腫瘤干細(xì)胞最重要的特性是自我更新、多向分化和成瘤能力。除此之外，
腫瘤干細(xì)胞還具有遷移能力以及對(duì)放療化療的耐受性。一些學(xué)者將腫瘤干細(xì)胞分為不同類型，包括癌前體干細(xì)胞、原發(fā)腫瘤干細(xì)胞、遷移腫瘤干細(xì)胞和耐化療放療腫瘤干細(xì)胞。
（一）原發(fā)腫瘤干細(xì)胞
1997年，從急性髓性白血病患者白細(xì)胞中分離到兩群白血病細(xì)胞，一群為CD34
-CD38
+，一群為CD34
+CD38
-，他們發(fā)現(xiàn)后者具有和造血干細(xì)胞類似的自我更新和多向分化能力，并且其成瘤能力和速度遠(yuǎn)大于前者。這是腫瘤干細(xì)胞存在的第一個(gè)證據(jù)。此后，包括CD44
+CD24
-乳腺癌干細(xì)胞等腫瘤干細(xì)胞也被鑒定出來。這些腫瘤干細(xì)胞即是原發(fā)腫瘤干細(xì)胞。雖然腫瘤干細(xì)胞理論已被廣泛接受。但是也有一些問題需要解決，例如原發(fā)腫瘤干細(xì)胞的起源是什么，同一種腫瘤的原發(fā)腫瘤干細(xì)胞在不同患者是否相同，怎樣區(qū)分腫瘤干細(xì)胞和正常干細(xì)胞。
（二）癌前體干細(xì)胞
一些研究表明，原發(fā)腫瘤干細(xì)胞可能來源于癌前體干細(xì)胞。一系列研究表明癌前體干細(xì)胞可能具有如下的一些特征：
它們?cè)诎┣安∽兘M織里就已存在；
在癌癥發(fā)生過程中，癌前體干細(xì)胞也經(jīng)歷著由正常干細(xì)胞向原發(fā)腫瘤干細(xì)胞轉(zhuǎn)換的過程。當(dāng)癌前病變進(jìn)展為腫瘤時(shí)，癌前體干細(xì)胞就轉(zhuǎn)化為原發(fā)腫瘤干細(xì)胞；
其次，癌前體干細(xì)胞是正常干細(xì)胞發(fā)生突變的細(xì)胞株，它們高表達(dá)干細(xì)胞相關(guān)因子具有自我更新，多向分化和耐放化療的特征；再次，癌前體干細(xì)胞受組織微環(huán)境調(diào)控，它們既可以最終發(fā)展成惡性腫瘤也可以發(fā)展成良性腫瘤。
根據(jù)這3個(gè)特征，癌前體干細(xì)胞和原發(fā)腫瘤干細(xì)胞的首要區(qū)別在于它們的組織部位：癌前體干細(xì)胞主要存在于癌前病變組織，而原發(fā)腫瘤干細(xì)胞則存在于腫瘤組織。雙向轉(zhuǎn)化是癌前體干細(xì)胞區(qū)別于原發(fā)腫瘤干細(xì)胞的一個(gè)重要特性，即癌前體干細(xì)胞依據(jù)體外微環(huán)境中既可以發(fā)展為腫瘤組織也可以發(fā)展為良性腫瘤組織，但是原發(fā)腫瘤干細(xì)胞只能發(fā)展為腫瘤組織。
（三）遷移腫瘤干細(xì)胞
轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的一個(gè)重要特性。腫瘤轉(zhuǎn)移的主要學(xué)說是種子-土壤學(xué)說，該學(xué)說認(rèn)為腫瘤轉(zhuǎn)移與腫瘤類型和發(fā)生轉(zhuǎn)移部位有關(guān)，不同類型的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移部位具有一定傾向性，不同組織部位能夠接受的腫瘤細(xì)胞也不同?；谀[瘤干細(xì)胞理論，腫瘤干細(xì)胞是一種理想的種子細(xì)胞。種子細(xì)胞首先要能夠不斷分裂增殖，而且在此過程中，細(xì)胞基因突變依然存在；其次，種子細(xì)胞必須能長(zhǎng)期存活，并且能夠?qū)箯V泛的外環(huán)境壓力。而成熟分化的腫瘤細(xì)胞顯然不具備這樣的特征。但并非所有腫瘤干細(xì)胞都具有轉(zhuǎn)移能力。
（四）耐化療放療腫瘤干細(xì)胞
耐化療放療腫瘤干細(xì)胞最早在結(jié)腸癌干細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)。在結(jié)腸癌干細(xì)胞里發(fā)現(xiàn)了對(duì)化療藥物奧沙利鉑和5-氟尿嘧啶耐藥的一群細(xì)胞。這群細(xì)胞以自分泌的方式分泌IL-4，誘導(dǎo)抗凋亡蛋白cFLIP，Bcl-xL和PED的表達(dá)，因此對(duì)傳統(tǒng)化療藥物耐受，使用IL-4的拮抗劑后，再使用化療藥物，則可顯著減少這類細(xì)胞。此外，自噬也是耐化療腫瘤干細(xì)胞的一個(gè)機(jī)制。化療藥物奧沙利鉑誘導(dǎo)了細(xì)胞自噬作用，細(xì)胞內(nèi)LC3-II和P62表達(dá)，導(dǎo)致CD44+結(jié)腸癌干細(xì)胞凋亡減少，并使這類細(xì)胞進(jìn)一步耐化療。
盡管很多研究已經(jīng)報(bào)道了腫瘤干細(xì)胞和化療藥物之間的關(guān)系，但是耐化療放療腫瘤干細(xì)胞的存在的證據(jù)還需要加強(qiáng)，這也將為發(fā)展新的腫瘤化療方法和靶向治療方法提供理論支持。
（五）腫瘤干細(xì)胞亞群之間的關(guān)系
迄今為止，已有明確證據(jù)顯示癌前體干細(xì)胞、原發(fā)腫瘤干細(xì)胞和遷移腫瘤干細(xì)胞的存在。但耐化療放療腫瘤干細(xì)胞的存在缺乏確切的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。癌前體干細(xì)胞可能衍生自正常干細(xì)胞，存在于癌前病變組織，具自我更新和分化能力，并依據(jù)組織微環(huán)境的不同，可以轉(zhuǎn)化為原發(fā)腫瘤干細(xì)胞或者良性腫瘤干細(xì)胞。良性腫瘤干細(xì)胞則來源于正常干細(xì)胞，是良性腫瘤產(chǎn)生的基礎(chǔ)，良性腫瘤干細(xì)胞是否能轉(zhuǎn)化為原發(fā)腫瘤干細(xì)胞未知。原發(fā)腫瘤干細(xì)胞是惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展和復(fù)發(fā)的最關(guān)鍵因素。癌前體干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為原發(fā)腫瘤干細(xì)胞是腫瘤發(fā)生的一個(gè)至關(guān)重要的過程。當(dāng)原發(fā)腫瘤干細(xì)胞經(jīng)由一些特殊機(jī)制獲得轉(zhuǎn)移能力后，即轉(zhuǎn)化為遷移腫瘤干細(xì)胞，導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移。為了逃避放化療，原發(fā)腫瘤干細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生一些耐放化療的細(xì)胞亞群，這是腫瘤耐放化療的原因之一，也是放化療后腫瘤復(fù)發(fā)的因素。此外，遷移腫瘤干細(xì)胞、耐化療放療腫瘤干細(xì)胞也有可能是原發(fā)腫瘤干細(xì)胞的不同亞群。但是仍未知遷移腫瘤干細(xì)胞和耐化療放療腫瘤干細(xì)胞之間是否有關(guān)系(圖5)。
注：腫瘤干細(xì)胞最初衍生自正常干細(xì)胞。在一系列理化刺激及細(xì)胞基因突變等因素下，正常干細(xì)胞發(fā)展為癌前體干細(xì)胞，此時(shí)正常組織發(fā)展為癌前病變組織。癌前體干細(xì)胞發(fā)展成為原發(fā)腫瘤干細(xì)胞，這是腫瘤形成最關(guān)鍵步驟，此時(shí)癌前病變也轉(zhuǎn)化為腫瘤。在獲得遷移能力后，原發(fā)腫瘤干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為遷移腫瘤干細(xì)胞。而為了逃避放化療的殺傷作用，原發(fā)腫瘤干細(xì)胞可能轉(zhuǎn)化為耐化療放療腫瘤干細(xì)胞。
遷移腫瘤干細(xì)胞、耐化療放療腫瘤干細(xì)胞也可能是原發(fā)腫瘤干細(xì)胞中亞群細(xì)胞。圖中虛線表示可能存在這樣的轉(zhuǎn)化，但是當(dāng)前并沒有確切證據(jù)
