-Kit+ CK7+细胞亚群。综合其特征，肝细胞癌中 C-Kit+、CK7+ 亚群细胞具有 100的成瘤、自我更新和低增殖能力，且具有干细胞特性，可能是肝细胞癌中的肿瘤干细胞，即 CSC。利用流式细胞仪进行 C-Kit、CK7 双阳性分选可能是肝细胞癌中肿瘤干细胞较好的分选方案。周思朗等16按照 CSC 表面标志物对大鼠 CSC 进行分选，得出 Thy-1+细胞、CK7-细胞与 AFP+细胞成瘤能力明显大于对应的细胞亚群，具备初步的 CSC 特征。3CSC 的研究进展有研究报道利用 Side-Population（SP）细胞分离技术从肝细胞癌细胞系和肝细胞癌临床样本中分离得到了具有干
8、细胞特性的肝细胞癌 SP 细胞群，其肿瘤细胞能无限增殖，但其生长不受控制17 。由此推断 CSC 的增殖是不受控制、无限制的。与之相反，干细胞是存在于肝组织中具有自我更新和分化为肝细胞和胆管上皮5细胞等多种细胞的不成熟细胞，其生理功能是在生理条件下更新衰老死亡的肝组织细胞，维持肝脏结构和功能的完整性；在病理条件下，干细胞可增生和分化，修复受损肝组织。干细胞和 CSC 有一些相似的特性18 。新的观点强调肿瘤增生是由肿瘤干细胞引起的 ,肿瘤干细胞内的一些分子可以促进肿瘤的发展19 。例如, 特定干细胞基因 OCT4 的过表达可以促进肠和其他器官的上皮细胞的肿瘤迅速发生。在研究 CSC 特性方面同
9、样取得了一定的成果，众所周知，干细胞有很强的分化能力，在肝细胞癌组织内不同的肿瘤细胞分化程度不同，分化成熟的肿瘤细胞恶性程度低，而分化差的肿瘤细胞恶性程度高20 。Ma 等2 从肝细胞癌组织中分离出 CD133+的细胞群，并证实其具有 CSC 的特性，例如端粒酶。干细胞和 CSC都有端粒酶活性，但只有永生化的干细胞表达端粒酶。CSC 内端粒酶活性高而成熟肝细胞缺乏端粒酶活性，端粒酶活性对维持肝细胞癌的生长和进展起重要作用。端粒酶活性和附加的基因突变可能是细胞恶性转化的必要条件,也许是肝细胞癌发生、发展的重要机制之一，而 CSC 在这一变化中起到了举足轻重的作用。AFP 是与胚胎肝细胞和干细胞相
10、关的蛋白，被认为是细胞去分化或未成熟的标志。一般认为，正常情况下，只有 14 d 左右的胚胎肝组织内存在干细胞，表达 AFP，之后血液中 AFP 的含量将会维持在比较低的水平。然而，临床上 70的肝细胞癌患者血清 AFP 升高，推测升高的 AFP 极有6可能是由具有干细胞特性的 CSC 表达和分泌2 。CSC 与干细胞有相同的信号通路。急性肝损伤时 Wnt、Shh、Notch 信号通路暂时激活，干细胞增殖；慢性损伤时 Wnt、Shh、Notch 信号通路被持续激活,维持干细胞增殖和分化。而 CSC 也存在Wnt、Shh、Notch 通路的持续激活，过度表达 EBPSO 蛋白持续激活 Wnt 通
11、路可能促进肝细胞癌的形成19 。研究对肝细胞癌的形成机制提出了推理和假设，其中都肯定了 CSC 的重要作用。4存在的问题以及发展趋势目前，对 CSC 的研究仍然存在许多问题。首先关于 CSC 来源的观点并不一致，很难确定 CSC 与干细胞的关系19-20 。其次大多实验结果都由动物模型得到，人类肝细胞癌是否存在同样的情况还有待深入的研究。但是有一点是肯定的，具有多向分化潜能和高增殖力的 CSC 对肝细胞癌的发生具有重大作用。Al-Hajj 等3 提出关于 CSC 的假说主要有：肝组织中存在干细胞，干细胞与肿瘤的发生密切相关，突变的干细胞可能是肝细胞癌发生的起始细胞。但是 CSC 学说的提出主要
12、基于理论推测和现象观察，如果能从肝细胞癌组织中分离鉴定出 CSC 并建立相应的细胞系，将进一步揭示肝细胞癌发生发展的病理机制，从而为研究设计肝细胞癌的特异性诊断和治疗方法提供理论依据。7【参考文献】1 Mimeault M, Hauke R, Mehta PP, et al. Recent advances in cancer stem/progenitor cell research: therapeutic implications for overcoming resistance to the most aggressive cancersJ. J Cell Mol Med,2007,
13、 11( 5):981-1011.2 Wu XZ, Chen D. Origin of hepatocellular carcinoma: role of stem cellsJ. J Gastroenterol Hepatol, 2006,21(7):1093-1098.3 Al-Hajj M, Wicha MS, Adalberto BH, et al. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cellsJ. Proc Natl Acad Sci USA, 2003,100:3983-3988.4 Ma S, Chan
14、 KW, Hu L, et al. Identification and characterization of tumorigenic liver cancer stem/progenitor cellsJ. Gastroenterology,2007,132:2542-2556.5 Sharma AD, Cantz T, Manns MP, et a1. The role of stem cells in physiology, pathophysiology, and therapy of the liverJ. Stem Cell Rev, 2006,2(1):51.86 颜政, 方驰
15、华,高鹏. 人原发肝细胞癌干细胞表面标志的初步研究J.南方医科大学学报,2006,26(9):1304-1306.7 钟晓刚,何生,殷舞,等. 成体肝干细胞向肝细胞癌细胞趋向性迁移的体外实验J. 中华肝脏病杂志 ,2005,13(9):644.8 周志鹏,李波.肝干细胞与肝细胞癌关系的研究现状与临床价值J.中国普外基础与临床杂志,2007, 14(4): 493-496.9 Gournay J, Auvigne I, Pichard V, et al. In vivo cell lineage analysis during chemical hepatocarcinogenesis in r
16、ats using retroviral-mediated gene transfer: evidence for dedifferentiation of mature hepatocytesJ. Lab Invest, 2002, 82(6):781-788.10 Ma S, Lee TK, Zheng BJ, et al. CD133+ HCC cancer stem cells confer chemoresistance by preferential expression of the Akt/PKB survival pathwayJ. Oncogene,2008,27(12):1749-1758.11 Ruch RJ, Trosko JE. The role of oval cells and g
