干细胞在肿瘤治疗中的应用

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1、干细胞在肿瘤治疗中的应用生命科学1201班周宇筝3702120110恶性肿瘤（malignanttumor）是目前人类死亡的主要原因之一。其死亡率仅次于心脏病（死亡率为37.0%）而居死因的笫二位。近一两百年，随着外科手术的发展，人类对肿瘤的认识到了前所未有的高度,癌基因、抗癌基因、周期相关基因及蛋白质、凋亡相关基因和分子信号传导系统等使人们从分子水平的不同侧面观察和了解肿瘤成为可能。尽管如此，人们对癌症的本质以及如何控制这一恶疾的认识却仍未产生质的飞跃。手术、化疗和放疗是治疗恶性肿瘤的三大传统疗法

2、。由于恶性肿瘤的生物学特性，使上述这些治疗的效果都存在一定的局限性。手术治疗尽管能够有效地去除肉眼可见的肿瘤，但无法保证切除所有的肿瘤细胞，更未能去除肿瘤发生的原因，因此，一直无法解决手术后的复发问题。放疗及化疗除了有严重的毒副反应外，由于许多肿瘤细胞对其不敏感，或产生了耐受性，从而使疗效受限。近年来，干细胞特有的生物学特性及其潜在的生物医学应用价值使之成为生物学领域最热点课题之一，其在恶性肿瘤治疗中的前景也越来越引人注目。现就恶性肿瘤的干细胞治疗现状做一综述，并对其前景进行展望。1.肿瘤发生的干细

3、胞学假设虽然关于肿瘤细胞的起源有很多假设，但对一个发育成熟的机体而言，肿瘤起源于自体细胞（除绒毛膜上皮癌外）的观点已成定论。机体大部分组织是由三类细胞所构成，它们按分化程度依次为：干细胞f成熟细胞f功能细胞。现在要进一步了解的是肿瘤是起源于这三类细胞的哪一类?如果肿瘤是起源于成熟的功能细胞，那就意味着肿瘤的发生是生物学上的去分化现象，那么肿瘤的形成的是丢失分化特征的过程。许多专家对这一假设提出疑问：成熟细胞，比如肝细胞，无需返回去分化状态，即可在增殖信号的刺激下进入旺盛的增殖，也无需重新恢复端粒酶活

4、性的细胞仍可增殖后代。也就是说，如果只考虑基因对增殖和调亡的影响，恶变细胞无需去分化和获得端粒酶活性。混合瘤（上皮性和间叶性的癌肉瘤）按基因突变理论是多克隆的，但最新研究表明它也是单克隆的，实际上来自于同一癌祖细胞，是干细胞在异常微环境中差异分化的结果。这种现象难以用去分化来解释。因此，有的研究者支持肿瘤细胞是未分化细胞这一观点，他们认为在动物个体发育到成年期以后大多数细胞分化已完成。仅在部分组织和器官中保留了大量的未分化的干细胞这些干细胞会在成体的生长过程中补充死亡或修复损伤的细胞，并且他们的分化

5、受到所在微环境的影响。正常情况下细胞数目的减少和增加处在动态的平衡中。假定分化完善的细胞的供应已满足了要求，而未分化细胞未停止增殖，过剩的产生着幼稚的未分化细胞，这就是肿瘤形成的模式。因此，并不存在特殊的癌细胞，所谓“癌细胞”，只不过是增殖过剩的未分化的细胞而已。随着对干细胞生理特性认识的深入，人们注意到干细胞与肿瘤细胞有一些共同的特点：（1）干细胞与肿瘤细胞都有较高的端粒酶活性。（2）两者均有自我更新和无限增殖能力。(3)有不同分化程度的干细胞也有分化程度不同的肿瘤。(4)干细胞与肿瘤细胞有相似的

6、重力密度(1・035〜1・0689/ml)021o(5)另外,它们还有许多相似的生长调控机制，如Writ>SH2(sonichedgehog)>Notch途径。以上事实让人们相信肿瘤起源于机体的正常干细胞。肿瘤的发生主要表现为一种分化障碍，是未能获得细胞成熟的特性。2•干细胞在肿瘤治疗中的应用2」干细胞与肿瘤放化疗后的支持治疗自80年代起，造血干细胞移植(Hematopoieticstemcelltransplantation,HSCT)成为恶性肿瘤大剂量放、化疗后造血支持治疗的主要措施。有了HSC

7、T的支持，就可使用超大剂量的放、化疗，最大限度地清除患者体内的肿瘤细胞，而且HSCT带来的移植物抗肿瘤效应(Graftvstumor,GvT)还可以清除残留的少量瘤细胞，降低肿瘤的复发率，进而提高恶性肿瘤的治疗效果和生存期。因此，大剂量放、化疗联合HSCT逐渐成为多种恶性肿瘤的首选治疗方案。许多研究表明烷化剂和放疗都会破坏骨髓微环境，削弱它的造血支持功能。而间充质干细胞(Mesenchymalstemcell,MSC)是骨髓微环境的重要组成部分，并可支持造血。因此，MSC协同HSC移植可通过先重建骨

8、髓微环境来改善HSC植入的速度和效果，尤其是对于骨髓受到了破坏的病人。2.2干细胞与肿瘤基因治疗目前，肿瘤基因治疗多采用自体肿瘤细胞，体外导入某种治疗基因，如IL・4、IL-10等，制成肿瘤疫苗，再回输到患者体内，通过激发自身淋巴细胞对肿瘤的免疫力来杀伤肿瘤细胞。近年来对MSC的研究发现，它是作为基因治疗的极好的靶细胞。首先，它易于获得，并且可体外扩增10八9倍以上而不丢失其干细胞特性；其次，外源基因易于植入，并可整合到MSC的基因组中稳定表达而不影响其干细胞特性；再