周 飛，喬 娜，馬 爽 ，齊天源，張 靜，李 銳

(1.齊齊哈爾市第一醫(yī)院乳腺科二病區(qū)，黑龍江 齊齊哈爾 161005； 2.哈爾濱醫(yī)科大附屬第二醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)系，哈爾濱 150081)

在全球女性惡性腫瘤中，乳腺癌的發(fā)病率居首位，約占女性新發(fā)惡性腫瘤的29%，病死率居惡性腫瘤致死率的第2位，是嚴(yán)重危害婦女生命健康的疾病之一[1]。截止到2016年，我國乳腺癌的患病人數(shù)已超過50萬，并呈現(xiàn)低齡化態(tài)勢，發(fā)病年齡逐年下降，而發(fā)病率和致死率卻逐年升高，發(fā)病率最高的年齡段為35～49歲[2-3]。乳腺癌目前仍首選手術(shù)治療，術(shù)后輔以化療、放療或內(nèi)分泌治療等,術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是乳腺癌治療失敗的主要原因。Reya等[4]于2001年第1次提出腫瘤干細(xì)胞這一說法，認(rèn)為在惡性腫瘤組織中存在一種數(shù)量極少、保留有干細(xì)胞特性的一類細(xì)胞，這類細(xì)胞被稱為腫瘤干細(xì)胞，亦稱作癌干細(xì)胞或腫瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞，它們具有自我更新、無限增殖以及多方向分化的能力，是腫瘤發(fā)生以及復(fù)發(fā)的原始細(xì)胞。對乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的特點以及表面標(biāo)志物進(jìn)行研究，有助于從根本上認(rèn)識乳腺癌的發(fā)病機制，為消滅乳腺癌腫瘤干細(xì)胞，抑制腫瘤發(fā)生、發(fā)展提供依據(jù)和指導(dǎo)。

1 腫瘤干細(xì)胞的概念

腫瘤干細(xì)胞理論認(rèn)為，腫瘤干細(xì)胞是造成惡性腫瘤治療失敗最主要的原因，其不僅導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生，還具有形成不同分化表型子代腫瘤細(xì)胞的特性[5]。在實體瘤如乳腺癌、前列腺癌、結(jié)腸癌等中已經(jīng)鑒定和分離出來很多腫瘤干細(xì)胞或腫瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞[6-8]。腫瘤干細(xì)胞可作為腫瘤遺傳進(jìn)化中的重要組成部分，尋找能有效識別和分離這些數(shù)量極少的細(xì)胞群的標(biāo)志物，可為進(jìn)一步研究腫瘤的發(fā)生機制打下良好的基礎(chǔ)。腫瘤干細(xì)胞在遺傳上是不穩(wěn)定的，細(xì)胞具有明顯的表型可塑性。腫瘤干細(xì)胞在惡性腫瘤疾病的復(fù)發(fā)中起主要作用，其具有極強的成瘤能力，能表達(dá)相對特異性的腫瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物[9]。惡性腫瘤可能是一種具有腫瘤干細(xì)胞活性的一類疾病,是干細(xì)胞在長期自我更新和完善過程中基因突變導(dǎo)致的細(xì)胞生長失控，且不受接觸性抑制等的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，最終導(dǎo)致腫瘤組織形成。腫瘤的發(fā)病與轉(zhuǎn)移是腫瘤干細(xì)胞挑選適宜自己生存和發(fā)展的組織器官微環(huán)境以繼續(xù)增殖擴增的結(jié)果。惡性腫瘤治療后的復(fù)發(fā)是腫瘤干細(xì)胞在一系列常規(guī)治療后未被徹底消滅而得以存活的后果。因此，腫瘤干細(xì)胞是惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及復(fù)發(fā)的根本原因,只有徹底殺死腫瘤干細(xì)胞才有可能完全地消除腫瘤，治愈疾病。

2 腫瘤干細(xì)胞和正常干細(xì)胞之間的同與異

腫瘤干細(xì)胞和正常干細(xì)胞均具有不可控制的繁殖能力與不斷自我更新完善的能力，具有保持相對未分化狀態(tài)并可繼續(xù)分化的潛能，具有相似的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，對目前的常規(guī)治療如放療、化療有一定的耐受性，而且在適宜的生存環(huán)境下可穿透局部組織的血管或淋巴管壁進(jìn)行遷徙[10]。腫瘤干細(xì)胞亦擁有獨特特征，如自我更新、分裂以及增殖的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機制完全被消除，這使腫瘤干細(xì)胞無限增殖的能力被放大，細(xì)胞生長過程中的接觸性抑制功能也消失殆盡；腫瘤干細(xì)胞分化及成熟能力極弱，因此分裂、增殖形成的腫瘤細(xì)胞大多表現(xiàn)為低分化或完全不分化狀態(tài)；腫瘤干細(xì)胞擁有疊加復(fù)制的錯誤傾向，導(dǎo)致基因錯配和突變；腫瘤干細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞細(xì)胞膜的耐藥基因相關(guān)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對化學(xué)藥物出現(xiàn)耐藥性[11]；不同于組織干細(xì)胞的周圍微環(huán)境，腫瘤干細(xì)胞通常具有異常的微環(huán)境，如嚴(yán)重癥，缺氧和(或)低營養(yǎng)狀況等[12]。

3 乳腺癌腫瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物

3.1CD44 CD44是一個跨膜糖蛋白，可與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白透明質(zhì)酸相結(jié)合。透明質(zhì)酸是細(xì)胞黏附、運動、遷移、增殖、侵襲以及血管生成的關(guān)鍵物質(zhì)[13]，與骨橋蛋白相互作用才能導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展[14]。在基底細(xì)胞樣乳腺癌中可檢測到CD44在基因和蛋白水平的高表達(dá)，且這類患者的臨床治療效果相對較差[15]。如果患者腫瘤組織有CD44過度表達(dá)，患者的總體生存期也會縮短。基因組學(xué)分析顯示，CD44在基底型乳腺癌中豐富表達(dá)，并與腫瘤細(xì)胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和腫瘤干細(xì)胞的基因圖譜相關(guān)[15]。研究也證實，在腫瘤的啟動細(xì)胞中CD44明顯高表達(dá)[16]。因而CD44可作為腫瘤干細(xì)胞的一個相對特異的表面標(biāo)志物，其不僅在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[17-18],在其他惡性腫瘤如結(jié)腸癌[19]、膀胱癌[20]、胃癌[21]中也發(fā)現(xiàn)了CD44的高表達(dá)。

3.2CD133 CD133也被稱為prominin 1，是一個5-跨膜糖蛋白，首次是在造血干細(xì)胞中被描述[22]，在乳腺癌、結(jié)直腸癌、腦腫瘤、前列腺癌、胰腺癌以及胃癌中也有表達(dá)[23]。CD133在乳腺癌形成過程中所起的作用還未被人們完全了解，其可能參與了乳腺癌的發(fā)生、細(xì)胞遷移以及血管生成[24]。CD133在三陰性乳腺癌及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組織中過度表達(dá)，預(yù)示著乳腺癌患者預(yù)后不良，這對于醫(yī)師及時給予恰當(dāng)?shù)母深A(yù)治療非常重要[23]。Zhao等[25]研究顯示，CD133的表達(dá)特點與三陰性乳腺癌腫瘤的大小、淋巴結(jié)狀態(tài)、臨床分期以及患者的總生存期和無疾病進(jìn)展期有關(guān)。但I(xiàn)eni等[26]的研究卻認(rèn)為，CD133的表達(dá)特點可作為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性乳腺癌的一個獨立的預(yù)后因素，但其表達(dá)特點與患者的臨床病理參數(shù)并無必然聯(lián)系。

3.3八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4 (octamer binding transcription factor 4， Oct4) Oct4屬于干細(xì)胞多功能調(diào)節(jié)基因，是一類可以在全能性胚胎細(xì)胞中表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子[27]，亦是可以指導(dǎo)胚胎干細(xì)胞自我更新并保持全能性的一類最為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子[28]。Oct4陽性表達(dá)的細(xì)胞具有多能性，這些細(xì)胞可引起多種腫瘤的發(fā)生[29-30]。研究證實,Oct4主要在胚胎干細(xì)胞、生殖細(xì)胞以及未分化的胚胎癌中表達(dá)，這對于維持胚胎干細(xì)胞的多能性以及自我更新完善有極為關(guān)鍵的作用，而在已經(jīng)完全分化好的體細(xì)胞中Oct4的表達(dá)明顯下調(diào)[31]。Oct4在多種惡性腫瘤組織中具有高表達(dá)的特點，并與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后呈高度正相關(guān)[32-33]。

3.4CD55 CD55是以一種糖基的磷脂酰肌醇錨定蛋白,既可存在于細(xì)胞膜,亦可表達(dá)于細(xì)胞周圍微環(huán)境,通過指導(dǎo)補體活化的方式發(fā)揮作用[34]。CD55在肝、肺、胃腸、乳腺等正常組織器官中表達(dá)很少,而在大部分癌組織中高表達(dá),但其表達(dá)水平即使是在同一病理類型的腫瘤組織中也不完全相同[35]。有研究報道，CD55的陽性表達(dá)與乳腺癌的侵襲性及患者預(yù)后有關(guān)[36]。也有研究證實,CD55高表達(dá)與乳腺癌患者的腫瘤復(fù)發(fā)明顯相關(guān),但與腫瘤的主要生物學(xué)特征(如組織學(xué)分級和類型等)無關(guān),其評價標(biāo)準(zhǔn)為強陽性表達(dá)的細(xì)胞>5%[37]。但是也有學(xué)者的研究結(jié)果與此相反[38]，因此未來仍需要多中心、大樣本的研究去證實。

3.5乙醛脫氫酶1(aldehyde dehydrogenase 1，ALDH1) ALDH1是負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)醛氧化的解毒酶，可以解毒細(xì)胞內(nèi)氧化的醛，使氧化醛獲得抵抗烷化劑的能力[39-40]。ALDH1是腫瘤干細(xì)胞中一種比較特異的表面標(biāo)志物。ALDH1的表達(dá)水平在乳腺癌、肺癌、結(jié)直腸癌等惡性腫瘤中較高，而在正常組織中的表達(dá)很低，尤其是在正常乳腺組織中，ALDH1幾乎不表達(dá)[41]。因此，ALDH1具有極高的特異性，有利于篩查和分離腫瘤干細(xì)胞。Balicki[42]于2007年利用ALDH1成功鑒別和分離出人乳腺癌腫瘤干細(xì)胞。研究顯示，ALDH1在正常干細(xì)胞和乳腺癌的腫瘤干細(xì)胞中均有表達(dá)，提示腫瘤干細(xì)胞起源于正常干細(xì)胞[42]。Charafe-Jaufferet等[43]于2009年進(jìn)行了一項異種動物移植成瘤實驗，證實了極少量的ALDH1標(biāo)記的腫瘤干細(xì)胞就具有明顯的成瘤能力，從另一個角度驗證了腫瘤干細(xì)胞超強的致瘤能力。在乳腺癌的腫瘤組織中，活性較高的ALDH1能夠自我更新并產(chǎn)生新的腫瘤，體現(xiàn)了腫瘤的異質(zhì)性。這些發(fā)現(xiàn)為“腫瘤干細(xì)胞假說”提供了支持，并為研究乳腺癌腫瘤干細(xì)胞及其在乳腺發(fā)育和惡變中的作用提出了新的可能性。ALDH1的表達(dá)可作為預(yù)測乳腺惡性腫瘤預(yù)后的一個有力的因素，其與已知的乳腺惡性腫瘤相關(guān)的免疫組化臨床參數(shù)如腫瘤分級、雌激素受體、孕激素受體狀態(tài)、原癌基因人類表皮生長因子受體2過表達(dá)等相關(guān)[44]。這些發(fā)現(xiàn)為研究正常干細(xì)胞和乳腺癌干細(xì)胞提供了新的思路，為靶向腫瘤干細(xì)胞指明方向。

4 乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的治療應(yīng)用

腫瘤干細(xì)胞的概念是對腫瘤異質(zhì)性的一種復(fù)雜的解釋。腫瘤干細(xì)胞被認(rèn)為是具有腫瘤原始活性的細(xì)胞，呈侵襲性生長，具有耐藥性的特點，是腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的主要原因，也是導(dǎo)致惡性腫瘤患者死亡的主要原因，而且腫瘤干細(xì)胞的形成和發(fā)展與腫瘤微環(huán)境也相關(guān)。腫瘤干細(xì)胞具有自我更新的能力和無限增殖的能力，這會引起腫瘤形成，也是導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的主要原因[45]。未來針對乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的治療可歸納為如下幾個方面:①基于腫瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物給予目標(biāo)性治療，通過相對特異標(biāo)志物殺死腫瘤干細(xì)胞；②針對腫瘤干細(xì)胞主要信號通路治療，使通路失效，導(dǎo)致下游靶基因、靶蛋白的合成受影響；③針對腫瘤形成的微環(huán)境給予治療，使微環(huán)境不適于腫瘤干細(xì)胞的生存，從而抑制其分裂、增殖；④誘導(dǎo)并分化腫瘤干細(xì)胞，使其分化形成成熟的腫瘤細(xì)胞，進(jìn)而增加對常規(guī)治療手段的敏感性；⑤利用腫瘤干細(xì)胞來源于正常組織干細(xì)胞的理論，對特定增殖的健康的干細(xì)胞施以適宜的靶向治療，以降低其轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤干細(xì)胞的概率[46-47]。針對以上方向進(jìn)行研究，可為乳腺癌惡性腫瘤的個體化治療開辟新的思路與方向。

5 展 望

腫瘤干細(xì)胞具有腫瘤異質(zhì)性，也是一種具有原始活性的細(xì)胞，具有侵襲性生長和藥物抵抗性的特點，是腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的原因之一，也是導(dǎo)致惡性腫瘤患者死亡的主要原因。腫瘤干細(xì)胞的基本特征包括自我更新和成瘤能力，自我更新對于維持其干細(xì)胞特性至關(guān)重要，這是細(xì)胞增殖和分化的基礎(chǔ)，通過自我更新，腫瘤干細(xì)胞可產(chǎn)生活躍的增殖細(xì)胞，并且這些增殖的腫瘤干細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中具有懸浮不貼壁生長和極強的成瘤能力。腫瘤干細(xì)胞觀點認(rèn)為，腫瘤干細(xì)胞對于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展起著極為關(guān)鍵的作用，采用相對特異的腫瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志物將腫瘤干細(xì)胞分離提純出來，研究其形成腫瘤的機制，給予針對性治療，有助于實現(xiàn)個體化治療和精準(zhǔn)醫(yī)療[48]。目前對于乳腺癌腫瘤干細(xì)胞進(jìn)行研究的最終目的是為惡性腫瘤的治療提供一個新的思路和方法。當(dāng)然針對乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的研究也面臨著分離和提純方法是否合理，實驗室條件是否符合要求，操作是否標(biāo)準(zhǔn)和正規(guī)，篩查出的細(xì)胞是否具有腫瘤干細(xì)胞活性，阻斷的細(xì)胞通路是否是起作用的主要通路，免疫介導(dǎo)是否對腫瘤干細(xì)胞的生長有所影響等一系列難題。隨著研究的深入、科學(xué)工作者的不斷努力，相信未來針對腫瘤干細(xì)胞的治療必然成為治療乳腺癌的強有力的手段之一。這對于乳腺癌患者的臨床預(yù)后以及化療耐藥性的改善、生存期的延長必然起到重要作用。