韋雪柳綜述，姚金光審校

(1.右江民族醫(yī)學(xué)院研究生院，百色533000;2.廣西科技大學(xué)，柳州545006)

文獻(xiàn)綜述

舌鱗狀細(xì)胞癌和腫瘤干細(xì)胞的研究進(jìn)展

韋雪柳1綜述，姚金光2▲審校

(1.右江民族醫(yī)學(xué)院研究生院，百色533000;2.廣西科技大學(xué)，柳州545006)

腫瘤干細(xì)胞;生物特性;舌鱗狀細(xì)胞癌;靶向治療

惡性腫瘤的發(fā)病率呈逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，2015年我國(guó)估計(jì)有4 292 000的新增癌癥病例(平均每天新增12 000例)和2 814 000的死亡病例(平均每天死亡7500例)，其中口腔癌新增48 100例，死亡22 100例［1］。惡性腫瘤嚴(yán)重地威脅人類(lèi)的健康和生存，成為全球致死的首要病因，而腫瘤干細(xì)胞(Cancer Stem Cells，CSC)理論的提出給腫瘤的治療指引了新的方向。舌鱗狀細(xì)胞癌(tongue squamous cell carcinoma，TSCC)是口腔頜面部最常見(jiàn)的惡性腫瘤，具有腫瘤惡性生物學(xué)特性，研究發(fā)現(xiàn)TSCC中也存在具有干細(xì)胞特性的腫瘤細(xì)胞。

1　干細(xì)胞與腫瘤干細(xì)胞理論

干細(xì)胞是一類(lèi)具有自我更新和無(wú)限增殖分化的多潛能細(xì)胞群體，即為起源細(xì)胞，常處于原始未分化狀態(tài)。而腫瘤被認(rèn)為是一個(gè)異常發(fā)育的器官，是機(jī)體細(xì)胞在內(nèi)外不同致癌基因的長(zhǎng)期協(xié)同作用下，在基因水平上失去了對(duì)其生長(zhǎng)的正常調(diào)控而導(dǎo)致其基因水平的突變和功能調(diào)控異常，從而促使細(xì)胞的持續(xù)異常增殖。大量研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞具有干細(xì)胞相同或類(lèi)似的特性:自我更新和無(wú)限增殖的潛能、相同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)［2］(如Wnt、Notch和SHH途徑)、相同的細(xì)胞表面標(biāo)記物［3，4］(如CD34、CD133、SOX2等)。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，腫瘤干細(xì)胞來(lái)源于正常干細(xì)胞累積的遺傳突變，導(dǎo)致細(xì)胞異常過(guò)度增殖而形成腫瘤。

傳統(tǒng)的腫瘤手術(shù)治療結(jié)合放化療后出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)現(xiàn)象，被認(rèn)為是腫瘤中極少數(shù)腫瘤干細(xì)胞類(lèi)細(xì)胞耐受甚至逃逸射線(xiàn)或藥物的殺傷作用，最終導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。Reya等［5］研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞具有無(wú)限增殖潛能，并能形成新的不同表型特征組織，與干細(xì)胞生物學(xué)特性非常類(lèi)似，由此提出了“腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)”。該理論認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞是腫瘤中數(shù)量極少，具有干細(xì)胞特性、高致瘤能力和侵襲遷移潛能的細(xì)胞亞群，具有新生腫瘤細(xì)胞能力，是腫瘤發(fā)生、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移以及復(fù)發(fā)的根源［6］。除了與干細(xì)胞有相同特性，腫瘤干細(xì)胞的更新和增殖呈現(xiàn)出失控狀態(tài)，它獨(dú)特的表現(xiàn)在:失控的自我更新和異常分化潛能、自主侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移性、極高致瘤性、多藥耐藥性、相對(duì)特異性的表面標(biāo)志和輻射抵抗特性［7，8］。

2　腫瘤干細(xì)胞與舌鱗狀細(xì)胞癌

研究者們經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)現(xiàn)，在血液腫瘤、乳腺癌、前列腺癌等多種腫瘤中都存在腫瘤干細(xì)胞，它們的數(shù)量極少，并具有獨(dú)特的生物學(xué)特性和較強(qiáng)的致瘤能力。急性髓系白血病(AML)腫瘤干細(xì)胞能特異性表達(dá)CD34+/CD38－標(biāo)記物，只需要極少數(shù)量該類(lèi)細(xì)胞就可在NOD/SCID裸鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)移疾病，致瘤性極高［6］。Al-Hajj等［9］研究乳腺癌時(shí)，通過(guò)特異性標(biāo)記物分離出CD44+CD24－/lowLineage－人乳腺癌干細(xì)胞，僅需100個(gè)就能在小鼠的乳腺中形成腫瘤。前列腺癌研究中發(fā)現(xiàn)具有特異性表面標(biāo)志為α2β1hi/CD133+CD44－的腫瘤細(xì)胞才擁有自我更新和不斷繁殖的能力，與前列腺癌的耐藥性和復(fù)發(fā)性密切相關(guān)，這類(lèi)具有干細(xì)胞特性的細(xì)胞僅需100個(gè)即能在小鼠的體內(nèi)形成特異性的移植瘤［10］。此外，研究者們還發(fā)現(xiàn)在肝癌［7］、胰腺癌［8］、腦腫瘤［11］等多種腫瘤中找到了腫瘤干細(xì)胞存在的證據(jù)。

TSCC是最常見(jiàn)的口腔惡性腫瘤之一，發(fā)生率居口腔癌之首，患者5年生存率僅為32%～54%［12，13］。舌體擁有豐富的淋巴管和血液循環(huán)加之舌體運(yùn)動(dòng)頻繁，使TSCC早期即可出現(xiàn)頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，且轉(zhuǎn)移概率高。研究報(bào)道，在裸鼠爪墊上注射Tca-8113細(xì)胞可建立TSCC淋巴道轉(zhuǎn)移模型［14］，通過(guò)觀察TSCC細(xì)胞在淋巴道轉(zhuǎn)移的生物學(xué)特性，對(duì)臨床的治療、復(fù)發(fā)以及預(yù)后判斷尤其重要。研究還發(fā)現(xiàn)腫瘤干細(xì)胞類(lèi)細(xì)胞在TSCC的遷移和侵襲過(guò)程中起了重要的作用，TSCC的遷移和侵襲與含錳金屬輔基的超氧化物歧化物(SOD2)有關(guān)，SOD2可成為一種直接的原癌靶基因促進(jìn)TSCC細(xì)胞，包括腫瘤干細(xì)胞類(lèi)細(xì)胞的遷移和侵襲［15］。此外，TSCC還具有抗凋亡和化療耐藥能力，嚴(yán)嵚等人［16］研究白細(xì)胞介素-23(IL-23)在TSCC腫瘤組織以及細(xì)胞系SCC9的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)IL-23可通過(guò)上調(diào)TSCC細(xì)胞的Wnt通路，從而增強(qiáng)其化療藥物耐藥及抗凋亡能力。

3　舌癌腫瘤干細(xì)胞的存在及相關(guān)基因表達(dá)

永生性細(xì)胞系對(duì)于研究原始腫瘤是一個(gè)很重要的工具。Owen等［17］從舌癌患者腫瘤組織中取原始腫瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)并建立了舌癌細(xì)胞系UM-SCC-103，研究發(fā)現(xiàn)UM-SCC-103中具有CD44high/ALDH high表型的腫瘤干細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)能形成特異性腫瘤，與原始腫瘤具有相同的異質(zhì)性。Yanamoto等［18］研究發(fā)現(xiàn)，TSCC能特異性的表達(dá)腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物CD44v6和ABCG2，通過(guò)對(duì)89例TSCC病人的腫瘤組織檢測(cè)發(fā)現(xiàn)CD44v6和ABCG2的陽(yáng)性表達(dá)率分別為24.7%和13.5%。FACS技術(shù)可分選出舌鱗狀細(xì)胞癌Tca-8113細(xì)胞株中高表達(dá)的ALDH(ALDHbr)干細(xì)胞樣細(xì)胞，數(shù)量較少，約占總細(xì)胞數(shù)的1.3%，同時(shí)采用抑制消減雜交技術(shù)還可篩選舌鱗癌干細(xì)胞的相關(guān)差異表達(dá)基因，如LOC736141、CLDND1、ETFA等［19］。有數(shù)據(jù)表明，干細(xì)胞標(biāo)記物 ALDH1、CD44、OCT4和SOX2與舌鱗狀細(xì)胞癌密切相關(guān)，且SOX2可作為舌癌的預(yù)后指標(biāo)［20］。多數(shù)研究證實(shí)，與其他惡性腫瘤一樣，TSCC中同樣存在腫瘤干細(xì)胞，并且表達(dá)了多數(shù)腫瘤干細(xì)胞相關(guān)基因，目前仍無(wú)法尋找到舌癌特異性的表達(dá)基因，對(duì)于舌鱗癌根治治療仍成為一大難題，急需尋找特異性舌鱗狀細(xì)胞癌靶向基因，才能徹底治愈。

4　腫瘤干細(xì)胞靶向治療的研究

基因的突變、腫瘤微環(huán)境的時(shí)刻變化以及表觀遺傳特征改變均可導(dǎo)致腫瘤的異質(zhì)性。多年來(lái)，研究者們都在研究如何才能徹底治愈腫瘤，徹底殺滅腫瘤干細(xì)胞。腫瘤干細(xì)胞的靶向治療是對(duì)腫瘤特異性的分子靶點(diǎn)進(jìn)行選擇性地抑制或殺滅作用，而不損傷正常細(xì)胞。因此，以CSC為靶標(biāo)，運(yùn)用生物工程手段尋找靶點(diǎn)成為腫瘤干細(xì)胞的靶向治療的新趨勢(shì)。

4.1靶向作用于腫瘤干細(xì)胞的微環(huán)境通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤干細(xì)胞微環(huán)境可以調(diào)控腫瘤干細(xì)胞的更新和增殖分化能力，改變干細(xì)胞對(duì)放化療的敏感度。腫瘤微環(huán)境中包括各種內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及各類(lèi)免疫細(xì)胞，這些成熟細(xì)胞可通過(guò)與干細(xì)胞的直接接觸或分泌細(xì)胞因子的方式來(lái)調(diào)節(jié)干細(xì)胞的自我更新和增殖分化能力［21］。研究證實(shí)腫瘤的內(nèi)皮細(xì)胞在維持腫瘤干細(xì)胞生長(zhǎng)方面起著關(guān)鍵作用，血管內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)釋放生長(zhǎng)因子促進(jìn)血管形成，維持腫瘤干細(xì)胞的生長(zhǎng)和更新。Hovinga等［22］通過(guò)靶向作用于腫瘤相關(guān)的血管內(nèi)皮細(xì)胞，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞所介導(dǎo)的Notch信號(hào)通路，可引起腫瘤干細(xì)胞自我更新和增殖能力下降。

4.2靶向作用于腫瘤干細(xì)胞的表面標(biāo)志腫瘤干細(xì)胞可以表達(dá)特異的細(xì)胞表面標(biāo)志，通過(guò)阻斷相應(yīng)的表面標(biāo)志可能成為腫瘤干細(xì)胞靶向治療的潛在靶點(diǎn)。Prince等［23］證實(shí)了頭頸部鱗癌腫瘤干細(xì)胞特異性表面標(biāo)記物為CD44分子，具有CD44+表型的腫瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞具有自我更新和多向分化潛能和致瘤性。研究表明，針對(duì)具有CD44+表型的細(xì)胞進(jìn)行靶向治療鱗狀細(xì)胞癌已取得了很好的臨床療效，而CD44v6的表達(dá)被認(rèn)為與鱗狀細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移有關(guān)，已轉(zhuǎn)移的鱗狀細(xì)胞癌通過(guò)對(duì)CD44v6的靶向治療有明顯療效［24］。

4.3靶向作用于腫瘤干細(xì)胞的信號(hào)通路腫瘤干細(xì)胞受多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)控，以維持腫瘤的惡性功能，研究發(fā)現(xiàn)Notch、Wnt、Hedgehog信號(hào)通路與腫瘤干細(xì)胞調(diào)控相關(guān)［2］，因此針對(duì)腫瘤干細(xì)胞的這些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的靶向治療成為腫瘤治療的一個(gè)方向。通過(guò)阻斷參與腫瘤干細(xì)胞調(diào)控的相關(guān)信號(hào)通路，從而抑制腫瘤干細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)特性。Wnt信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和分化功能，異常的信號(hào)通路可導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)過(guò)量游離的β-蛋白聚集進(jìn)入核內(nèi)與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，激活多種靶基因和各種酶等，從而誘導(dǎo)細(xì)胞的惡性生長(zhǎng)［25］。sur-vivin作為凋亡抑制蛋白的新成員，具有腫瘤特異性，與腫瘤的分化增殖和浸潤(rùn)遷移密切相關(guān)。研究胃癌干細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與其中調(diào)節(jié)，而survivin抑制劑YM155及其復(fù)合物通過(guò)抑制Wnt信號(hào)通路中的TCF/β-catenin，從而能抑制腫瘤的增殖［26］。Notch信號(hào)通路上的基因也可成為潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)，研究證實(shí)，激活Notch信號(hào)通路可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移，阻斷該通道促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性，從而抑制腫瘤的增殖。研究發(fā)現(xiàn)，在前列腺癌中Notch1過(guò)表達(dá)，通過(guò)下調(diào)Notch1和Jagged-1，從而抑制前列腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移和侵襲，并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡［27］。

5　結(jié)語(yǔ)

腫瘤干細(xì)胞理論受到越來(lái)越多的關(guān)注，靶向腫瘤干細(xì)胞治療也成為研究者鉆研的新方向。腫瘤干細(xì)胞與正常干細(xì)胞之間存在相似的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)［2］(如Wnt、Notch和SHH途徑)以及相同的細(xì)胞表面標(biāo)記物［3，4］(如CD34、CD133、SOX2等)，導(dǎo)致針對(duì)腫瘤干細(xì)胞的靶向治療同時(shí)也會(huì)抑制正常干細(xì)胞的更新分化。許多腫瘤都能表達(dá)腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物，如CD133、CD44、CD90、ALCH1等，但卻缺乏特異性的標(biāo)記物，只有少數(shù)腫瘤具有相對(duì)特異的細(xì)胞表面標(biāo)記物，使得針對(duì)腫瘤干細(xì)胞的表面標(biāo)志的靶向治療受到了一定的限制。然而，腫瘤干細(xì)胞的各種靶向藥物和靶向給藥途徑在臨床或試驗(yàn)中均取得了比較顯著的成果［25］，如腫瘤干細(xì)胞耐藥機(jī)制、凋亡、信號(hào)通路和表面標(biāo)志的靶向給藥系統(tǒng)，對(duì)一些表達(dá)特異性標(biāo)記或通路的腫瘤干細(xì)胞起到明顯的作用。因此，尋找不同腫瘤的特異性基因并結(jié)合腫瘤干細(xì)胞的靶向途徑給腫瘤治療提供了新的思路。

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(編輯:潘明志)

R739.86

ADOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2016.03.022

廣西自然科學(xué)基金(2013GXNSFAA019252)

韋雪柳，女，碩士研究生在讀。E-mail:310158120@qq.com
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姚金光。E-mail:yao7760698@126.com

2016－04－22

2016－06－20)