侯杰 杨镛

昆明医学院第四附属医院云南省血管外科中心基础研究室，云南 昆明 650021

近年来，随着对肿瘤发生机制研究的不断深入，越来越多的研究支持肿瘤是一种干细胞疾病的理论，即肿瘤干细胞理论。这种理论为肿瘤干细胞是肿瘤细胞中一小部分具有干细胞性质的细胞群体，具有自我更新、无限增殖能力和不定向分化潜能，是形成不同分化程度的肿瘤细胞以及肿瘤不断扩展的源泉［1］。笔者就胃癌肿瘤干细胞的提取分离、各种表面标记物在胃癌肿瘤干细胞、癌前病变中的表达、以及各种表面标记物与胃癌复发转移及治疗间的关系进行综述。

1 肿瘤干细胞的提取、分离

2003 年，Clarke［1，2］等首次利用流式细胞仪从乳腺癌中分离培养出表达CD44+(黏附分子)、B38-1(乳腺/卵巢特异性标记)和ESA(上皮细胞特异性抗原)的肿瘤干细胞。目前国内外选用的分离、筛选肿瘤干细胞的技术主要有荧光活化细胞分选术 (fluorescence activcited cell sorting，FACS，也称流式细胞术)和磁性活化细胞分选术 (magnetic activated cell sorting，MACS)。

1.1 流式细胞术 流式细胞分选系统是较常用的分离肿瘤干细胞的方法，它能够一次性进行多标志分选，而且能够选择荧光强度大的肿瘤细胞，分选纯度高，特异性强，但需要具备有分选功能的流式细胞仪，并且无菌操作过程相对繁琐［3］。

1.2 磁性活化细胞分选术 磁性活化细胞分选的原理是利用未标记的CD抗原等蛋白的单克隆抗体作为第一抗体与单细胞悬液孵育后，再用免疫磁珠 (micro-beads)标记的第二抗体结合，这种特异性一抗、二抗标记的细胞悬液流过特制的永久磁铁的磁场时，可吸附在磁式分选柱内，再将磁式分选柱移开磁场从柱内洗脱、收集干细胞。磁性活化细胞分选术需要的设备简单，能够在超净台中操作，但进行多标志分选时需要分步进行。

2 目前发现的表面标志物在胃癌肿瘤干细胞中的表达

2.1 CD44与胃癌干细胞的关系 胃癌干细胞的标志物的研究起步较晚，目前集中在CD44+、CD24+、CD133+以及上皮细胞粘附分子 (Epithelial cell adhesion molecule，Ep-CAM)等方面。2003 年，Clarke［1，2］等首次利用流式细胞仪从乳腺癌中分离培养出表达CD44+(黏附分子)、B38-1(乳腺/卵巢特异性标记)和ESA(上皮细胞特异性抗原)的干细胞，他们将这种含CD44+的细胞注入正常小鼠体内，18周后在该小鼠内发现了含CD44+的肿瘤细胞球，以此证明了CD44+是乳腺癌干细胞内的一个表面标记物。此后发现CD44分为CD44+和CD44-并高水平表达在各种癌症干细胞中。2009年Takaishi等［3］分离出了具有干细胞特性细胞群——CD44+细胞，并证实了其在胃癌干细胞中存在。现今有研究表明胃癌的耐药性及放疗抗性的关键在于CD44+胃癌细胞，但其中的机制尚未研究清楚仅是有实验证实在对胃癌细胞进行放、化疗时，CD44-胃癌细胞可被大量杀死，而CD44+胃癌细胞则仅有少部分可被杀灭［4］，以此推测 CD44+可能为胃癌耐药性的一个研究重点。CD44+是目前证实的一个较为经典的肿瘤干细胞表面标志物，其在多种癌症的干细胞中均高水平表达，但对鉴定某一个癌症干细胞缺乏特异性。

2.2 CD133与胃癌肿瘤干细胞间的关系 CD133是一种跨膜糖蛋白，属于prominin家族成员之一，其相应基因位于4号染色体上 (4p15)，包含37个外显子.大小约152kb，由865个氨基酸组成，相对分子量为117000。最早是由Singh［5］从神经节胶质瘤及星形胶质母细胞瘤中分离出来。CD133与CD44一样可分为CD133+和CD133-，Ricci-Vitiani等将极少量CD133+结肠癌细胞和CD133-结肠癌细胞同时注入一批小鼠体内结果发现，CD133+细胞组仅需要1×103个就可使小鼠内形成肿瘤球，而CD133-细胞组注入2.5×105个细胞仅能在一只小鼠体内形成肿瘤球，由此认为CD133+为大肠癌干细胞的一种特异性表面标志物。但此后陆续有研究证实 CD133+也可在胃癌［6］、肝癌［7］、结肠癌［8-9］、胰腺癌［10-11］、前列腺癌［12-13］、乳腺癌［14］、喉癌［15］、肾癌［16］、黑色素瘤［17］中表达。据此可推测 CD133+并非某个肿瘤的特异性表面标志物。近期有学者研究发现，CD133在正常胃黏膜组织中阴性表达或仅有极少量表达而在胃癌组织中却可高水平表达，据此笔者推测CD133可能与胃癌的发生有较大相关性，但目前胃癌干细胞的研究相对滞后，其中的具体机制尚未有统一的观点。

2.3 ABCG2(MDR1和BCPR1)在胃癌干细胞中的表达 目前肿瘤干细胞研究中常常会用到侧群细胞即SP细胞，其具有与干细胞类似的特性，且SP细胞有较高的化疗耐药性和体内致瘤能力。ABCG2(MDR1和BCPR1)是在SP细胞中高表达的一种跨膜转运蛋白，2009年Fukuda等［18］利用SP细胞分选法在胃癌组织中分离出具有干细胞特性的SP细胞，并用免疫组化的方法成功的标记出了高表达的ABCG2，同时用流式分选法，分选出了此种细胞同时大量含有CD44+、CD133+，由此我们可以大胆推测 ABCG2(MDR1和CPR1)也可以作为一种新型的胃癌肿瘤标志物。它不仅可以对胃癌干细胞的鉴定起一定作用，而且由于它在SP侧群细胞中的表达使其在胃癌的治疗和耐药性方面也可能存在一定的研究价值。

2.4 Musashi-1与胃癌肿瘤干细胞 近年来的研究发现Musashi-1是与果蝇同源的一种RNA结合蛋白，可选择性表达于人和小鼠的神经祖细胞，包括神经干细胞中，并在神经干细胞的不对称分裂中起着重要的作用［2］。随着研究的不断深入，有研究发现Musashi-1也存在于神经以外的组织中，Akasakaetal和 Murata研究发现［3-5］Musashi-1不仅在鸡、小鼠、大鼠胃内存在，而且在人的胃窦部以及胃体部均发现了Musashi-1的踪影。近期Wang et.al.［19］用免疫组化的方法，成功在胃癌病人的胃窦部发现了增殖细胞核抗原 (PCNA)阳性细胞，并在该区域内检测出Musashi-1的高表达，为证明Musashi-1存在于胃癌病人胃窦部提供了强有力的证据。据国外报道［2，21，22］Musashi-1的表达与胃增殖活性呈正相关，而胃癌本身即是一个拥有无限增殖能力的细胞集团，其中的无限增殖能力被认为是肿瘤干细胞所赋予的，据此我们可以大胆推测Musashi-1在肿瘤干细胞中也可能是高水平表达的。Musashi-1作为一种新发现的胃癌肿瘤标志物，可以在胃癌干细胞的鉴定方面提供一项新的有力证据。

3 胃癌干细胞的标志物在胃癌治疗中的作用

胃癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，目前最主要的治疗方式是手术和化疗药物以及放射线局部照射治疗。但由于胃癌早期症状不甚明显，导致多数病人前来就诊时已失去了手术的最佳时期，而此时采用化疗或放疗时往往效果也难以达到预期的结果。有学者认为癌症的耐药性或放疗抵抗性或许与癌症细胞中的某一种基因或细胞有直接关系。Ishimoto［19-20］等用随机对照的方法证实含CD44+的胃癌细胞在进行抗肿瘤药物 (氟尿嘧啶和依托泊苷)和放射处理后仍可大量存活，而不含CD44+的胃癌细胞用同样的方法处理后大部分死亡，以此推论胃癌的放化疗抗性可能与这些含表面标志物的肿瘤干细胞有一定相关性，但具体机制尚未阐明。由此我们可以大胆推论胃癌未来的治疗重点或许可以放在在对这些胃癌干细胞的杀灭上，在杀灭肿瘤细胞的基础上，有针对性的杀灭这些含特殊表面标志物的肿瘤细胞。

4 小结与展望

随着对胃癌干肿瘤的不断深入研究，发现了越来越多的表面标记物，将为研究胃癌的发生、发展、转移、治疗及耐药性都带来一定的帮助。但尽管目前发现的有一定相关性的表面标记物多达十几种之多，却仍没有一种让人信服的、特异性相对较高的表面标记物，这个问题严重制约了胃癌干细胞的分离纯化及靶向治疗，阻碍了胃癌干细胞的更进一步深入研究。未来或许可以根据干细胞增殖分化的特性，通过研究其中的信号通路或信号分子找出相关分子，与已经找出来的表面标志物作对照反向推导出特异性的表面标记物。总之，胃癌干细胞表面标志物的研究对确定胃癌干细胞的早期诊断及治疗提供了新的思路。

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