研究人员发现肿瘤干细胞是脑肿瘤研究的良好模型
研究人员国家癌症研究所(NCI)和国家神经疾病和中风研究所(NINDS),两者的一部分美国国立卫生研究院研究人员发现,与癌症研究实验室中常用的癌细胞系相比,直接来源于人类胶质母细胞瘤脑肿瘤的肿瘤干细胞系是研究胶质母细胞瘤生物学和生理学的更好模型。
他们还发现了保存这些胶质母细胞瘤干细胞系的生物完整性和遗传特征的条件。研究结果发表在2006年5月15日的《癌症细胞".
传统癌细胞系中的细胞通常与相应原始肿瘤中的细胞几乎没有相似之处。
而胶质母细胞瘤肿瘤干细胞则准确地反映了亲本肿瘤的生物学机制和遗传特征。
这些肿瘤干细胞能够自我更新——这是肿瘤生长所必需的特征——当注射到免疫系统受损的小鼠体内时,它们会发展成胶质母细胞瘤。
因此,这些肿瘤干细胞系为研究胶质母细胞瘤的生物学和测试治疗这种疾病的药物提供了一种工具。
“这项研究表明,传统的癌细胞系是一个有缺陷的模型,不能很好地代表人类肿瘤,”NCI癌症研究中心神经肿瘤学分支的研究负责人、医学博士Howard Fine说。
“我们可能对这些肿瘤的生物学特性得出了不准确或可能错误的结论,并可能使用了不恰当的模型来筛选治疗方法。”
“这是首批对胶质母细胞瘤肿瘤干细胞生物学进行深入描述的研究之一,我们已经证明,这些肿瘤干细胞系最终可能提供一个模型系统,更准确地代表患者实际发现的肿瘤生物学。”
传统的癌细胞系是通过在培养皿中培养癌细胞而产生的。
培养的细胞使研究人员能够在活体外研究肿瘤细胞的生理学,并在含有血清的溶液中生长,为细胞提供营养。
然而,正常的脑(神经)干细胞不能在含有血清的溶液中生长,因为它会导致细胞分化、成熟和停止生长。
在这项研究中,胶质母细胞瘤肿瘤干细胞系在两种不同的培养条件下生长,一种含血清,另一种无血清。
然后将得到的胶质母细胞瘤干细胞系的生物学和遗传特征与用血清培养的传统胶质母细胞瘤细胞系和在无血清溶液中培养的正常神经干细胞系进行比较。
研究人员想要确定哪种细胞系与从新鲜脑肿瘤中分离出来的胶质母细胞瘤细胞的生物学特征最接近。
本研究表明,在血清和无血清两种不同条件下生长的胶质母细胞瘤干细胞具有巨大的生理和遗传特征。
在无血清条件下生长的胶质母细胞瘤肿瘤干细胞具有与亲本胶质母细胞相同的特征。
然而,用血清培养的胶质母细胞瘤干细胞失去了原始肿瘤细胞的所有生物学和遗传特征,最终承担了在血清中培养并研究了20年的传统胶质母细胞瘤细胞系的特征。
Fine说:“当血清被添加到肿瘤干细胞中时,它会导致它们分化,并成为不同的细胞。”
“几十年来,在某种意义上,我们一直在用传统的生长方法清除这些肿瘤干细胞,我们已经证明它们是理解癌症生物学的重要模型。”