非小细胞肺癌干细胞研究进展

北京大学学报(

医学版)

.JOURNAL

OFPEKING

UNIVERSITY(HEALTH

SCIENCES)

V01.40

No.5Oct.2008・555・

・综述・

非小细胞肺癌干细胞研究进展

曹宝山1,任军2△

(1.北京大学第三医院肿瘤中心化疗科,北京100191;2.北京大学临床肿瘤学院,北京肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所内科)

[关键词]癌,非小细胞肺;肿瘤干细胞;研究[中图分类号]R734.2

【文献标识码]A

[文章编号]1671-167X(2008)05-0555-03

目前全球范围内新发肺癌患者每年已经超过100万肿瘤千细胞已经不再是一个新的概念,目前可以从多种例uJ。预计2008年美国新发肺癌患者约215010例,凶肺癌血液系统肿瘤和实体肿瘤中分离出来№J。大量证据表明肿死亡的患者约161840例,其死亡率在男性和女性患者中均瘤干细胞具有耐药性和抵抗射线的能力,从而有助于肿瘤复占恶性肿瘤死亡率的第一位旧J,目前在中国其死亡率也居恶发、转移"’“”1。耐药性产生的主要原因为肿瘤干细胞高表性肿瘤死亡率之首。肺癌的主要病理类型包括非小细胞肺达多种ATP结合盒(ATP-bindingcassette,ABC)转运蛋白,癌和小细胞肺癌两大类,其中非小细胞肺癌占肺癌总数的

例如ABCBI基因编码P一糖蛋白、ABCG2/MXR基因编码多药80%~85%【3J。非小细胞肺癌(non-smalleelllung

cancer,

耐药相关蛋白1和乳腺癌耐药蛋白一l【9J,它们具有将药物、NSCLC)主要包括鳞状细胞肺癌(eqtI姗ous

cell

cancer,

毒物、Hoeehst33342染料外排的能力。与正常干细胞类似,SCC)、腺癌(adenocareinoma,AC)和大细胞癌(1arge

cell

生长缓慢和多处于休眠状态也有助于肿瘤十细胞耐药性的cancer,LCC)3种亚型。尽管近十年来在诊断、手术、放化疗产牛。抵抗射线与肿瘤干细胞DNA损伤修复检测酶的激活等方面取得了一些进步,使得一些常见肿瘤(如乳腺癌和前等有关¨…。研究还表明,在放化疗后,乳腺癌、脑胶质瘤对列腺癌等)患者的5年牛存率得到显著提高,但是在非小细应的肿瘤干细胞比例升高¨£16J,成为肿瘤复发、转移的主要胞肺癌方面没有明显突破。目Ij{『t#-4,细胞肺癌患者的5年原凶。凶此清除肿瘤下细胞或许是治疗肿瘤的关键。

生存率在发展中国家不足9%…,在美网最高,但仍未超过

随着对肺损伤模型中支气管肺泡干细胞的分离及其和肺痛关系的研究,促进了对非小细胞肺癌干细胞的研究,为15%14]o

肿瘤干细胞学说表明肿瘤中存在一小群能够抵抗治疗非小细胞肺癌的治疗提供r依据。和具有启动肿瘤形成的细胞,即肿瘤干细胞”J,其具有独特2非小细胞肺癌干细胞

的抵抗治疗的特征,是肿瘤复发的根源”J。因此,清除肿瘤1982年最先有研究表明非小细胞肺癌中可能存在干细干细胞或许是治疗肿瘤更为有效的方法。通过对肺损伤模胞ⅢJ,其应用从临床腺癌组织标本获取的单个肿瘤细胞进型和肺癌细胞株、组织的研究发现,肺癌下细胞与肺癌形成

密切相关,且已经从肺癌组织中分离得到肺癌干细胞,其或

行克隆形成实验,发现仅有一小部分(<1.5%)细胞具有克隆形成能力,且形成的克隆在裸鼠体内能够形成肿瘤,组织许是造成非小细胞肺癌治疗瓶颈的主要原因。本文通过对学表型与原代组织标本类似ⅢJ,间接表明非小细胞肺癌中

非小细胞肺癌、非小细胞肺癌十细胞治疗的回顾,介绍了非可能存在肿瘤干细胞。直到2007年Ho掣埔1利用SP(side

小细胞肺癌干细胞在肿瘤形成中的重要作用,同时为非小细

population)细胞分离方法才首次证实非小细胞肺癌中存在肿胞肺癌的治疗提供了新的思路。

瘤干细胞。

1肿瘤干细胞

Ho等¨朝应用Hoeehsd3342染色和荧光激活细胞分选(SP细胞分选法)的方法,在A549,H460,H23,HTB58,肿瘤干细胞假说【纠指出肿瘤起源于组织干细胞,或者足H441和H-2170中分离出sP细胞,并证实sP细胞具有自我组织干细胞的子代。正常情况下,这些细胞的自我更新受严更新、分化和高致瘤性的特征,证实SP细胞中富集了肺癌干格调控,但在发牛恶性转化后,自我更新的调控机制发生紊细胞样细胞,并且发现其具备十细胞“永生”和处于静止状态乱。另外,发生恶件转化形成的肿瘤十细胞仍保留有十细胞的特征,其抗凋亡因子和端粒酶mRNA高表达,而标志细胞样特性,这些特性包括自我更新、驱动肿瘤的形成和维持肿增生的MCM7mRNA表达下调¨“。多药耐药性也足肿瘤于瘤的存在;分化能力,导致肿瘤异质性。分化后产生的肿瘤细胞的一个特征【…,Ho等¨副研究发现sP细胞表达大量细胞不具备成瘤性,但这些分化细胞组成了肿瘤的主体。

ABC转运蛋白,如ABCG2,MDRl,MPR2等,导致其对多种化

ACorrespongding

author’8

e—mail,renjun@bjcaIl∞r.org

万 

方数据

北京大学学报(

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UNIVERSITY(HEALTHSCIENCES)

Oct.2008

疗药物(如顺铂、吉西他滨、紫杉醇、多两紫杉醇等)抵抗。此外他们还成功地从非小细胞肺癌患者的肿瘤组织中分离出sP细胞。这些意味着非小细胞肺癌中确实存在干细胞,并且其具有潜在的耐药性。Sung等¨钊也发现A549SP细胞有A曰C位基因高表达,且MDRl和ABCC2(MPR2)基因高表达。此外Sung等利用基因芯片技术分析A549sP和非sP细胞时,发现在61个分化的表达基因中,有12个基因在sP细胞中高表达,其中包括3个提示预后差的基因,分别是AKRICl/C2,TM4SFl和NROBlm】。随后Eramo等旧¨首次应用CDl33从人肺癌组织中分离出CDl33+细胞,并证实其富集了肿瘤干细胞样细胞,同时发现其对吉西他滨等药物抵抗。

目前已经清楚肿瘤干细胞的分化与自我更新受EGF/EGFR,PDGF/PDGFR,SCF/KIT,Hedgehog(SHI-I/PTCH/GLI),Notch和wnt/B.catenin等通路的调控mJ。在tPd,细胞肺癌干细胞中,研究较多的为Notch,Hedgehog(SHH/PTCH/GI.I)和Wn∥f1.catenin通路m枷J。敲除小鼠的实验研究表明Notch通路活化在肺的发育巾起重要作用旧J,并且Notch配体、受体和HESI的水平在非小细胞肺癌细胞株中表达升高,其与癌变的RAS信号关系密切啪埘J。应用1一Seeretase抑制剂能够抑制Notch-3激活,在体内、外均町抑制肺癌的生长∞J。Hedgehog(SHH/PTCH/GI.I)在肺的早期发育巾起着重要作用ⅢJ。Wn∥fl—catenin通路的异常激活与多种肿瘤的发生密切相关(包括非小细胞肺癌)。目前在肺癌中Wnt通路的激活方式主要包括:Wnt效应子过表达(如Di—shevelled,Dvi)、非经典途径JNK的激活和wnt拈抗因子(如

Wntinhibitorfactor-1,WIF—1)下调。虽然这些通路和彼此之

间的联系月前仍不是很清楚,但是针对这凿通路的治疗已经在非小细胞肺癌的治疗中发挥作用汹】。Uematsu等m1报道Dvl在tPd,细胞肺癌组织和细胞株H1703中过表达,导致wnt通路激活,应用其特异性的siRNA可以阻断Dvl和B—catenin的表达,抑制非小细胞肺癌的生长。Kim等四1应用转染后含有Wnt抑制因子基因的A549和H460细胞株,测定细胞增生,并将含有Wnt抑制因子的脂质体注射到移植瘤瘤周。结果表明Wnt抑制因子表达增加可以促进癌细胞的凋亡,使克隆形成率下降,并且重组的Wnt抑制因子蛋白能够抑制H460的增生,显著抑制肿瘤的牛长。Wnt/lB.catenin通路可以调控细胞周期,从而维持干细胞的分化和自我更新。在肺干细胞中B-catenin主要通过减弱分化促进组织干细胞数量的增加,而不是促进干细胞直接增生,其在非小细胞肺癌干细胞中的作用也需要进一步研究mJ。3非小细胞肺癌干细胞的治疗策略

肿瘤于细胞具有耐药、抵抗射线、抗凋亡能力增强等特征,在接受放化疗后,肿瘤干细胞比例增高,从而导致疾病的快速复发帕J。目前已清楚非小细胞肺癌中存在干细胞,这群

细胞具有自我更新、分化和耐药的潜能啪切】,因此清除4H,

细胞肺癌1二细胞或许是治疗肺癌的关键。目前清除非小细胞肺癌干细胞的策略或许主要包括:(1)逆转肺癌干细胞的

万 

方数据耐药性。目前主要将研究集中在ABC转运蛋白的阻断剂上。(2)抑制肺癌干细胞的自我更新和诱导分化。目前研究主要集中在Notch、Hedgehog(SHH/PTCH/GLI)通路。(3)改善肿瘤干细胞的微环境,特别是血管生成。如在原位胶质瘤U87的移植肿瘤中,抗血管内皮生长因子(vascular

endo・

thelialgrowth

factor,VEGF)的单克隆抗体能够显著降低微血

管密度和抑制肿瘤生长,并且发现与血管相关的具有自我更新的CDl33+/n郫fin+肿瘤细胞数量的下降p“。Folkins等"21应用细胞毒性药物联合抗血管生成治疗药物治疗脑胶质瘤时,也发现抗血管生成药物的加入能够更多地降低肿瘤千细胞样细胞的比例。抗血管生成治疗已经应用在二lPd,细

胞肺}南的治疗中,并使患者的牛存获益"”。但抗血管乍成

治疗对非小细胞肺癌f细胞是否有抑制作用,还有待于进一步深入研究。

非小细胞肺癌目前仍是全球范围内致死率居首的恶性肿瘤,现有的治疗手段使其总的5年生存率仍未超过15%,

这可能与非小细胞肺癌十细胞的存在密切相关。非小细胞

肺癌癌干细胞具有耐药、抵抗治疗等特征,与非小细胞肺癌的复发、转移密切相关,是治疗失败的主要原因。因此清除非小细胞肺癌下细胞或许是治疗非小细胞肺癌的有效策略。尽管已经知道ABC转运蛋白过表达导致非小细胞肺癌十细胞耐药,Hedgehog(SHH/PTCH/GI.1),Notch和Wnt/[3-catenin通路调控非小细胞肺癌干细胞的自我更新和分化,通过逆转耐药和阻断丁细胞的自我更新和分化来清除非小细胞肺癌

干细胞初步取得效果。但目前尚存在许多亟待解决的问题,

如参与了P/J,细胞肺癌干细胞耐药的主要转运蛋白、调控非小细胞肺癌干细胞分化和更新的主要通路以及干预非小细胞肺癌十细胞的药物对正常千细胞的影响等尚不清楚。参考文献

[1]ParkinDM,BrayF,FerlayJ,eta1.Globalcmcerstatistics,2002

[J].CACancerJClin,2005,55:74—108.

[2]JemalA,SiegelR,WardE,eta1.Cancerstatistics,2007[J].

CACancer

JClin,2007,57:43—66.

[3]MurrayT,SiegelR,WardE,eta1.CancerStatistics,2008[J].

CACancerJClin。2008,58:71—96.

[4]JemalA,SiegelR,WardE,e£a1.Cancerstatistics,2,006[J].

CACancerJClin,2006,56:106—130.

[5]WichaMS,LiuSuling,DontuG.Cancerstemcells:anold

idea——aparadigmshift[J].CancerRes,2006,66:1883—

1890.

[6]MimeauhM,Hauke

R,BatraSK,et

a1.Recentadvances

incan—cer

stem/progenitorcellresearch:therapeuticimplicationsfor

over-

comingresistance

to

themost

aggressive

eance月[J].J

CellMol

Med,2007,11:981—1011.

[7]MimeauhM,BatraSK.Recentadvancesonthesignificanceof

stemcellsintissueregenerationandcancerthempies[J].Stem

Cells.2006,24:2319—2345。

[8】MimeaultM,RaukeR,BatraSK.Recentadvanc∞on

themole-cularmechanismsinvolvedindrugresistanceofcancer

cells

and

novel

targeting&empi∞[J].Clin

Pharmacol

Ther,2007.82:

252—264.

[9]DeanM,FojoT,BatesS.TumourstemcellsanddnIgresistance

[J].NatRevCancer,2005,5:275—284.

[10]TsoCL,ShintakuP,NelsonSF,eta1.Primaryglioblastomas&・

pressmesenchymalstem-likeproperties[J].MolCancerRes,

2006,4:607—619.

[11]RavandiF,Estrovz.Eradicationofleukemiastemcellsasanew

goalofthempyinleukemia[J].ClinCancerRes,2006,12:

340一344.

[12]WangJing,Guo

Liping,ChenLighen,砒a1.Identification

of

cancer

stem

cell・likesidepopulationcells

inthe

in

humannasopharyngeal

treatmentof

5355—5360.

carcinomacell

line[J].CancerRes,2007,67:3716—3724.

etiologyand

Opinstem

Genet

[24]WeijzenS.RizzoP,Braid

ling

maintains

M,etal,Activation

ofNotch一1

signs-

[13][14][15]

ZhangMei,RosenJM.Stemcells

the

neoplasticphenotype

inhumanras—transformed

cancer[J].CurtDev,2006,16:60—64.

in

radiation

cells【J].NatMed,2002,8:979—986.

[25]

KonishiJ.KawaguchiKS,VoH,eta1.GammasecretaseinhibitorpreventsNotch3activationandreducesproliferationinhumanlung

RichJN.Cancer

Yu

cells

resistance[J].Cancer

Res。2007,67:8980—8984.

Fengyan,LiebermanJ,SongErwei,eta1.Let-7regulatesselfrenewalandtumorigenicityofbreastcancercells[J].Cell,2007,131:1109一1123.

Ban

cancers『J],CancerRes,2007。67:8051—8057.

[26]PepicelliCV,LewisPM,McMahonAP,eta1.Sonichedgehog

regulatesbranchingmorphogenesisinthemammalianlung[J].

Curr

Binl.1998.8:1083—1086.

DM,et

[16]

Shideng,BiguerDD,RichJN,eta1.Stemcell-like

promote

tumor

angiogenesis

glioma

cellsgrowth

through

vascularendothelial

[27][28]

MazieresJ,BiaoHe,Jablons

Uematsu

K,Biaoifl

non

a1.Wntsignaling

in

lung

factor『J1.CancerRes,2006,66:7843—7848.

cancerfJ].CancerLett,2005,222:l一10.

pathway

He,JablousDM,eta1.ActivationoftheWntsmallcelllungcancer:evidenceofdishevelled

[17]

Carneystem

DN,GazdarAF,BunnPJ,eta1.DemonstrationofthecellnatureofclonogenictumorcellsfromlungcancerpatientsAV,LamS,eta1.Sidepopulationinhumanlung

celllinesandtumorsisenrichedwithstem-likecancercells

fJ].StemCells,1982,1:149—164.

[18]

HoMM,Ng

cancer

overexpression[J].Oncogene,2003,22:7218—7221.[29]

J,YouL.JabIonsD,eta1.Wntinhibitoryfactorinhibitslungcancercellgrowth『J].JThoracCardiovascSurg,2007,133:

Kim

733—737.

『J1.CancerRes,2007,67:4827—4833.

『19]SungJM,ChoHJ,shinHC,eta1.Characterizationofastemcell

populationinlungcancerA549cells[J].BiochemandBiophysResCommun.2008,371:163—167.

[20]SenDC,SungJM,ShinHC,eta1.Gene

cafleer

[30]ReynoldsSD.Zemke

tion

of

AC,GiangrecoA,et

of

a1.Conditional

stem

B.cateninexpandsthepool

Cells.2008.26:1337—1346.

lung

stabiliza—cells[J].Stem

expression

profiling

of

[31][32]

Mnltllg

Cancer.删.6:75.

A,LottiF,Sette

stem

eell

inhuman

lungadenocarcinomaA549

a1.Identincation

cell

and

cells[J].

for

CalabreseC,PoppletonH,AllenM,eta1.Aperivascularniche

braintumotstemcells『J].CancerCell,2007,Il:69—82.FolkinsC。ManShah,KerbelRS,eta1.Anticancertherapiescombi-

ning

antiangiogenic

『21]Eramo

G。et

expansionof

andtumorcell

cytotoxicxenograft

effectsreducethetumors『J].Cancer

tumorigeniclung

cancerstem

populatio[J].Cell

Deathtumorstem.1ikecellfractionin

glioma

Differ。2008.15:504—514,

Res,2007,67:3560—3564.

[22]CollinsBJ,KleebergerW,BallDW,eta1.Notchinlungdevelop—

mentandlungcancerfJ].SeminCancerBiol,2004,14:357—

364.

[33]

A,SandlerA。eta1.AngiogenesisandIung

cancer:prognosticandtherapeuticimplications【J].JClinOncol,2005,23:3243—3256.

Herbat

RS,Onn

[23]ChenH,ThiagalingamA,Chopra

drosophilalateralinhibitionhairy.related

H,eta1.Conservationofthe

pathwayinhumanlungcancer:a

(2008-07-21收稿)

(本文编辑:刘淑萍)

protein(HES—1)directlyrepressesachaetescute

homolog.1expression[J].ProcNatlAcadSciUSA,1997,94:

Progressofresearch

CAnBao.shanl.REN

on

non・smallcelllung

cancer

stemcell

Jun26

(1.DepartmentgY.BeijingCancerSUMMARY

ofOncology,PekingUniversityThird

Hospital,Beijing100191,China;2.DepartmentofMedicalOncolo。

ofOneology)

Hospital&Institute,PekingUniversitySchool

Non.smallcelllungcancer(NSCLC)isnowregardedasthemostcommoncauseofcancer-

relatedmortalityinChina.Despitecontinuouseffortstoimprovethetherapeuticresponse,theoverallfive.yearsurvivalrateforNSCLCisstilllessthan15%.Nowwehaveknownthatthegrowthofneoplastictumorsismaintainedexclusivelybyasmallsubpopulationcalled“cancerstemcells”whichpossesesabilityofself-renewanddifferentiation.Ithasbeenwidelyacceptedthatcancerstemcellsarechemore-sistantandradioresistant.Therefore.amajorchallengeintreatingthisandothercancerSistheintrinsicresistancetoconventionaltherapiesdemonstratedbythestem/progenitorcellthatisresponsibleforthesustainedgrowth,survival,andinvasionofthetumor.Identifyingthesestemcellsinnon-smallcelllungcanceranddefiningthebiologicprocessesnecessaryfortheirexistenceareparamountindevelopingnewclinicalapproacheswiththegoalofpreventingdiseaserecurrence.Thisreviewsummarizesourupdatean‘derstandingsofthecellularandmolecularmechanismsoperatingwithintheputativecancer—initiatingcellsatthecoreofnon-smallcelllungcancer.

KEY

WORDSCarcinoma.non.smallcelllung;Tumorstemcells;Research

万方数据 

北京大学学报(

医学版)

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UNIVERSITY(HEALTH

SCIENCES)

V01.40

No.5Oct.2008・555・

・综述・

非小细胞肺癌干细胞研究进展

曹宝山1,任军2△

(1.北京大学第三医院肿瘤中心化疗科,北京100191;2.北京大学临床肿瘤学院,北京肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所内科)

[关键词]癌,非小细胞肺;肿瘤干细胞;研究[中图分类号]R734.2

【文献标识码]A

[文章编号]1671-167X(2008)05-0555-03

目前全球范围内新发肺癌患者每年已经超过100万肿瘤千细胞已经不再是一个新的概念,目前可以从多种例uJ。预计2008年美国新发肺癌患者约215010例,凶肺癌血液系统肿瘤和实体肿瘤中分离出来№J。大量证据表明肿死亡的患者约161840例,其死亡率在男性和女性患者中均瘤干细胞具有耐药性和抵抗射线的能力,从而有助于肿瘤复占恶性肿瘤死亡率的第一位旧J,目前在中国其死亡率也居恶发、转移"’“”1。耐药性产生的主要原因为肿瘤干细胞高表性肿瘤死亡率之首。肺癌的主要病理类型包括非小细胞肺达多种ATP结合盒(ATP-bindingcassette,ABC)转运蛋白,癌和小细胞肺癌两大类,其中非小细胞肺癌占肺癌总数的

例如ABCBI基因编码P一糖蛋白、ABCG2/MXR基因编码多药80%~85%【3J。非小细胞肺癌(non-smalleelllung

cancer,

耐药相关蛋白1和乳腺癌耐药蛋白一l【9J,它们具有将药物、NSCLC)主要包括鳞状细胞肺癌(eqtI姗ous

cell

cancer,

毒物、Hoeehst33342染料外排的能力。与正常干细胞类似,SCC)、腺癌(adenocareinoma,AC)和大细胞癌(1arge

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生长缓慢和多处于休眠状态也有助于肿瘤十细胞耐药性的cancer,LCC)3种亚型。尽管近十年来在诊断、手术、放化疗产牛。抵抗射线与肿瘤干细胞DNA损伤修复检测酶的激活等方面取得了一些进步,使得一些常见肿瘤(如乳腺癌和前等有关¨…。研究还表明,在放化疗后,乳腺癌、脑胶质瘤对列腺癌等)患者的5年牛存率得到显著提高,但是在非小细应的肿瘤干细胞比例升高¨£16J,成为肿瘤复发、转移的主要胞肺癌方面没有明显突破。目Ij{『t#-4,细胞肺癌患者的5年原凶。凶此清除肿瘤下细胞或许是治疗肿瘤的关键。

生存率在发展中国家不足9%…,在美网最高,但仍未超过

随着对肺损伤模型中支气管肺泡干细胞的分离及其和肺痛关系的研究,促进了对非小细胞肺癌干细胞的研究,为15%14]o

肿瘤干细胞学说表明肿瘤中存在一小群能够抵抗治疗非小细胞肺癌的治疗提供r依据。和具有启动肿瘤形成的细胞,即肿瘤干细胞”J,其具有独特2非小细胞肺癌干细胞

的抵抗治疗的特征,是肿瘤复发的根源”J。因此,清除肿瘤1982年最先有研究表明非小细胞肺癌中可能存在干细干细胞或许是治疗肿瘤更为有效的方法。通过对肺损伤模胞ⅢJ,其应用从临床腺癌组织标本获取的单个肿瘤细胞进型和肺癌细胞株、组织的研究发现,肺癌下细胞与肺癌形成

密切相关,且已经从肺癌组织中分离得到肺癌干细胞,其或

行克隆形成实验,发现仅有一小部分(<1.5%)细胞具有克隆形成能力,且形成的克隆在裸鼠体内能够形成肿瘤,组织许是造成非小细胞肺癌治疗瓶颈的主要原因。本文通过对学表型与原代组织标本类似ⅢJ,间接表明非小细胞肺癌中

非小细胞肺癌、非小细胞肺癌十细胞治疗的回顾,介绍了非可能存在肿瘤干细胞。直到2007年Ho掣埔1利用SP(side

小细胞肺癌干细胞在肿瘤形成中的重要作用,同时为非小细

population)细胞分离方法才首次证实非小细胞肺癌中存在肿胞肺癌的治疗提供了新的思路。

瘤干细胞。

1肿瘤干细胞

Ho等¨朝应用Hoeehsd3342染色和荧光激活细胞分选(SP细胞分选法)的方法,在A549,H460,H23,HTB58,肿瘤干细胞假说【纠指出肿瘤起源于组织干细胞,或者足H441和H-2170中分离出sP细胞,并证实sP细胞具有自我组织干细胞的子代。正常情况下,这些细胞的自我更新受严更新、分化和高致瘤性的特征,证实SP细胞中富集了肺癌干格调控,但在发牛恶性转化后,自我更新的调控机制发生紊细胞样细胞,并且发现其具备十细胞“永生”和处于静止状态乱。另外,发生恶件转化形成的肿瘤十细胞仍保留有十细胞的特征,其抗凋亡因子和端粒酶mRNA高表达,而标志细胞样特性,这些特性包括自我更新、驱动肿瘤的形成和维持肿增生的MCM7mRNA表达下调¨“。多药耐药性也足肿瘤于瘤的存在;分化能力,导致肿瘤异质性。分化后产生的肿瘤细胞的一个特征【…,Ho等¨副研究发现sP细胞表达大量细胞不具备成瘤性,但这些分化细胞组成了肿瘤的主体。

ABC转运蛋白,如ABCG2,MDRl,MPR2等,导致其对多种化

ACorrespongding

author’8

e—mail,renjun@bjcaIl∞r.org

万 

方数据

北京大学学报(

・556・

JOURNAL

OFPEKING

医学版)

V01.40

No.5

UNIVERSITY(HEALTHSCIENCES)

Oct.2008

疗药物(如顺铂、吉西他滨、紫杉醇、多两紫杉醇等)抵抗。此外他们还成功地从非小细胞肺癌患者的肿瘤组织中分离出sP细胞。这些意味着非小细胞肺癌中确实存在干细胞,并且其具有潜在的耐药性。Sung等¨钊也发现A549SP细胞有A曰C位基因高表达,且MDRl和ABCC2(MPR2)基因高表达。此外Sung等利用基因芯片技术分析A549sP和非sP细胞时,发现在61个分化的表达基因中,有12个基因在sP细胞中高表达,其中包括3个提示预后差的基因,分别是AKRICl/C2,TM4SFl和NROBlm】。随后Eramo等旧¨首次应用CDl33从人肺癌组织中分离出CDl33+细胞,并证实其富集了肿瘤干细胞样细胞,同时发现其对吉西他滨等药物抵抗。

目前已经清楚肿瘤干细胞的分化与自我更新受EGF/EGFR,PDGF/PDGFR,SCF/KIT,Hedgehog(SHI-I/PTCH/GLI),Notch和wnt/B.catenin等通路的调控mJ。在tPd,细胞肺癌干细胞中,研究较多的为Notch,Hedgehog(SHH/PTCH/GI.I)和Wn∥f1.catenin通路m枷J。敲除小鼠的实验研究表明Notch通路活化在肺的发育巾起重要作用旧J,并且Notch配体、受体和HESI的水平在非小细胞肺癌细胞株中表达升高,其与癌变的RAS信号关系密切啪埘J。应用1一Seeretase抑制剂能够抑制Notch-3激活,在体内、外均町抑制肺癌的生长∞J。Hedgehog(SHH/PTCH/GI.I)在肺的早期发育巾起着重要作用ⅢJ。Wn∥fl—catenin通路的异常激活与多种肿瘤的发生密切相关(包括非小细胞肺癌)。目前在肺癌中Wnt通路的激活方式主要包括:Wnt效应子过表达(如Di—shevelled,Dvi)、非经典途径JNK的激活和wnt拈抗因子(如

Wntinhibitorfactor-1,WIF—1)下调。虽然这些通路和彼此之

间的联系月前仍不是很清楚,但是针对这凿通路的治疗已经在非小细胞肺癌的治疗中发挥作用汹】。Uematsu等m1报道Dvl在tPd,细胞肺癌组织和细胞株H1703中过表达,导致wnt通路激活,应用其特异性的siRNA可以阻断Dvl和B—catenin的表达,抑制非小细胞肺癌的生长。Kim等四1应用转染后含有Wnt抑制因子基因的A549和H460细胞株,测定细胞增生,并将含有Wnt抑制因子的脂质体注射到移植瘤瘤周。结果表明Wnt抑制因子表达增加可以促进癌细胞的凋亡,使克隆形成率下降,并且重组的Wnt抑制因子蛋白能够抑制H460的增生,显著抑制肿瘤的牛长。Wnt/lB.catenin通路可以调控细胞周期,从而维持干细胞的分化和自我更新。在肺干细胞中B-catenin主要通过减弱分化促进组织干细胞数量的增加,而不是促进干细胞直接增生,其在非小细胞肺癌干细胞中的作用也需要进一步研究mJ。3非小细胞肺癌干细胞的治疗策略

肿瘤于细胞具有耐药、抵抗射线、抗凋亡能力增强等特征,在接受放化疗后,肿瘤干细胞比例增高,从而导致疾病的快速复发帕J。目前已清楚非小细胞肺癌中存在干细胞,这群

细胞具有自我更新、分化和耐药的潜能啪切】,因此清除4H,

细胞肺癌1二细胞或许是治疗肺癌的关键。目前清除非小细胞肺癌干细胞的策略或许主要包括:(1)逆转肺癌干细胞的

万 

方数据耐药性。目前主要将研究集中在ABC转运蛋白的阻断剂上。(2)抑制肺癌干细胞的自我更新和诱导分化。目前研究主要集中在Notch、Hedgehog(SHH/PTCH/GLI)通路。(3)改善肿瘤干细胞的微环境,特别是血管生成。如在原位胶质瘤U87的移植肿瘤中,抗血管内皮生长因子(vascular

endo・

thelialgrowth

factor,VEGF)的单克隆抗体能够显著降低微血

管密度和抑制肿瘤生长,并且发现与血管相关的具有自我更新的CDl33+/n郫fin+肿瘤细胞数量的下降p“。Folkins等"21应用细胞毒性药物联合抗血管生成治疗药物治疗脑胶质瘤时,也发现抗血管生成药物的加入能够更多地降低肿瘤千细胞样细胞的比例。抗血管生成治疗已经应用在二lPd,细

胞肺}南的治疗中,并使患者的牛存获益"”。但抗血管乍成

治疗对非小细胞肺癌f细胞是否有抑制作用,还有待于进一步深入研究。

非小细胞肺癌目前仍是全球范围内致死率居首的恶性肿瘤,现有的治疗手段使其总的5年生存率仍未超过15%,

这可能与非小细胞肺癌十细胞的存在密切相关。非小细胞

肺癌癌干细胞具有耐药、抵抗治疗等特征,与非小细胞肺癌的复发、转移密切相关,是治疗失败的主要原因。因此清除非小细胞肺癌下细胞或许是治疗非小细胞肺癌的有效策略。尽管已经知道ABC转运蛋白过表达导致非小细胞肺癌十细胞耐药,Hedgehog(SHH/PTCH/GI.1),Notch和Wnt/[3-catenin通路调控非小细胞肺癌干细胞的自我更新和分化,通过逆转耐药和阻断丁细胞的自我更新和分化来清除非小细胞肺癌

干细胞初步取得效果。但目前尚存在许多亟待解决的问题,

如参与了P/J,细胞肺癌干细胞耐药的主要转运蛋白、调控非小细胞肺癌干细胞分化和更新的主要通路以及干预非小细胞肺癌十细胞的药物对正常千细胞的影响等尚不清楚。参考文献

[1]ParkinDM,BrayF,FerlayJ,eta1.Globalcmcerstatistics,2002

[J].CACancerJClin,2005,55:74—108.

[2]JemalA,SiegelR,WardE,eta1.Cancerstatistics,2007[J].

CACancer

JClin,2007,57:43—66.

[3]MurrayT,SiegelR,WardE,eta1.CancerStatistics,2008[J].

CACancerJClin。2008,58:71—96.

[4]JemalA,SiegelR,WardE,e£a1.Cancerstatistics,2,006[J].

CACancerJClin,2006,56:106—130.

[5]WichaMS,LiuSuling,DontuG.Cancerstemcells:anold

idea——aparadigmshift[J].CancerRes,2006,66:1883—

1890.

[6]MimeauhM,Hauke

R,BatraSK,et

a1.Recentadvances

incan—cer

stem/progenitorcellresearch:therapeuticimplicationsfor

over-

comingresistance

to

themost

aggressive

eance月[J].J

CellMol

Med,2007,11:981—1011.

[7]MimeauhM,BatraSK.Recentadvancesonthesignificanceof

stemcellsintissueregenerationandcancerthempies[J].Stem

Cells.2006,24:2319—2345。

[8】MimeaultM,RaukeR,BatraSK.Recentadvanc∞on

themole-cularmechanismsinvolvedindrugresistanceofcancer

cells

and

novel

targeting&empi∞[J].Clin

Pharmacol

Ther,2007.82:

252—264.

[9]DeanM,FojoT,BatesS.TumourstemcellsanddnIgresistance

[J].NatRevCancer,2005,5:275—284.

[10]TsoCL,ShintakuP,NelsonSF,eta1.Primaryglioblastomas&・

pressmesenchymalstem-likeproperties[J].MolCancerRes,

2006,4:607—619.

[11]RavandiF,Estrovz.Eradicationofleukemiastemcellsasanew

goalofthempyinleukemia[J].ClinCancerRes,2006,12:

340一344.

[12]WangJing,Guo

Liping,ChenLighen,砒a1.Identification

of

cancer

stem

cell・likesidepopulationcells

inthe

in

humannasopharyngeal

treatmentof

5355—5360.

carcinomacell

line[J].CancerRes,2007,67:3716—3724.

etiologyand

Opinstem

Genet

[24]WeijzenS.RizzoP,Braid

ling

maintains

M,etal,Activation

ofNotch一1

signs-

[13][14][15]

ZhangMei,RosenJM.Stemcells

the

neoplasticphenotype

inhumanras—transformed

cancer[J].CurtDev,2006,16:60—64.

in

radiation

cells【J].NatMed,2002,8:979—986.

[25]

KonishiJ.KawaguchiKS,VoH,eta1.GammasecretaseinhibitorpreventsNotch3activationandreducesproliferationinhumanlung

RichJN.Cancer

Yu

cells

resistance[J].Cancer

Res。2007,67:8980—8984.

Fengyan,LiebermanJ,SongErwei,eta1.Let-7regulatesselfrenewalandtumorigenicityofbreastcancercells[J].Cell,2007,131:1109一1123.

Ban

cancers『J],CancerRes,2007。67:8051—8057.

[26]PepicelliCV,LewisPM,McMahonAP,eta1.Sonichedgehog

regulatesbranchingmorphogenesisinthemammalianlung[J].

Curr

Binl.1998.8:1083—1086.

DM,et

[16]

Shideng,BiguerDD,RichJN,eta1.Stemcell-like

promote

tumor

angiogenesis

glioma

cellsgrowth

through

vascularendothelial

[27][28]

MazieresJ,BiaoHe,Jablons

Uematsu

K,Biaoifl

non

a1.Wntsignaling

in

lung

factor『J1.CancerRes,2006,66:7843—7848.

cancerfJ].CancerLett,2005,222:l一10.

pathway

He,JablousDM,eta1.ActivationoftheWntsmallcelllungcancer:evidenceofdishevelled

[17]

Carneystem

DN,GazdarAF,BunnPJ,eta1.DemonstrationofthecellnatureofclonogenictumorcellsfromlungcancerpatientsAV,LamS,eta1.Sidepopulationinhumanlung

celllinesandtumorsisenrichedwithstem-likecancercells

fJ].StemCells,1982,1:149—164.

[18]

HoMM,Ng

cancer

overexpression[J].Oncogene,2003,22:7218—7221.[29]

J,YouL.JabIonsD,eta1.Wntinhibitoryfactorinhibitslungcancercellgrowth『J].JThoracCardiovascSurg,2007,133:

Kim

733—737.

『J1.CancerRes,2007,67:4827—4833.

『19]SungJM,ChoHJ,shinHC,eta1.Characterizationofastemcell

populationinlungcancerA549cells[J].BiochemandBiophysResCommun.2008,371:163—167.

[20]SenDC,SungJM,ShinHC,eta1.Gene

cafleer

[30]ReynoldsSD.Zemke

tion

of

AC,GiangrecoA,et

of

a1.Conditional

stem

B.cateninexpandsthepool

Cells.2008.26:1337—1346.

lung

stabiliza—cells[J].Stem

expression

profiling

of

[31][32]

Mnltllg

Cancer.删.6:75.

A,LottiF,Sette

stem

eell

inhuman

lungadenocarcinomaA549

a1.Identincation

cell

and

cells[J].

for

CalabreseC,PoppletonH,AllenM,eta1.Aperivascularniche

braintumotstemcells『J].CancerCell,2007,Il:69—82.FolkinsC。ManShah,KerbelRS,eta1.Anticancertherapiescombi-

ning

antiangiogenic

『21]Eramo

G。et

expansionof

andtumorcell

cytotoxicxenograft

effectsreducethetumors『J].Cancer

tumorigeniclung

cancerstem

populatio[J].Cell

Deathtumorstem.1ikecellfractionin

glioma

Differ。2008.15:504—514,

Res,2007,67:3560—3564.

[22]CollinsBJ,KleebergerW,BallDW,eta1.Notchinlungdevelop—

mentandlungcancerfJ].SeminCancerBiol,2004,14:357—

364.

[33]

A,SandlerA。eta1.AngiogenesisandIung

cancer:prognosticandtherapeuticimplications【J].JClinOncol,2005,23:3243—3256.

Herbat

RS,Onn

[23]ChenH,ThiagalingamA,Chopra

drosophilalateralinhibitionhairy.related

H,eta1.Conservationofthe

pathwayinhumanlungcancer:a

(2008-07-21收稿)

(本文编辑:刘淑萍)

protein(HES—1)directlyrepressesachaetescute

homolog.1expression[J].ProcNatlAcadSciUSA,1997,94:

Progressofresearch

CAnBao.shanl.REN

on

non・smallcelllung

cancer

stemcell

Jun26

(1.DepartmentgY.BeijingCancerSUMMARY

ofOncology,PekingUniversityThird

Hospital,Beijing100191,China;2.DepartmentofMedicalOncolo。

ofOneology)

Hospital&Institute,PekingUniversitySchool

Non.smallcelllungcancer(NSCLC)isnowregardedasthemostcommoncauseofcancer-

relatedmortalityinChina.Despitecontinuouseffortstoimprovethetherapeuticresponse,theoverallfive.yearsurvivalrateforNSCLCisstilllessthan15%.Nowwehaveknownthatthegrowthofneoplastictumorsismaintainedexclusivelybyasmallsubpopulationcalled“cancerstemcells”whichpossesesabilityofself-renewanddifferentiation.Ithasbeenwidelyacceptedthatcancerstemcellsarechemore-sistantandradioresistant.Therefore.amajorchallengeintreatingthisandothercancerSistheintrinsicresistancetoconventionaltherapiesdemonstratedbythestem/progenitorcellthatisresponsibleforthesustainedgrowth,survival,andinvasionofthetumor.Identifyingthesestemcellsinnon-smallcelllungcanceranddefiningthebiologicprocessesnecessaryfortheirexistenceareparamountindevelopingnewclinicalapproacheswiththegoalofpreventingdiseaserecurrence.Thisreviewsummarizesourupdatean‘derstandingsofthecellularandmolecularmechanismsoperatingwithintheputativecancer—initiatingcellsatthecoreofnon-smallcelllungcancer.

KEY

WORDSCarcinoma.non.smallcelllung;Tumorstemcells;Research

万方数据 


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