Cell Rep：隐藏在肿瘤深处的干细胞或可帮助癌细胞对疗法产生耐受

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2015年3月14日 讯 /生物谷BIOON/ --科学家们一直渴望利用干细胞惊人的力量来使其转化为他们想要的细胞类型，但干细胞常常会把这种能力应用于癌症发展上；恶性肿瘤往往包含干细胞，因为癌症干细胞具有强大的转化能力，因此使得癌细胞经常可以逃脱疗法的杀灭，这也是当今癌症治疗领域困扰科学家们的一大难题。
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如今科学界已经普遍认同存在癌症干细胞一说，而且研究者目前仅在恶性快速生长的肿瘤中发现了肿瘤干细胞的足迹；然而近日，一篇刊登于国际杂志Cell Reports上的研究论文中，来自华盛顿大学的研究人员通过研究发现，在缓慢生长的肿瘤中或许也存在对疗法耐受的肿瘤干细胞。
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5 `# s4 F9 }% n' c, R) gDavid H. Gutmann教授说道，这种低级别脑瘤干细胞往往会使得脑瘤对抗癌药物变得不再敏感，通过将肿瘤干细胞同健康干细胞相比较研究，我们或许可以发现肿瘤干细胞对疗法耐受的原因，同时也为我们开发新型疗法，或利用多种不同药物来杀灭肿瘤干细胞，进而治疗癌症提供了一定的希望。1 I* h5 l- T- n
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文章中，研究者利用患1型神经纤维瘤(NF1)低级脑瘤的小鼠模型进行研究，鉴别出了癌症干细胞，并且发现将这种癌症干细胞植入正常无癌症的小鼠机体中，小鼠也会形成肿瘤；NF1是一种遗传障碍，其在2500个婴儿中大约会影响1个婴儿的健康，该疾病会引发一系列的机体问题，比如脑瘤、视力损伤、学习障碍、行为问题、心脏缺失及牙间骨变形等。
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在儿童中最常见的1型神经纤维瘤就是视神经胶质瘤，目前治疗NF1相关的视神经胶质瘤通常利用一种抑制细胞生长通路的药物，在实验室检测，需要花费10倍该药物剂量才可以杀灭低级别的癌症干细胞。而相比大脑中的健康干细胞，癌症干细胞可以产生许多帮助细胞抵御疗法压力的Abcg1蛋白，这种蛋白可以阻断促进细胞对疗法敏感性的信号路径，如果研究者可以鉴别出一种阻断该蛋白活性的药物，那么或许就可以轻松杀灭癌症干细胞。8 F  K# `5 J0 J2 @

0 v$ }8 g  m& ^" w, A- S! ?最后研究者Gutmann说道，由于干细胞并不能分化为特殊的细胞，因此其就可以轻松激活基因的表达来开启一系列促进癌症细胞逃脱疗法杀灭的程序，而基于当前研究，我们后期还会进行更深层次的研究，来开发出新型的策略有效杀灭癌症干细胞，进而抑制癌症的发展3 _7 \' Z; L8 m1 B
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- j  |) m2 \( {- y" q' {1 h" Z7 Rdoi:10.1016/j.celrep.2015.02.041
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PMID:
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Mouse Low-Grade Gliomas Contain Cancer Stem Cells with Unique Molecular and Functional Properties - f0 n; W, U7 F' {. g! v- i

8 }+ P5 ]8 Q6 m, p) B* ~5 o* w" oYi-Hsien Chen, Lucy D’Agostino McGowan, Patrick J. Cimino, Sonika Dahiya, Jeffrey R. Leonard, Da Yong Lee, David H. Gutmann* x& L" m" I) Z) x' d4 {% c

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5 z% ^! O, {1 j+ c% o- vThe availability of adult malignant glioma stem cells (GSCs) has provided unprecedented opportunities to identify the mechanisms underlying treatment resistance. Unfortunately, there is a lack of comparable reagents for the study of pediatric low-grade glioma (LGG). Leveraging a neurofibromatosis 1 (Nf1) genetically engineered mouse LGG model, we report the isolation of CD133+ multi-potent low-grade glioma stem cells (LG-GSCs), which generate glioma-like lesions histologically similar to the parent tumor following injection into immunocompetent hosts. In addition, we demonstrate that these LG-GSCs harbor selective resistance to currently employed conventional and biologically targeted anti-cancer agents, which reflect the acquisition of new targetable signaling pathway abnormalities. Using transcriptomic analysis to identify additional molecular properties, we discovered that mouse and human LG-GSCs harbor high levels of Abcg1 expression critical for protecting against ER-stress-induced mouse LG-GSC apoptosis. Collectively, these findings establish that LGG cancer stem cells have unique molecular and functional properties relevant to brain cancer treatment.9 H* U, n3 |% V4 e! \. d- h