肝癌干細(xì)胞的研究現(xiàn)狀

摘要：肝癌是世界第5大常見(jiàn)癌癥，以其高致死率成為名副其實(shí)的健康殺手。而肝癌發(fā)生發(fā)展的生物學(xué)機(jī)制仍未明確[1]。而近年來(lái)隨著腫瘤干細(xì)胞概念的提出，同樣在肝癌組織中發(fā)現(xiàn)了一群能顯著影響肝癌發(fā)生、發(fā)展，并影響腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及耐藥性的一類細(xì)胞，即肝癌干細(xì)胞（LCSCs）。肝癌干細(xì)胞（Liver Cancer stem cells，LCSCs）概念的提出，為肝癌的認(rèn)識(shí)及診治提供了新的思路[2]。本文即今年來(lái)對(duì)于肝癌干細(xì)胞的研究做一綜述。

關(guān)鍵詞：干細(xì)胞；肝癌；LCSC

1 腫瘤干細(xì)胞的概念

在腫瘤組織中，腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出較正常細(xì)胞不同的多種形態(tài)學(xué)及功能學(xué)上的差異，傳統(tǒng)上多認(rèn)為這種差異是由于腫瘤細(xì)胞內(nèi)正?；虻倪^(guò)表達(dá)[3]或異常突變[4]所致。同時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)賴以維持的微環(huán)境亦可影響正常細(xì)胞的向惡性細(xì)胞演變[5]。近年來(lái)多向研究表明，腫瘤細(xì)胞的多樣性及異質(zhì)性是一類具有類似于正常干細(xì)胞的自我修復(fù)，多向分化及無(wú)限增殖能力的細(xì)胞群分化演變的結(jié)果，這類細(xì)胞群即被稱之為腫瘤干細(xì)胞（CSCs）[6-7]。腫瘤干細(xì)胞是影響腫瘤轉(zhuǎn)移、耐藥性及復(fù)發(fā)的重要因素，因此，基于腫瘤干細(xì)胞的診治將是腫瘤（包括肝癌）診治的關(guān)鍵。

CSCs最初是從白血病中分離得到的，隨后，在多種實(shí)體腫瘤組織，包括胃癌、前列腺癌、胰頭癌等中先后發(fā)現(xiàn)了類似的細(xì)胞群。但現(xiàn)階段關(guān)于CSCs的具體來(lái)源仍不甚明確，現(xiàn)有的說(shuō)法認(rèn)為，其來(lái)源：①干/祖細(xì)胞周圍細(xì)胞微環(huán)境的變化和細(xì)胞本身基因異常表達(dá)所致干細(xì)胞的腫瘤化；②干細(xì)胞增殖產(chǎn)生的前體細(xì)胞發(fā)生突變，喪失成熟能力，僅保留高度增殖能力所致。

2 而關(guān)于肝癌干細(xì)胞（LCSCs）的來(lái)源

2.1慢性肝病（Chronic Liver Disease，CLD）介導(dǎo)下，反復(fù)的慢性炎癥刺激及肝細(xì)胞再生過(guò)程中，正常肝干/祖細(xì)胞的基因表達(dá)及遺傳調(diào)控的異常而產(chǎn)生[8]。

2.2肝細(xì)胞所處微環(huán)境的改變，正常肝臟細(xì)胞的脫分化所致[9]。Barone等人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，正常成熟肝臟細(xì)胞或膽管上皮細(xì)胞在特殊條件下以可發(fā)展成為具有無(wú)限制惡性增殖分化的細(xì)胞群[10]。

LCSCs關(guān)系到肝癌起病、進(jìn)展及治療的預(yù)后。其概念的提出為對(duì)肝癌的認(rèn)識(shí)和診療提供了新思路。目前，如何有效分離出LCSCs，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)肝癌的靶向治療將是臨床上對(duì)于肝癌診療的重點(diǎn)。

2.3基于LCSCs細(xì)胞表面標(biāo)志物（cell surface marker）的分選法

2.3.1關(guān)于LCSCs的細(xì)胞表面標(biāo)志物 ①EpCAM：EpCAM（Epithelial Cellular Adhesion Molecule），亦稱為CD326、17-A、ESA、EGP4，是一種由GA-733-2基因編碼的分子量為40kDa的跨膜糖蛋白。EpCAM在早期肝臟發(fā)育中就有表達(dá)，廣泛存在于肝臟干細(xì)胞及肝母細(xì)胞中，而正常成熟肝細(xì)胞上無(wú)表達(dá)[11]，它的活化和高表達(dá)預(yù)示了腫瘤的活性、侵襲能力和惡性程度。Bae[12]等檢測(cè)到EpCAM在結(jié)節(jié)性肝惡性腫瘤中存在高表達(dá)。而沉默EpCAM基因后，肝癌的腫瘤等級(jí)、APF水平等顯著下降。②CD133（cluster of differentiation 133）又名AC133，同樣也是一種細(xì)胞跨膜糖蛋白，表達(dá)于多種干/祖細(xì)胞表面，在肝臟腫瘤組織中，CD133（+）細(xì)胞相對(duì)于CD133（-）的細(xì)胞具有更強(qiáng)的增殖能力與致瘤性[13]。Yin[14]等以1000個(gè)CD133（+）細(xì)胞注入小鼠皮下導(dǎo)致成瘤。而CD133（-）細(xì)胞不具備致瘤性。③CD90：又名Thy-1，是一種GPI錨定的細(xì)胞表面標(biāo)記蛋白。在癌前病變肝臟以及增殖膽管細(xì)胞中可檢測(cè)到CD90的表達(dá).Yang[15]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CD45（-）CD90（+）細(xì)胞群廣泛存在于在所有的肝臟惡性腫瘤組織樣本和90%以上的肝臟惡性腫瘤血液樣本中，并表達(dá)有其他如ESA、CD13、CD133等干細(xì)胞標(biāo)志物。在進(jìn)行的動(dòng)物移植實(shí)驗(yàn)中觀察到CD90（+）細(xì)胞具有明顯的致瘤性。另外，還有其他多種表面標(biāo)志物包括：CD13、OV6、K19、c-kit（又稱CD117），ABCG2、ALDH等。

2.3.2側(cè)群（SP）細(xì)胞分選法 目前大量研究表明，肝臟SP細(xì)胞內(nèi)可能富集了多量LCSCs。SP細(xì)胞是一類比較特殊的細(xì)胞群，能高效外排進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的DNA熒光燃料（Hoechst33342）。在Zhou等[16]的研究中發(fā)現(xiàn)，肝癌組織中，SP細(xì)胞與NSP（non-side populmion cell）細(xì)胞相比，具有不同的基因表達(dá)譜，而其中某些基因表達(dá)明顯上調(diào)，導(dǎo)致了其具有很高的增殖潛能、腫瘤激發(fā)能力及凋亡抑制能力。有學(xué)者將從肝癌組織中的SP進(jìn)行立體培養(yǎng)，結(jié)果產(chǎn)生了SP細(xì)胞群及非SP細(xì)胞群。且通過(guò)誘導(dǎo)，SP細(xì)胞群可分化成為成熟的干細(xì)胞和造血細(xì)胞。表明SP細(xì)胞具有類似干細(xì)胞的多向分化及高度的自我分化能力，可以表現(xiàn)出干細(xì)胞特性[17]。

關(guān)于LCSCs的耐藥性： 現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)對(duì)于肝癌治療仍以手術(shù)為主，對(duì)于不能切除的肝癌則采取化療、放療等多種手段結(jié)合的輔助治療方案，而肝癌細(xì)胞的耐藥性卻決定了化療的局限性。肝癌干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，讓人們認(rèn)識(shí)到了，肝癌的高耐藥可能與LCSCs密切相關(guān)。導(dǎo)致CSC是的耐藥機(jī)制則主要包括如下方面：①CSCs的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)的藥泵作用：三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（ATP-binding cassette transporter，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）是腫瘤干細(xì)胞內(nèi)特異的一種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，具有轉(zhuǎn)運(yùn)短肽類、藥物霉素等物質(zhì)的作用。在其介導(dǎo)下，進(jìn)入腫瘤干細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞性化學(xué)毒性物質(zhì)在發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)前就有大部分被泵出胞外，導(dǎo)致保內(nèi)藥物濃度達(dá)不到理想要求，從而難以殺滅腫瘤細(xì)胞的作用。②肝癌干細(xì)胞處于阻留狀態(tài)（G0期）：G0期是細(xì)胞周期中脫離正常過(guò)程，暫時(shí)停止有絲分裂的一個(gè)階段。這個(gè)階段中，細(xì)胞出于阻留狀態(tài)，新陳代謝明顯下降，不進(jìn)行有效的分裂增生。從而使得某些作用于細(xì)胞增殖期的藥物（如作用于M期的長(zhǎng)春新堿、作用于S期的阿糖胞苷等），無(wú)法產(chǎn)生作用，以此產(chǎn)生耐藥。③凋亡抑制：誘導(dǎo)癌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡是目前多數(shù)細(xì)胞毒性藥物的共同作用機(jī)理[18]，然而，腫瘤細(xì)胞內(nèi)抗凋亡基因的高度表達(dá)，可明顯抑制凋亡效益基因組的轉(zhuǎn)錄，從而有效的避免了細(xì)胞凋亡程序的激活，進(jìn)而躲避藥物帶來(lái)的細(xì)胞毒作用，產(chǎn)生耐藥。④DNA修復(fù)機(jī)制：大多數(shù)抗癌藥物為攻擊DNA的分子靶向藥物，當(dāng)其作用于細(xì)胞DNA上時(shí)，可使其產(chǎn)生不可逆損害，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。然而，腫瘤干細(xì)胞的干細(xì)胞特性決定了該細(xì)胞本身具有很強(qiáng)的自我修復(fù)能力，通過(guò)增強(qiáng)多種DNA連接酶、剪切酶、修復(fù)酶的合成，可有效避免藥物對(duì)DNA序列的損傷，保證細(xì)胞活性。

肝癌干細(xì)胞的影響：如果肝癌的發(fā)生發(fā)展及耐藥的根源的確與肝癌干細(xì)胞有關(guān)，那么臨床上針對(duì)于肝癌治療中，盡管手術(shù)、放化療等相關(guān)治療方式可達(dá)到切除肝癌病灶或縮小病灶的目的，但這些治療方式并不是針對(duì)肝癌干細(xì)胞所做的，所以只要沒(méi)有根除殘余的肝癌干細(xì)胞，則治療的效果將非常有限。也就是說(shuō)，如果肝癌干細(xì)胞是導(dǎo)致肝癌進(jìn)展惡化的關(guān)鍵，那么，針對(duì)于肝癌干細(xì)胞的治療將是根治肝癌的利器。

3 結(jié)語(yǔ)

正常干細(xì)胞及肝癌干細(xì)胞的研究為肝癌的診治打開了新的一扇大門，相信隨著研究的深入，我們對(duì)于肝癌的認(rèn)識(shí)將越來(lái)越深刻，將為肝癌的診治創(chuàng)造新的方式方法，改善肝癌患者的預(yù)后及生存率。

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