癌幹細胞

癌症幹細胞（Cancer Stem Cell，CSC），又稱癌幹細胞、腫瘤幹細胞，是指具有幹細胞(Stem Cell)性質的癌細胞，也就是具有“自我複製”(Self-Renewal)以及“具有多細胞分化”(Differentiation)等能力。通常這類的細胞被認為有形成腫瘤，發展成癌症的潛力，特別是隨著癌症轉移出去後，產生新型癌症的來源。

癌幹細胞存在於癌細胞中，是癌症復發和轉移的“元兇”。由於存在數量極少，因此很難被發現，抗癌藥物也很難對其產生效果。

基本介紹

• 中文名：癌幹細胞
• 外文名：Cancer Stem Cell，CSC
• 別稱：腫瘤幹細胞
• 細胞特質：細胞被認為有形成腫瘤的潛力

重要特徵

自我更新

自我更新(self-renewal)是指一個細胞分裂為兩個細胞，但其中一個子代細胞仍然保持與親代細胞完全相同的未分化狀態；而另一個子代細胞則定向(commit)分化，這種分裂稱為不對稱分裂(dissymmetricdivision)。癌幹細胞與成體幹細胞類似，也具有自我更新的特性。認識正常幹細胞自我更新的調節機制是理解腫瘤細胞增殖機制的基礎，因為癌通常被認為是自我更新失控所致的疾病。

白血病中的癌幹細胞

腫瘤幹細胞自我更新的特性是造成腫瘤復發、轉移及預後不良的主要原因。

正常幹細胞通過不對稱分裂在實現自我更新的同時，也通過分化、細胞周期的有序進行，為機體在生命過程中維持恆態(homeostasis)起了不可替代的作用。不同組織中幹細胞究竟是自我更新還是向特定細胞分化取決於幹細胞的內在能力及其niche細胞的作用。腫瘤幹細胞通過自我更新維持著腫瘤的持續生長。腫瘤幹細胞積累了所在腫瘤的基因突變，正是這些基因突變導致了腫瘤細胞的過度增殖，乃至轉移播散。

高致瘤性

癌幹細胞的致瘤性因腫瘤種類不同差別較大，主要從兩個方面進行評價：

乳腺癌幹細胞的分子特徵

一是癌幹細胞的體外克隆形成(clonogenicity)能力，即源自原發性腫瘤組織或腫瘤細胞系的癌幹細胞在軟瓊脂(softagar)或基底膜類似物(matrigel)上形成克隆數及其大小；

二是癌幹細胞在免疫缺陷動物體內的腫瘤形成(tumorigenicity)能力，即將分選的相同數量的癌幹細胞和非幹細胞分別原位或異位接種免疫缺陷動物，觀察其在相同時間內成瘤情況(統計成瘤動物數，比較形成腫瘤的大小等)。

成瘤性最強的是腦瘤幹細胞，癌幹細胞比癌非幹細胞具有更高的成瘤潛能。

分化潛能

分化潛能(differentiationpotential)也是癌幹細胞的重要特徵之一。癌幹細胞在體外及體內具有分化的能力，其子代細胞應呈現分化特徵的表型及其相應的標誌。以肝病為例，肝癌的幹細胞理應分化成具有AFP、albumin、CK8、CK18、CK7、CK19等肝臟細胞(肝細胞或膽管細胞)分化標誌物的癌細胞。

耐藥性

耐藥性(drugresistance)是癌幹細胞的特性之一，因而認為癌幹細胞的存在是導致腫瘤化療失敗的主要原因。正常情況下，多數耐藥分子在營養吸收的器官組織(如肺、消化道)、代謝和排泄器官組織(肝、腎)等的上皮細胞均有不同程度的表達，同時這些運輸分子在維持體內的生理屏障(血腦屏障、血腦脊髓液屏障、血睪屏障、母體－胎兒屏障及胎盤)具有重要作用。因此，具有調節吸收、營養分布、代謝、分泌和外源毒性物質的功能。

腫瘤幹細胞膜上含有多數表達ABCtransporter家族膜蛋白，這類蛋白大多可運輸並外排包括代謝產物、藥物、毒性物質、內源性脂類物質、多肽、核苷酸及固醇類等多種物質，使許多對腫瘤非幹細胞具有抑制或殺傷作用的化療藥物卻對腫瘤幹細胞殺傷作用明顯減弱。Bcrp1/ABCG2是研究常用的癌幹細胞耐藥靶標。該領域的突破性研究進展可能會開發出新型腫瘤化療策略。

治療方法

癌症療法都是基於動物實驗的結果，認為是只要癌症療法能將動物身上的腫瘤有效地縮小，就會被認為有其療效，然而要將實驗結果對照到人體醫療上仍有相當大的差距。比如說，以小鼠為例，生活周期很難超過兩年，如此短的生活周期無法提供癌症復發的動物模型可供研究。

癌由少量的癌幹細胞與普通癌細胞構成。抗癌劑及放射治療容易殺滅普通癌細胞，但是對於殺滅癌幹細胞效果不佳，因此，癌症幹細胞被認為是造成癌症轉移、復發，或是腫瘤對於化療、放射性療法產生抗性的原因之一。目前針對這個理論，學者希望研究出針對癌症幹細胞的療法，能夠專一性的殺死癌症幹細胞，以降低腫瘤產生抗藥性或是轉移的現象。

而癌症幹細胞的理論認為，因為現行的治療都無法專一性的針對癌症幹細胞，而癌症幹細胞在腫瘤里其實只占一小部分，只要化療、放射性療法沒有殺死所有的癌症幹細胞，就會有抗藥性或是復發的風險出現。

研究進展

人工癌幹細胞

2012年6月，日本岡山大學研究生院妹尾昌治教授（生物工學）的研究小組成功利用誘導性多能幹細胞（iPS細胞）人工製成癌幹細胞並在小鼠身上得到驗證。此次人工製成癌幹細胞屬於世界首次，相關研究成果發表於美國科學期刊《PLoS ONE》。

2012年8月3日，《自然》和《科學》雜誌相繼刊發3篇研究文章稱，用遺傳細胞標記技術成功追蹤到癌症幹細胞蹤跡。科學家相信精確地消滅它，或可防止癌症復發。這一研究成果為癌症幹細胞的存在增加了新證據。

大麻藥用價值

2015年4月，由美國政府出資的一個研究機構公布的報告稱，大麻可以殺死癌細胞，美國政府可能開始正式承認大麻的藥用功能。

2015年4月，日本三重大學研究生院醫學系的科研小組發現了一種可以附著在癌幹細胞上的可視化物質。此項成果已在英國某科學雜誌的電子版上刊登。