揪出肿瘤的“元凶”——肿瘤干细胞
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乳腺癌干细胞： “自立独行”
在大多数肿瘤的内部存在着为数不多又任性的干细胞，这些干细胞可向肿瘤的生长输注营养，但是因为其数量极少，科学家们以前很难对其进行研究。现在，机会终于来了，因为之前建立的一种乳腺癌细胞系被发现具有肿瘤干细胞的特征。
最近在美国《国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上，由诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco博士所带领的一个国际研究小组发表了一篇研究，该研究证明，从培养的LA7细胞系中取出一个细胞，并将其注射入鼠的乳腺组织后，可生长出一个新的乳腺肿瘤。Dulbecco博士是一位杰出的研究者，并且担任Salk研究院的荣誉院长。
他们的发现支持这样一个观点：虽然肿瘤干细胞比较少见，但是在一个肿瘤的内部，仅仅一个肿瘤干细胞就足以引发并维持一个恶性肿瘤的生长。该文章的第一作者Ileana Zucchi博士说，我们用仅仅一个肿瘤干细胞就能研究肿瘤干细胞的动力学和行为特征，并且能在单一细胞的水平上研究其在实体瘤形成中的作用。Zucchi博士是意大利生物技术学院(ITB-CNR)的分子肿瘤生物学家。
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建立一个肿瘤干细胞体系模型可以让研究者确定相关的基因和蛋白质，从而有助于探寻人类的乳腺癌干细胞。Zucchi博士希望，通过在单个细胞水平上更多地了解关于肿瘤形成的机制，从而可以将肿瘤干细胞作为治疗的破坏靶点，而不会对人体内的正常干细胞造成任何影响。
Dulbecco教授在1979年已经从鼠的乳腺腺癌组织中分离出了LA7细胞。他和Zucchi博士在过去10年的时间里，都致力于研究这种细胞向乳腺的各个结构进行分化的能力。Zucchi博士回忆说，我们最初开始对LA7细胞进行研究，是因为这类细胞具有干细胞的很多特性，比较像正常的成体干细胞。但是直至后来，我们才证明一个单个的LA7细胞也能够形成异质性肿瘤，并且其具备肿瘤干细胞的特征。
我们已经知道，肿瘤干细胞和正常干细胞存在某些共性。成体干细胞或肿瘤干细胞分裂、产生新的干细胞(称为自我更新)以及某种类型的细胞(称为分化)的能力，是保持健康组织生长或者肿瘤细胞无限制生长的关键因素。
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不过，两者之间还存在一个主要的差别。虽然正常的干细胞有明显的干细胞自我更新的特性，但是当它处于正常的环境或微环境时，通常不会产生无限制的细胞增殖。而肿瘤干细胞则不会受环境因素的影响。
当在培养皿中生长时，LA7细胞就像正常的干细胞，而受到适宜条件的刺激时，LA7细胞就可以向乳腺组织中的所有细胞系进行分化。只要有足够的时间，这些细胞就可以形成复杂的三维结构，就像正常乳腺组织中泌乳的腺管和腺囊，并且能够产生乳蛋白。
为了评价这类细胞的肿瘤遗传性，研究者们将细胞注射到雌鼠的乳腺组织内。结果发现，虽然环境因素可以抑制干细胞的无限制增殖，但是LA7细胞不受环境因素的限制，即使单个的细胞就可以形成肿瘤。如果肿瘤的形成依赖于一个以上的细胞的注射，那么就很难分辨这种不受环境因素限制的细胞究竟是肿瘤细胞还是肿瘤干细胞。但是由于研究者是从注射一个细胞开始研究的，所以说LA7细胞不受环境因素限制的这一特性是源于原始的肿瘤干细胞。
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结直肠癌干细胞：浮出水面
此外，也是来自美国《国家科学院院刊》的报道，Stanford大学医学院的研究者们已经发现了形成结肠和直肠癌的肿瘤干细胞，这一发现将有可能给这一致命性的癌症带来治疗的希望。
这是由Michael Clarke博士所领导的大型多学科研究小组最近发现的一种肿瘤干细胞。“这一发现将有助于我们更好地了解如何分辨这类细胞，并从分子水平上开发新的治疗方法。”Clarke博士说。
Clarke博士是第一位在实体瘤中发现肿瘤干细胞的研究者，他于2003年在Michigan大学工作期间发现了乳腺癌干细胞。2005年来到Stanford大学之后，他便开始了这项新研究，并且在之前发现了头颈部以及胰腺肿瘤的干细胞，现在又发现了结直肠癌的干细胞。
这类干细胞就像一条小溪的源泉，能够源源不断地产生新的肿瘤细胞。虽然普通的肿瘤细胞也能分裂产生新的细胞，体积可以增大，从而挤压正常组织造成损伤，但是普通的肿瘤细胞寿命相对较短，不能像肿瘤干细胞一样给整个肿瘤输送营养，而不能维持整个肿瘤的生长。同时，肿瘤干细胞似乎也在肿瘤的传播转移中起到一定的作用。
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研究者希望将来可以开发出新的治疗方法，特异性地杀伤肿瘤干细胞，从而可以彻底根除肿瘤。现有的治疗方法虽然能够杀死大量的肿瘤细胞，但是一旦有肿瘤干细胞存活，肿瘤就会复发或者转移。
Weissman博士说，我们组成了一个由科学家和临床医生组成的研究小组，设计了新的免疫分子诊断和治疗方法，并且在携带肿瘤干细胞的鼠中进行实验，希望几年以后可以在患者中进行临床试验。
对于结肠癌干细胞最重要的是一种蛋白质——CD44，这一肿瘤研究组的研究者们对其已经比较熟悉了。CD44之前在乳腺癌和头颈部肿瘤的干细胞的表面也被发现，后来发现其在结直肠癌干细胞的表面也存在。这一发现可能反映了这样一个事实，即这几种肿瘤都是源于同样的组织。也就意味着，也许一种治疗方法就可以同时治疗这3种肿瘤。
研究者们还在结直肠癌干细胞上发现了一种新的蛋白质，称为CD166，这种蛋白质之前未在其他肿瘤干细胞中发现过。这也是该篇论文的新鲜点。CD166蛋白可能会成为鉴别和治疗结直肠癌的一个独特的靶点。
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在美国，结肠和直肠癌是癌症相关死亡原因中的第二大常见的原因，每年可造成5万人死亡。而且这类肿瘤通常直到晚期才被发现，并且难以治疗。目前的治疗方法包括化疗、放疗或手术。但是，研究者指出，很难判断患者对哪种治疗方法反应最好。
肿瘤干细胞将来一个可能的作用就是，可以分辨患者对哪一种治疗方法反应最好。在乳腺癌方面，Clarke和其同事最近发现了一组基因，这组基因的表达或关闭可以反应出患者对某种治疗有反应还是无反应。研究小组希望在结直肠癌干细胞的研究中也会如此发现，并将其作为结直肠癌干细胞研究的第一步，从而可以判断患者应该接受何种治疗。
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英科学家通过胚胎干细胞了解癌细胞扩散
癌细胞转移意味着病情恶化，它使治疗变得更加困难，是晚期癌症不能手术根治的主要原因。英国科学家最近发现，胚胎干细胞会发生与癌细胞转移时类似的一种变化，这将有助于了解癌细胞转移机制，为治疗癌症提供新线索。
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据最新一期《细胞分子生物学》杂志报道，英国曼彻斯特大学的科学家用胚胎干细胞研究上皮细胞钙黏附蛋白质如何阻止正常生长过程中的细胞移动，结果发现上皮细胞钙黏附蛋白质不仅有助于细胞黏合在一起，而且会阻止另一种能增强细胞迁移性的蛋白质的活动。研究人员认为，该蛋白质的这种双重功能有助于找到防止癌细胞扩散的新办法。
在正常情况下，上皮细胞之间紧密结合，形成稳定的组织层。当肿瘤恶化时，一些细胞开始变成间叶细胞，这类细胞互不黏附，形成松散的组织，细胞在组织中可以移动，使癌细胞向身体其他部位扩散。
这个被称为“上皮细胞-间叶细胞转变(EMT)”的关键过程是在早期胚胎中首次被发现的，与胚胎发育有关。曼彻斯特大学的科学家认为，胚胎中的未成熟细胞——胚胎干细胞可能会发生类似的转变。
负责这项研究的克里斯·沃德说，研究显示，胚胎干细胞会自发产生与“上皮细胞-间叶细胞转变”非常类似的转变。胚胎干细胞可以在实验室得到培养，并且保持早期胚胎的特性。因此，科学家可以借助胚胎干细胞来了解癌细胞扩散机制，从而寻找能防止癌细胞扩散的新疗法。(葛秋芳、王艳红), http://www.100md.com(海上飞鱼 编译)