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    脂肪肉瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物研究

    2017-01-11 02:36:53綜述毅審校
    中國(guó)美容醫(yī)學(xué) 2017年4期
    關(guān)鍵詞:肉瘤細(xì)胞系內(nèi)皮

    廉 娟 綜述,劉 毅審校

    (1.蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院 甘肅 蘭州 730030;2.蘭州軍區(qū)總醫(yī)院燒傷整形科 甘肅 蘭州 730050)

    ?綜述?

    脂肪肉瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物研究

    廉 娟1綜述,劉 毅2審校

    (1.蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院 甘肅 蘭州 730030;2.蘭州軍區(qū)總醫(yī)院燒傷整形科 甘肅 蘭州 730050)

    脂肪肉瘤中存在一種具有自我更新、擴(kuò)增能力,并具有癌變傾向的異質(zhì)性細(xì)胞,這種細(xì)胞被稱為脂肪肉瘤干細(xì)胞。脂肪肉瘤干細(xì)胞對(duì)脂肪肉瘤的發(fā)生、發(fā)展有著十分重要的作用。明確脂肪肉瘤干細(xì)胞的特異標(biāo)志物可使其準(zhǔn)確分離,并對(duì)其特性及通路的研究有一定作用。本文對(duì)脂肪肉瘤干細(xì)胞標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行概述,旨在為脂肪肉瘤的早期診斷、改善治療方法、提高患者的生存及預(yù)后提供可借鑒的理論依據(jù)。

    脂肪肉瘤干細(xì)胞;干細(xì)胞表面標(biāo)志物;治療靶點(diǎn);檢測(cè)方法

    脂肪肉瘤是最常見的軟組織肉瘤,占所有軟組織肉瘤的15%。發(fā)生在四肢的軟組織肉瘤中,脂肪肉瘤占24%;位于腹膜后的軟組織肉瘤中,脂肪肉瘤占45%。世界衛(wèi)生組織(WHO)將脂肪肉瘤分成四種亞型:非典型脂肪瘤性腫瘤/高分化脂肪肉瘤(ALT/WDLPS),去分化脂肪肉瘤(DDLPS),粘液性脂肪肉瘤(MLPS)和多形性脂肪肉瘤(PLS)。脂肪肉瘤可發(fā)生于任何部位,于四肢及腹膜后多發(fā),其中原發(fā)性粘液性脂肪肉瘤和多形性脂肪肉瘤多見于四肢,腹膜后比較罕見,而非典型脂肪瘤性腫瘤/高分化脂肪肉瘤和去分化脂肪肉瘤好發(fā)于腹膜后。治療多以手術(shù)切除為主,還有化療、放療及分子靶向治療等其他輔助治療方式[1-2]。

    腫瘤干細(xì)胞是腫瘤細(xì)胞中具有無限自我更新能力,并促進(jìn)腫瘤形成的細(xì)胞。1997年Bonnet第一次在急性髓性白血病(acute myeloid leukaemia,AML)中分離出腫瘤干細(xì)胞[3]。相關(guān)研究表明,脂肪肉瘤中也存在這種具有自我更新及擴(kuò)增能力,并具有癌變傾向的異質(zhì)性細(xì)胞,稱為脂肪肉瘤干細(xì)胞。明確脂肪肉瘤干細(xì)胞的特異標(biāo)志物可使其準(zhǔn)確分離,并對(duì)其特性及通路的研究有一定作用。本文擬就脂肪肉瘤干細(xì)胞標(biāo)志物的研究進(jìn)展作一綜述。

    1 脂肪肉瘤干細(xì)胞主要標(biāo)志物

    1.1 與脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物:脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞來源于脂肪組織,迄今為止仍未有特異性標(biāo)記物。根據(jù)2013年國(guó)際細(xì)胞治療協(xié)會(huì)和國(guó)際脂肪應(yīng)用技術(shù)協(xié)會(huì)達(dá)成的共識(shí),脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的表型是CD31-、CD34+、CD45+、CD235a-,其中經(jīng)體外培養(yǎng)的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞表型為CD31-、CD44+、CD45-、CD73+、CD90+、CD105+[4]。Stratford[5]等通過對(duì)來自于四種亞型的9種脂肪肉瘤細(xì)胞系中CD90,CD105,CD73和CD44的表達(dá)進(jìn)行測(cè)定分析,得出這9種脂肪肉瘤細(xì)胞系中,除了去分化脂肪瘤細(xì)胞系中只有較小細(xì)胞群(5%~30%)表達(dá)CD90外,其余細(xì)胞系幾乎每個(gè)細(xì)胞均表達(dá)CD90。CD105和CD44在所有細(xì)胞系中普遍表達(dá),但去分化細(xì)胞中不表達(dá)CD105。CD105表達(dá)差異的相關(guān)機(jī)制尚不清楚,可能與其脂肪肉瘤的癌細(xì)胞功能相關(guān)。研究表明,CD73的高表達(dá)與其他腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移和降低患者的存活率相關(guān)。雖然實(shí)驗(yàn)中CD73的表達(dá)在不同亞型的脂肪肉瘤變化比較大,但是沒有觀察到CD73表達(dá)與脂肪肉瘤侵襲能力之間有相關(guān)性。Yan[6]等人通過對(duì)脂肪肉瘤細(xì)胞系Lipo863的培養(yǎng),篩選出表達(dá)CD36-及CD36+的細(xì)胞,得出這兩種細(xì)胞均表達(dá)CD73、CD90以及CD105,表明該種細(xì)胞與脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞具有一定的相似性。其次將這兩種細(xì)胞進(jìn)行異種移植入小鼠體內(nèi),均有腫瘤生長(zhǎng),將腫瘤切除后進(jìn)行免疫熒光分析該腫瘤中CD36-及CD36+細(xì)胞分布,表明腫瘤形成能力與CD36表達(dá)無關(guān)。

    1.2 CD133:CD133(也稱為AC133和prominin-1)是細(xì)胞膜蛋白超家族成員,是由865個(gè)氨基酸構(gòu)成,其分子機(jī)構(gòu)包括5個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和2個(gè)大胞外環(huán)狀結(jié)構(gòu)[7]。Singh等人首次提出CD133可做為腦膜瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物,運(yùn)用CD133標(biāo)記分選出腦腫瘤干細(xì)胞[8]。研究表明CD133與其他干細(xì)胞標(biāo)記物共同表達(dá)可分選腫瘤干細(xì)胞[9]。Stratford[10]等通過分選了共表達(dá)ALDH1和CD133脂肪肉瘤細(xì)胞亞群,發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞亞群具有自我更新能力增強(qiáng)、成脂能力增加的致瘤性。向裸鼠注射少量該細(xì)胞亞群細(xì)胞即可形成腫瘤,說明該類細(xì)胞具有干細(xì)胞能力。所有這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)腫瘤干細(xì)胞在脂肪肉瘤中的存在,兩者共同表達(dá)可分選脂肪肉瘤干細(xì)胞,并提供了新的腫瘤干細(xì)胞的特異性治療的靶點(diǎn)。相關(guān)研究表明CD133高表達(dá)與腫瘤化療的耐藥性、復(fù)發(fā)及患者生存率均有關(guān)。雖然對(duì)CD133的功能尚不清楚,可通過CD133靶向治療來殺傷腫瘤干細(xì)胞。Stratford[11]等人研究表明由于CD133也存在于正常細(xì)胞內(nèi),全身用藥可造成嚴(yán)重的副作用。通過將作用與CD133的免疫抑制藥物CD133-皂草素與PCI光照技術(shù)相結(jié)合,可降低對(duì)正常細(xì)胞的殺傷作用,實(shí)驗(yàn)可見脂肪肉瘤細(xì)胞SW872存活及增殖能力均受到影響,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中2/3小鼠表現(xiàn)出腫瘤形成延遲,1/6表現(xiàn)出無腫瘤生長(zhǎng),故得出該方式可降低細(xì)胞活力和增殖能力及在體外形成集落和體內(nèi)形成腫瘤的能力。

    1.3 乙醛脫氫酶1(ALDH1):ALDH1是乙醛脫氫酶家族成員之一,是一組將多種細(xì)胞內(nèi)醛氧化成其相應(yīng)的羧酸的酶。ALDH1與環(huán)磷酰胺化學(xué)耐藥性有關(guān)[9]。Ginestier[12]等發(fā)現(xiàn)高ALDH1活性已被用于篩選腫瘤干細(xì)胞群體,包括人多發(fā)性骨髓瘤、急性骨髓性白血病、胰腺癌和乳腺癌等。因此,ALDH1可用作惡性干細(xì)胞群體的常見標(biāo)記[13]。Lohberger[14]等人研究表明ALDH1高表達(dá)的肉瘤細(xì)胞在體外表現(xiàn)出更高的增殖速率、克隆形成效率,提高了ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能力以及增加了化療藥物的耐藥性。相關(guān)研究表明,提高ALDH1的表達(dá)水平和活性可增強(qiáng)肉瘤的致瘤性。同時(shí)證明了ALDH1可作為肉瘤干細(xì)胞的表面標(biāo)記物,可在肉瘤進(jìn)展期及治療期間對(duì)腫瘤干細(xì)胞亞群的惡性程度進(jìn)行評(píng)估[15]。相關(guān)研究通過從人類肉瘤細(xì)胞系(纖維肉瘤,脂肪肉瘤,滑膜肉瘤,軟骨肉瘤和尤因肉瘤)中分選出高表達(dá)ALDH1的細(xì)胞。并表明高表達(dá)ALDH1的細(xì)胞具有高增殖率,可形成集落并表達(dá)干細(xì)胞標(biāo)記物如β-連環(huán)素、Sox2和Nanog。這表明ALDH1可作為肉瘤干細(xì)胞的潛在標(biāo)志物[16]。

    1.4 整合素α6(CD49f):整合素是一類跨膜糖蛋白,通過與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合,調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移及侵襲能力。整合素是一種由18種α亞基和8種β亞基構(gòu)成的異質(zhì)二聚體蛋白,總共形成24種不同的異質(zhì)二聚體整合素蛋白。CD49f由基因ITGA6編碼,與β1或β4結(jié)合形成α6β1或α6β4二聚體,與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白結(jié)合,影響細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)過程。研究表明,CD49f與乳腺癌干細(xì)胞的致瘤性有關(guān),并可作為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤干細(xì)胞的標(biāo)記物[17-18]。Wang[19]等人通過對(duì)CD49f表達(dá)含量高的脂肪肉瘤細(xì)胞及CD49f表達(dá)含量低的細(xì)胞致瘤性對(duì)比,及復(fù)發(fā)患者脂肪肉瘤標(biāo)本中CD49f測(cè)定,發(fā)現(xiàn)CD49f可促進(jìn)脂肪肉瘤生長(zhǎng),并與脂肪肉瘤復(fù)發(fā)有關(guān),這可能與激活的FAK/Src/ERK信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。這提示CD49f參與了脂肪肉瘤細(xì)胞的自我復(fù)制、集落形成及腫瘤的發(fā)生。

    1.5 氨基肽酶-N(APN/CD13):APN是普遍存在的具有高分子量的外肽酶,是鋅粘合金屬蛋白家族的一員CD13的表達(dá)與信號(hào)肽的調(diào)節(jié)相關(guān),并且與多種細(xì)胞的遷移有相關(guān)。最初是作為髓細(xì)胞表面標(biāo)志物而被發(fā)現(xiàn)的,隨后發(fā)現(xiàn)其廣泛分布于多種細(xì)胞表面。APN的許多功能與正常發(fā)育(例如骨髓祖細(xì)胞的)和惡性過程如腫瘤細(xì)胞侵襲,分化,增殖,凋亡,運(yùn)動(dòng)和血管生成的各個(gè)方面相關(guān)[20]。CD13已被證明為Ras信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄位點(diǎn),在腫瘤進(jìn)展中起重要作用,并參與細(xì)胞粘附與侵襲[21-23]。Wang[19]等研究發(fā)現(xiàn)敲除CD13相關(guān)基因,可誘導(dǎo)脂肪肉瘤細(xì)胞凋亡,運(yùn)用CD13抑制劑可抑制脂肪肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。不僅可以作為細(xì)胞表面標(biāo)志物,還可作為治療脂肪肉瘤的新的治療靶點(diǎn)。

    1.6 內(nèi)皮唾液酸蛋白或腫瘤內(nèi)皮標(biāo)記物1(CD248):CD248是單通道跨膜受體,最早發(fā)現(xiàn)于1992年,其配體是細(xì)胞外基質(zhì)分子。CD248與周細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的增殖和遷移有關(guān)。CD248是在腫瘤微血管周細(xì)胞上特異性高表達(dá)的分子,而在正常組織微血管周細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上并不表達(dá)[24-28]。CD248在結(jié)腸直腸癌、乳腺癌、腦腫瘤、黑色素瘤和鱗狀細(xì)胞癌過度表達(dá)。有關(guān)研究表明敲除CD248基因的小鼠,其腹部腫瘤表現(xiàn)出生長(zhǎng)緩慢,侵襲性及轉(zhuǎn)移性均降低[24]。Rouleau[29]等人通過對(duì)42個(gè)人類肉瘤細(xì)胞系研究發(fā)現(xiàn)22個(gè)細(xì)胞系中內(nèi)皮唾液酸蛋白為陽性,并且mRNA和蛋白質(zhì)水平之間具有正相關(guān)性。當(dāng)植入體內(nèi)時(shí),內(nèi)皮唾液酸蛋白在所有傳播部位表達(dá)。證據(jù)表明內(nèi)皮唾液酸蛋白可以在晚期肉瘤中檢測(cè)到,并且可作為不良預(yù)后和晚期疾病的合適的治療靶標(biāo)。Cecile[30]等人通過對(duì)250個(gè)腫瘤標(biāo)本進(jìn)行CD248檢測(cè),得出80%的滑膜肉瘤標(biāo)本和70%的脂肪肉瘤標(biāo)本表達(dá)內(nèi)皮唾液酸蛋白,并得出皂草素結(jié)合IgG抗體可選擇性地抑制內(nèi)皮唾液酸蛋白陽性細(xì)胞的生長(zhǎng),可作為脂肪肉瘤及其他內(nèi)皮唾液酸蛋白陽性肉瘤可能的分子標(biāo)記物及治療方法。

    2 臨床意義

    2.1 靶向治療:脂肪肉瘤的治療主要是以手術(shù)切除為主,但是手術(shù)切除后仍有很高的復(fù)發(fā)率,并且對(duì)于脂肪肉瘤復(fù)發(fā)及不能完全切除的脂肪肉瘤放療和化療治療效果仍有爭(zhēng)議的,靶向治療則成為脂肪肉瘤全身治療的關(guān)鍵。已有研究[31]運(yùn)用相關(guān)基因表達(dá)蛋白的拮抗劑,如MDM2、CDK4及HIV蛋白酶等,從基因水平上對(duì)其進(jìn)行治療。表面標(biāo)志物同樣也可以通過這種方式抑制脂肪肉瘤的生長(zhǎng),相關(guān)研究表明靶向運(yùn)用免疫抑制CD133藥物與PCI技術(shù)相結(jié)合可作為治療脂肪肉瘤的潛在的治療方法。其他實(shí)驗(yàn)表明CD13為Ras信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄位點(diǎn),敲除CD13相關(guān)基因,可誘導(dǎo)脂肪肉瘤細(xì)胞凋亡,運(yùn)用CD13抑制劑(Bestatin)可抑制脂肪肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),可作為脂肪肉瘤的新的治療靶點(diǎn)[12]。

    2.2 檢測(cè)指標(biāo):脂肪肉瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物是檢測(cè)脂肪肉瘤的關(guān)鍵,雖然可通過對(duì)整合素α6檢測(cè)觀察腫瘤復(fù)發(fā)情況,但是目前仍未找到其特異性的表面標(biāo)志物。現(xiàn)可通過聯(lián)合多種標(biāo)志物來診斷,從而提高脂肪肉瘤診斷的敏感性。目前研究表明可通過CD133與ALDH共同表達(dá)對(duì)脂肪肉瘤干細(xì)胞進(jìn)行分選,通過觀察是否共同表達(dá)CD133與ALDH,對(duì)脂肪肉瘤干細(xì)胞進(jìn)行鑒定。多標(biāo)志物檢測(cè)可提高診斷的準(zhǔn)確性,為進(jìn)一步研究表面標(biāo)志物的主要方向。

    3 展望

    目前,對(duì)于脂肪肉瘤干細(xì)胞仍未有最特異性表面標(biāo)志物。聯(lián)合多種表面標(biāo)志物可提高腫瘤干細(xì)胞的分離純度,以便對(duì)研究脂肪肉瘤干細(xì)胞生物學(xué)特性及作用機(jī)制提供良好的基礎(chǔ)并有利于找尋脂肪肉瘤的其他治療方式,提高該疾病的治愈率及遠(yuǎn)期的存活率。同時(shí),聯(lián)合多種標(biāo)志物表達(dá)表面標(biāo)志物可提高診斷的準(zhǔn)確性,更好的對(duì)該疾病的診斷及預(yù)后的進(jìn)行評(píng)估。

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    The Research Progress of Tumor Stem Cell Markers in Liposarcoma

    LIAN Juan1,LIU Yi2
    (1.The Second Clinical Medical College of Lanzhou University,Lanzhou 730030,Gansu,China; 2.The Center of Burns and Plastic Surgery,Lanzhou Command General Hospital of PLA, Lanzhou 730030,Gansu,China)

    Liposarcoma stem cells are a kind of cells which have an increased ability to self-renew compared to the others and increased tumourigenicity in vivo.They are important for Liposarcoma occurrence and development.The specif l c marker scanaccurately isolate liposarcoma stem cells and have a certain role in the study of its characteristics and mechanism. This review aims to explore the Liposarcoma stem cell markers,in order to provide the theoretical basis for Liposarcoma diagnosis,improving the treatment methods and existence and prognosis.

    liposarcoma stem cells;stem cell markers;therapy target;detection method

    R730.262

    A

    1008-6455(2017)04-0125-03

    2017-01-19

    2017-03-23

    編輯/張惠娟

    甘肅省自然科學(xué)基金(編號(hào):1506RJZA303)

    劉毅,蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院全軍燒傷整形外科中心主任醫(yī)師、教授;E-mail:liuyi196402@163.com

    廉娟,蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院在讀碩士研究生;E-mail:lianjuan0430@163.com

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