結(jié)腸癌干細(xì)胞標(biāo)記物及其相關(guān)通路的研究進(jìn)展

李福玲 周麗萍

摘要：近年來我國的結(jié)腸癌發(fā)病率在逐步提高，雖然手術(shù)和化療已經(jīng)取得不小的進(jìn)展，但結(jié)腸癌的預(yù)后效果卻十分不佳，主要原因是復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。存在于結(jié)腸癌組織中的結(jié)腸癌干細(xì)胞，雖然只占少部分，卻在結(jié)腸癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移中起重要作用。隨著近年來對結(jié)腸癌及結(jié)腸癌干細(xì)胞的相關(guān)研究，人們對結(jié)腸癌干細(xì)胞的篩選鑒定及產(chǎn)生機(jī)制逐步清晰，現(xiàn)就目前關(guān)于結(jié)腸癌干細(xì)胞的表面標(biāo)記物及信號(hào)通路作一綜述。

關(guān)鍵詞：結(jié)腸癌;結(jié)腸癌干細(xì)胞;標(biāo)記物;信號(hào)通路

中圖分類號(hào)：R735.35 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-2177（2019）03-0122-03

結(jié)腸癌是目前嚴(yán)重威脅人類健康的消化道惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和死亡率呈逐年增長趨勢，其中5年生存率僅為65%[1]。結(jié)腸癌的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移和治療耐受是其死亡率和預(yù)后差的主要原因。結(jié)腸癌干細(xì)胞與結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化以及增殖和化學(xué)抵抗有密切關(guān)系[2]。近年來，隨著結(jié)腸癌干細(xì)胞概念的提出，對結(jié)腸癌干細(xì)胞特異性標(biāo)志物及相關(guān)信號(hào)通路的探索逐漸深入，有利于闡明結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制，為結(jié)腸癌的防治提供關(guān)鍵信息。本文將對結(jié)腸癌干細(xì)胞的標(biāo)記物及相關(guān)通路進(jìn)行如下綜述。

1 結(jié)腸癌干細(xì)胞與腫瘤干細(xì)胞

結(jié)腸癌干細(xì)胞是存在于結(jié)腸癌中的一小部分具有自我更新、多項(xiàng)分化和無限增殖潛能的細(xì)胞，它與結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和治療耐受有著密切的聯(lián)系。結(jié)腸癌干細(xì)胞為腫瘤干細(xì)胞中的一類，雖然有特異性方面的差異，但是研究思路和方法大致相同。腫瘤干細(xì)胞的研究關(guān)鍵主要是如何從腫瘤細(xì)胞或腫瘤組織中分離出腫瘤干細(xì)胞。1994年， Lapidot等[3]利用細(xì)胞表面標(biāo)志物表達(dá)，首次分離出了人急性粒細(xì)胞白血病干細(xì)胞。此后逐漸發(fā)展成為腫瘤干細(xì)胞分離和純化的方法之一——表面標(biāo)志物分選法，比較常用的為流式細(xì)胞儀分選法和免疫磁珠分選法。此外常用的分離和純化腫瘤干細(xì)胞的方法還有：（1）無血清培養(yǎng)形成細(xì)胞球，即富集腫瘤干細(xì)胞的方法[4] ;（2）Hoechest熒光染料法，等。

2 結(jié)腸癌干細(xì)胞的標(biāo)志因子

研究發(fā)現(xiàn)，皮下注射結(jié)腸癌CD133+細(xì)胞于免疫缺陷的NOD/SCID小鼠中，小鼠長出與原始腫瘤表型相同的腫瘤，說明該類型細(xì)胞具有維持自身分化和重建腫瘤的能力，并得出少量未分化的具有致瘤性的CD133+細(xì)胞可以產(chǎn)生結(jié)腸癌的結(jié)論[5-6]。Wang等[5]通過研究證明CD44是大腸癌干細(xì)胞標(biāo)志物。包衛(wèi)光等[7]通過研究證明LGR5與結(jié)腸癌的組織分化有關(guān)，可以作為結(jié)腸癌干細(xì)胞標(biāo)志物。Ke J等[8]在細(xì)胞株 HCT116 和SW480上發(fā)現(xiàn)CD24表達(dá)，Leng Z等[9]在DLD-1細(xì)胞株上發(fā)現(xiàn)CD133、CD166和乙醛脫氫酶（ALDH）表達(dá)。孫雯雯等[10]利用克隆形成試驗(yàn)和成瘤實(shí)驗(yàn)證實(shí)CD133可以作為結(jié)腸癌HT29細(xì)胞系的特異性生物標(biāo)志。更有許多研究者證明，這些標(biāo)志物在結(jié)腸癌干細(xì)胞中表達(dá)。根據(jù)這些表面標(biāo)志物可以將結(jié)腸癌干細(xì)胞分成不同的亞組，但是目前哪種標(biāo)志物最適宜標(biāo)記結(jié)腸癌干細(xì)胞還沒有定論[11]。

3 結(jié)腸癌干細(xì)胞相關(guān)的信號(hào)通路

3.1 結(jié)腸癌干細(xì)胞與 Wnt 通路

Wnt信號(hào)通路是人體內(nèi)重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，由多種信號(hào)分子參與調(diào)控，主要包括Wnt蛋白、散亂蛋白、β-catenin、卷曲蛋白、低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6（ LRP5/6）、糖原合成酶激酶3β，其在細(xì)胞增殖、分化、凋亡、胚胎發(fā)育等生理過程中發(fā)揮了重要的調(diào)節(jié)作用。目前 Wnt 信號(hào)通路主要有3個(gè)核心途徑：Wnt /PCP（Planner Cell Polarity）信號(hào)，主要控制細(xì)胞組織的形態(tài)發(fā)展過程;Wnt/Ca2+信號(hào)，主要控制細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)改變;Wnt/β-catenin 信號(hào)，主要控制細(xì)胞增殖過程，并且突變的APC基因更容易引起 Wnt 信號(hào)通路的激活。其中，Wnt/β-catenin信號(hào)途徑是 Wnt 信號(hào)通路的經(jīng)典通路，研究的最多，后兩類信號(hào)途徑由于技術(shù)難點(diǎn)，在組織穩(wěn)態(tài)的生理功能還不甚了解。在結(jié)腸癌干細(xì)胞中，Wnt 信號(hào)通路持續(xù)呈現(xiàn)激活狀態(tài)[12]。因此，正常結(jié)腸干細(xì)胞功能的維持與Wnt 信號(hào)通路非常重要，干細(xì)胞功能的正常維持需要依靠功能正常的Wnt信號(hào)通路表達(dá)的TCF4，是與結(jié)腸癌相關(guān)性最高的TCF家族成員[13]。實(shí)驗(yàn)證明，過度表達(dá)的Wnt信號(hào)通路抑制基因Dickkopf-1或人工刪除TCF4，均可以阻斷腫瘤細(xì)胞的Wnt通路，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的生長歷程[14]。

3.2 結(jié)腸癌干細(xì)胞與 Notch 通路

Notch信號(hào)通路影響細(xì)胞正常形態(tài)的多個(gè)生命過程，包括細(xì)胞的增殖、分化和凋亡，是廣泛研究的在進(jìn)化過程中高度保守，介導(dǎo)細(xì)胞間通訊的信號(hào)通路之一[15]。一個(gè)完整的Notch信號(hào)通路包括Notch受體、Notch 配體、細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)分子CSL蛋白、Notch靶基因、其他效應(yīng)物和Notch的調(diào)節(jié)分子等。Notch信號(hào)通路在結(jié)腸癌、皮膚癌、多發(fā)性骨髓瘤等多種癌癥中異常表達(dá)，其中Notch1還四種受體中研究最為廣泛的。趙雪等[16]應(yīng)用免疫組化法分別檢測分化程度不同的結(jié)腸癌手術(shù)標(biāo)本表達(dá)的Notch1，結(jié)果得出Notch1與結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展有關(guān)系的結(jié)論。熊祎虹等[17]人將不同濃度的馬齒莧醇提取物作用于結(jié)腸癌HT-29干細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)馬齒莧醇提取物對HT-29干細(xì)胞增殖有抑制作用，對Notch1表達(dá)有下調(diào)作用。故而推斷阻斷Notch信號(hào)通路，能抑制結(jié)腸癌干細(xì)胞的增殖。因此，研究結(jié)腸癌發(fā)病的機(jī)制以及從信號(hào)通路中尋求潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)具有重要意義。

3.3 結(jié)腸癌干細(xì)胞與 TGF-β 通路

TGF-β信號(hào)通路是人類癌癥的發(fā)生發(fā)展中重要通路之一，在調(diào)節(jié)分化，遷移和凋亡等細(xì)胞行為的許多方面發(fā)揮重要功能[13]。TGF-β家族超過30個(gè)成員其中有TGF-β、活化素、抑制素、苗勒管抑制質(zhì)、骨形成蛋白等。當(dāng)這一信號(hào)通路中發(fā)生突變時(shí)，會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移。居頌文[18]檢測結(jié)腸癌患者血漿外泌體表面mTGF-β1 處于高表達(dá)狀態(tài)，可能與結(jié)腸癌免疫抑制環(huán)境的構(gòu)成相關(guān)，并促進(jìn)結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展。劉松等[19]探討了青蒿琥酯對結(jié)腸癌腫瘤生長，結(jié)果顯示ART能夠抑制結(jié)腸癌腫瘤生長，減輕結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖和侵襲轉(zhuǎn)移能力，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，其機(jī)制與TGF-β1/Smad4信號(hào)通路有關(guān)，ART是青蒿素衍生物之一。羅吉等[20]人通過研究健脾消癌方對結(jié)腸癌 TGF-β/lncRNA-ATB/miR-200a信號(hào)通路的影響，發(fā)現(xiàn)通過抑制TGF-β信號(hào)通路，可以抑制結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移。

3.4 其他與結(jié)腸癌干細(xì)胞相關(guān)通路

此外，Hedgehog、NF-κB、uPA和p-Akt均參與結(jié)腸癌的生長及增殖過程，且不同信號(hào)通路之間存在相互關(guān)聯(lián)。趙雪等[16]人通過分析正常結(jié)腸黏膜組織和結(jié)腸腺瘤和結(jié)腸癌組織，發(fā)現(xiàn)Notch1、NF-κB、uPA和p-Akt表達(dá)陽性率呈逐漸增加趨勢，這些指標(biāo)與結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，表明不同的信號(hào)通路之間可能存在某種聯(lián)系分子，協(xié)同發(fā)揮作用，致使結(jié)腸癌發(fā)生。

4 展望

結(jié)腸癌作為目前威脅人類生命健康的常見癌癥之一，復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移嚴(yán)重影響了患者的預(yù)后，而近年來興起的腫瘤干細(xì)胞理論則為結(jié)腸癌的治療提供了新的思路。隨著研究者對結(jié)腸癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物和信號(hào)通路的深入認(rèn)識(shí)和藥物開發(fā)技術(shù)的逐漸提高，相信在不久的將來能開發(fā)多靶標(biāo)抗癌藥物將會(huì)為大腸癌的治療提供更有效的方法。

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