癌症干细胞重新定义我们如何看待癌症

肿瘤干细胞理论

癌症干细胞(CSC)很难定义,即使对于生物学家。为了理解二者,癌症本身必须被认为是高度组织——癌细胞的细胞组成的层次结构。肿瘤干细胞理论植根于科学发现癌症肿瘤,如正常组织,含有细胞能够自我更新和产生分化细胞。的一个子集,癌细胞能增加其他癌症。这些细胞被称为二者。

二者的概念已经存在自1855年以来,当德国病理学家Rudolf Virchow第一次假设癌症源于一种类似胚胎细胞。然而,现代的领域开始发现发表在1994年自然论文,题为“人类移植后急性骨髓白血病细胞启动SCID鼠。”这一开创性的论文里,Lapidot等人首次分离出二者在急性髓系白血病(AML)患者标本。此外,他们发现从AML患者当这些细胞被移植到小鼠免疫系统,人类AML的老鼠。这一发现不仅开始了癌症生物学领域围绕这些特殊的细胞,它改变了范式癌症是如何理解的。

所以,什么是癌症干细胞和它是如何不同于其他癌细胞?

达成共识小组由美国癌症研究协会召集CSC定义为”在肿瘤细胞具有自我更新能力和导致癌细胞组成肿瘤的异质血统。”

Luis Parada博士脑部肿瘤中心主任和美国癌症协会研究教授纪念斯隆凯特林癌症中心,增加了这个定义的深度。他的实验室在二者胶质母细胞瘤模型和工作在2012年发表了一项具有里程碑意义的研究显示删除CSC人口导致肿瘤回归。

Parada博士,一个细胞是一个癌症干细胞如果1)坐在肿瘤生长的层次结构的顶点2)它负责治疗后复发,3)它负责转移。

这是什么意思在实验情况?Ravi Majeti博士学系的副教授,医学研究所(血液学)和成员的斯坦福大学干细胞生物学和再生医学提供一些清晰的问题。

Majeti博士说,“让我们分别一个癌症为两个群体。如果一个分数的细胞产生肿瘤时放入一只老鼠,它包含一个CSC。如果电池不包含一个CSC的分数,它不会在鼠标生成肿瘤。“但是,他继续强调肿瘤由CSC将由异构的细胞——不同于一个正常的干细胞会创建一个新的组织。

Majeti博士的实验室工作来识别不同的人类急性髓系白血病(AML)干细胞和正常的同行在分子和基因水平。他强调,CSC假设取决于理解癌症组织与细胞层次结构只有一个子集的细胞能够产生其他癌细胞。因此,CSC的定义是操作胜过一切。

CSC的定义变得复杂

从癌症干细胞假说20年前开发的,不仅对二者的理解变得越来越复杂,因此也作为一个整体的动态字段。

并不是所有的癌症干细胞研究者CSC的定义相同。事实上,一些组织工作细胞,像Parada博士,不会作为CSC分类。这是一个CSC领域变得阴暗的地方。

有巨大的差异在这个领域所做的实验与越来越多的工作在细胞系。这并不是说工作不好,那就是化验是不完美的。Parada博士指出,细胞在文化本质上是“搞砸了”,他们缺乏存在的异质性肿瘤,因为他们已经适应了在培养皿中生长与特定环境与特定的氧气和血清浓度,等等。这些实验不代表如何在生物细胞生长。

尽管有这些差异,非常确凿的工作证明,二者在癌症中发挥作用,如肝脏、皮肤基底细胞癌、膀胱癌、结肠癌、胶质母细胞瘤(大脑)和白血病。这个工作的主要是通过异种移植二者免疫力低下小鼠。

二者如何影响目前的疗法的有效性?

二者有多个机制,保护他们免受癌症治疗标准。例如,二者相对静止,使他们更顽固的快速分裂的细胞疗法是有效的。二者也可以表达更多的多重耐药性转运蛋白,处理更多的活性氧,有增强的DNA修复能力,可以抗辐射。

许多抗癌疗法是基于能力评估肿瘤萎缩。然而,除非二者与其他细胞死亡,肿瘤会重新长出,使二者的角色在考虑治疗尤其重要。

二者和癌症治疗

没有重大的临床成功出来CSC的领域。尽管收益字段在癌症的整体理解,有治疗发展的挑战。也许最具挑战性的是类似的二者如何正常组织干细胞。CSC的途径已成为重要的自我更新也正常干细胞自我更新的关键途径。如果目标,这将是非常有毒的正常的干细胞。不仅如此,但治疗的可能性是CSC的希望研究人员大约十年前已经黯然失色的令人难以置信的激动人心的进步癌症免疫治疗领域。

然而,CSC的进步领域非常有价值,尽管没有一种药物。在这个领域所做的工作已经改变了我们如何看待癌症和给我们更准确的癌症的复杂性以及它如何应该打击。Majeti博士所描述的,“人们认为癌症是一个统一的球。“然而,二者领域已经显示有异质性这一观点的癌症,在单细胞水平。基因表达、细胞表面标记、表观遗传学、突变,癌症细胞和代谢的状态有很大的不同,导致了一个更为复杂的理解癌症。关于字段本身的异质性和缺乏CSC的治疗,Parada博士补充说,“这个领域是活着,即使是经常歪曲。”