第二节 pCSCs在癌前病变转化过程中的作用
肿瘤组织呈异质性(heterogeneity),由多种细胞组成,其中有0.1%~1.0%的细胞,与人体中的其他干细胞一样,能够自我维持、自我更新,可分化为其他细胞和组织,并有致癌性,对肿瘤的发生发展均有作用,这些细胞就是前面所提到的肿瘤干细胞。多种肿瘤是从增生(hyperplasia)及不典型增生(dysplasia)癌前病变发展成原发肿瘤(primary tumor)和浸润肿瘤(invasive tumor)。在癌前阶段,环境因素损害干细胞自我更新的遗传程序,使干细胞或祖细胞(progenitor cell)成为肿瘤干细胞,因此,前肿瘤干细胞(precancerous stem cells,pCSCs)是否存在以及它们如何发展成肿瘤细胞是肿瘤干细胞生物学的重要问题。
Jian-Xin Gao等鉴定出一种新的pCSCs。这些细胞与已经发育成熟的肿瘤干细胞有些相似。pCSCs是一种高度可变的细胞,它的表型、分化和致瘤能力能够根据体内外环境,保持良性状态或发展为恶化。pCSC 和CSC两者也可作为肿瘤基质组分的前体。肿瘤干细胞的假说包括肿瘤起始细胞(tumor-initiating cells,TIC),即TIC→pCSC→CSC→肿瘤的发展过程。细胞过程应该与组织学过程平行,即增生/化生(hyperplasia/metaplasia)(TIC)→癌前病变(precancerous lesions)(pCSC)→恶性病灶(malignant lesions)(CSC → cancer)。癌前病变是一个不稳定的阶段,它随体内外环境因素的改变,可以继续发展成为恶性肿瘤,也可逆转为正常。Gao等的实验结果表明:pCSC具有向良性与恶性分化的潜力。在pCSC中,胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)和生殖干细胞(germline stem cell,GSC)基因被破坏(subvert),尤其是GSC蛋白和piwil2可能在TIC→pCSC→CSC→肿瘤过程中起重要作用,这个蛋白可被用于作为癌的早期检测、预防和治疗的生物标志。因为pCSCs具有良性和恶性分化的潜能,可反映CSC的发展。pCSCs具有干细胞样细胞的特征:自我更新和分化的多能性。良性分化的性质可以从肿瘤干细胞区分开来,而恶性分化的性质可以从正常干细胞(NSCs)区分开来(表2-1)。因此,pCSCs是正常和肿瘤干细胞之间的细胞。pCSC作为干细胞研究仍处于初期阶段,要给pCSC作用明确定义为时尚早,但是,从pCSC研究,对肿瘤的了解和治疗将产生创新思维,有助于确定癌症干细胞在疾病恶化和复发过程中扮演的角色,有助于找出预防、诊断和治疗癌症的依据。