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肿瘤干细胞为癌症治疗带来新曙光
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发布时间：2007-02-09
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《中国癌症预防与控制规划纲要，2004-2010》指出：癌症正在成为21世纪人类的第一杀手。同时，癌症已被列为《国家中长期科学与技术发展规划》中需要重点解决的重大疾病之一。上海交通大学药学院、浙江理工大学生命科学院韩伟教授日前在癌症靶向治疗学术讨论会上表示，美国科学家近年来提出的肿瘤干细胞学说将为临床根治癌症带来光明前景，肿瘤干细胞有望成为癌症治疗的新靶标。
■肿瘤发生发展的源头
韩伟教授介绍说，肿瘤细胞能不断地进行异常增殖。在研究肿瘤的发生发展过程中，人们发现肿瘤细胞与人体内的另一种细胞——干细胞具有类似之处，如它们都能自我更新，具有不定分化的潜能，其细胞表面标志也相似等。尽管这两种细胞均能够进行增殖，但不同之处在于：肿瘤细胞的增殖不受控制，而干细胞的增殖则受到严格的调控；肿瘤细胞增殖后异常分化，而干细胞则可以分化成正常的成熟细胞。
肿瘤干细胞学说是一门新近发展起来的全新理论，该学说认为癌症是一种干细胞异常所导致的疾病。大多数的肿瘤由不同性质的细胞亚群组成，它们的增殖潜力和移植后重建肿瘤的功能大不相同。对急性髓性白血病的研究表明，不同的白血病细胞亚群移植后，形成肿瘤的能力也是有差异的，只有极少数的亚群具有干细胞特征，能够形成肿瘤。在体外培养骨髓瘤、肺癌和卵巢癌细胞的实验中发现，能增殖并形成集落的也仅仅是肿瘤细胞中的少数细胞，这些具备增殖能力和多向分化潜能的肿瘤细胞，科学家们称之为肿瘤干细胞（TSC）。
干细胞异常有可能产生肿瘤已经被多项研究所证实。韩伟教授说，通过识别细胞表面标记，美国多个著名的实验室已经从白血病和乳腺癌中分离出肿瘤干细胞，脑肿瘤干细胞也于2003年得到证实。2005年，位于德国海得堡的欧洲分子生物学实验室和位于西班牙巴塞罗那的IRB-PCB研究所发表的研究也证实了干细胞与癌症之间可能存在一定的联系，有些类型的癌症可能源于干细胞发育过程中的缺陷。因此，肿瘤干细胞实际上是肿瘤细胞中一小部分具有自我更新能力的细胞，是肿瘤发生发展的源头。
■研究价值巨大
韩伟教授说，正因为肿瘤干细胞是肿瘤发生过程中的最原始细胞，如果可以及早地识别并分离出肿瘤干细胞，就有可能依据其分子标志来对患者进行早期诊断。肿瘤干细胞具有能自我更新、增殖的特征，因此对其增殖功能的检测可能成为肿瘤最早期诊断的标准。
此外，肿瘤干细胞的发现还为研发新一代高效的抗肿瘤药物提供了新的靶点。
发现和阐明肿瘤干细胞增殖过程中的基因调控机理，将为抗肿瘤药物的研发提供新的理论基础，针对肿瘤干细胞的新一代抗肿瘤药物有望极大地提高肿瘤的治疗效果。
肿瘤干细胞虽然只占全部肿瘤细胞的极少数，但它却是肿瘤形成、发展和恶化的根源。由于肿瘤干细胞与肿瘤细胞具有异质性，其生物学特性和对治疗手段的敏感程度也并不完全一致。传统的治疗手段针对的是大多数的肿瘤细胞，往往忽视了占少数的肿瘤干细胞，因而对肿瘤干细胞无法达到最有效的杀灭效果。肿瘤治疗应该针对该细胞群的生物学特性制订治疗方案。肿瘤干细胞的发现有可能彻底改变现有化疗药物的选择配伍、有效剂量和疗程，以彻底消灭肿瘤干细胞为指标的新化疗方案有望极大地降低癌症的复发率和提高其治愈率。
■三大难关需要攻克
“当前肿瘤干细胞研究中还有很多科学问题有待解决。”韩伟教授如是说。例如肿瘤干细胞是如何产生的？虽然一些肿瘤干细胞的存在已经得到了实验性证实，但是否所有的肿瘤都起源于肿瘤干细胞还不清楚。
其次是，如何识别和分离肿瘤干细胞？这是利用肿瘤干细胞来进行癌症治疗的一个关键环节。根据细胞表面标记的特征，科研人员已经识别和分离出几种肿瘤干细胞，如何对其他肿瘤的干细胞进行分子或者形态上的鉴定，仍然是一项非常艰巨的任务。
再有就是，由于肿瘤干细胞与干细胞的相似性，如何避免对肿瘤干细胞具有杀伤作用的治疗手段影响到正常的干细胞就显得十分重要。如果采用的治疗手段不适，就有可能引发严重的副作用，使人类正常的干细胞受到损害。干细胞的活动受到其微环境的严格调控，是人类正常的生理活动，而肿瘤干细胞的活动则产生肿瘤，因此正常的干细胞和肿瘤干细胞在基因表达和依赖的细胞信号通路上应该存在不同，即肿瘤干细胞有可能更加依赖于某些特定的信号通路的作用，又或其分子或者形态上的生物学特性发生了改变，针对这些特性的抑制作用即有助于最大限度地达到清除肿瘤干细胞的效果。韩伟教授说，现阶段，科研人员已经发现一些药物对肿瘤干细胞的特性作用，例如去甲氧基柔红霉素和蛋白酶体抑制剂MG-132的联合治疗可以快速有效地杀伤白血病干细胞，而正常造血干细胞则得以存活。因此，如何发现能选择性地杀伤肿瘤干细胞的治疗手段是一个仍然需要深入研究的课题。
韩伟教授表示，肿瘤干细胞虽然其得到证实的时间还不长，但是它能够从一个全新的角度去开启人们的思维，开拓科研工作者的思路。随着对肿瘤干细胞分离、鉴定等研究工作的不断深入，将使人类从根本上抑制癌症的发生发展成为可能。
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