腫瘤干細(xì)胞理論與模型
2018-10-26 10:55
腫瘤組織的生長無論是由大部分腫瘤細(xì)胞驅(qū)動(dòng)，還是由很小的一部分腫瘤干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)，這是腫瘤形成的一個(gè)重要問題。因此，出現(xiàn)了多種腫瘤起源模型。其中，比較重要的一個(gè)模型是克隆進(jìn)化模型。該模型認(rèn)為腫瘤中的所有細(xì)胞都具有相同的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)特征，而這些同質(zhì)性特征有利于腫瘤產(chǎn)生。與此對應(yīng)的是腫瘤干細(xì)胞模型，該模型認(rèn)為腫瘤是由一群具有干細(xì)胞特性的能夠自我更新、長期存活、無限增殖和分化成腫瘤異質(zhì)性組織的腫瘤干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)。在分層腫瘤干細(xì)胞模型里，占腫瘤組織所有細(xì)胞不到5%的頂層腫瘤干細(xì)胞負(fù)責(zé)腫瘤的產(chǎn)生、維持和持續(xù)生長。這些干
腫瘤組織的生長無論是由大部分腫瘤細(xì)胞驅(qū)動(dòng)，還是由很小的一部分
腫瘤干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)，這是腫瘤形成的一個(gè)重要問題。因此，出現(xiàn)了多種腫瘤起源模型。其中，比較重要的一個(gè)模型是“克隆進(jìn)化模型”。該模型認(rèn)為腫瘤中的所有細(xì)胞都具有相同的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)特征，而這些同質(zhì)性特征有利于腫瘤產(chǎn)生。與此對應(yīng)的是
腫瘤干細(xì)胞模型，該模型認(rèn)為腫瘤是由一群具有干細(xì)胞特性的能夠自我更新、長期存活、無限增殖和分化成腫瘤異質(zhì)性組織的腫瘤干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)。在分層腫瘤干細(xì)胞模型里，占腫瘤組織所有細(xì)胞不到5%的頂層腫瘤干細(xì)胞負(fù)責(zé)腫瘤的產(chǎn)生、維持和持續(xù)生長。這些干細(xì)胞可以對稱分裂為相同的子干細(xì)胞，或不對稱分裂成祖細(xì)胞和干細(xì)胞。最近的一些研究對分層腫瘤干細(xì)胞模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了動(dòng)態(tài)腫瘤干細(xì)胞模型。該模型認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞在腫瘤組織受到腫瘤微環(huán)境調(diào)控，其群體大小會產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化。目前該模型理論已得到一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。例如：一些腫瘤細(xì)胞的干細(xì)胞樣表型可以由間質(zhì)細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生，提示腫瘤干細(xì)胞和分化的腫瘤細(xì)胞之間具有雙向通路，即腫瘤干細(xì)胞可分化為普通腫瘤細(xì)胞，而已分化的腫瘤細(xì)胞可去分化為腫瘤干細(xì)胞。分化的細(xì)胞獲得自我更新能力和CSC細(xì)胞群內(nèi)的細(xì)胞的基因型及表型的異質(zhì)性顯示出腫瘤干細(xì)胞群體的流動(dòng)性(圖1)。
注：圖a為克隆進(jìn)化模型，在該模型中所有細(xì)胞都具有獲得額外突變，從而使細(xì)胞更易增殖的特點(diǎn)，化療的選擇作用可導(dǎo)致耐化療細(xì)胞亞群出現(xiàn)，并致化療后新腫瘤組織產(chǎn)生；圖b為分層腫瘤干細(xì)胞模型，在該模型中一小群腫瘤干細(xì)胞維持了腫瘤的生長，分化為腫瘤祖細(xì)胞，之后腫瘤祖細(xì)胞繼續(xù)分化，失去自我更新能力，生長并構(gòu)成腫瘤組織，化療后可導(dǎo)致耐化療腫瘤干細(xì)胞富集，并在化療后能夠重新形成腫瘤組織；圖c為動(dòng)態(tài)腫瘤干細(xì)胞模型，其是更精致的腫瘤生長模型，該模型描述了腫瘤干細(xì)胞以及由它們分化形成的腫瘤細(xì)胞之間的雙向流動(dòng)，該模型也說明在傳統(tǒng)化療里需要增加靶向腫瘤干細(xì)胞的藥物以治療腫瘤。
