癌症干细胞：真正的致癌元凶

韩雪娜

日期: 2006-09-01 今日/总浏览: 3/12120 [9 ~* F3 j4 \% e+ S
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2006年6月的《科学美国人》杂志发表文章报道说，美国学者认为在每一个肿瘤的核心存在少数癌变的干细胞，这些癌症干细胞导致并延续了恶性肿瘤组织的存在。
9 E9 e! S3 D7 M0 L　　如果这种观点正确的话，这个设想很好地解释了为什么病人在接受抗癌药物治疗后在几乎完全痊愈的情况下还会复发。这种观点同时为科学家们指出了一种全新的开发抗癌药物的方法：选择那些能够杀死癌症干细胞的药物，而不是目前使用的杀死癌细胞或缩小肿块的药物。% k& `1 \" S8 |$ L
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　　癌症干细胞的发现( g# B- a. S4 w# ]2 R  j
　　早在150年前，密西根州大学癌症中心就已经假设，癌症可能是来自于干细胞。因为从肿瘤发生的条件来看，干细胞的确是癌变基因的理想萌生处和持久的载体。首先，肿瘤发生在某个细胞上需要这个细胞具有不断分裂的能力,而且该细胞的基因突变不会因为组织更新而丢失；其次，发生基因突变的肿瘤细胞必须能保持在体内，这样看来，高度分化的组织特异性细胞不会是肿瘤的始作俑者，因为它们终究会走向凋亡，而具有长久活力的干细胞很可能是肿瘤发生的元凶。直到最近由于分子细胞生物学的进步，生物学家才找到识别出干细胞和癌症干细胞的技术。
* q( H  i9 A0 i/ [　　多伦多大学的约翰•迪克和同事们1997年率先在白血病中找到癌症干细胞。2003年，斯坦福大学的迈克尔•克拉克博士发现可以用细胞表面的标记蛋白将肿瘤细胞分成两类，将两类蛋白分别注入老鼠的乳腺中，第一类肿瘤细胞（有标记蛋白）虽然只占整个细胞数量的极小部分，但却能引起肿瘤发生，第二类肿瘤细胞占整个细胞的绝大多数，却不能引起肿瘤发生。继续重复上述实验，可以发现有蛋白标记的第一类肿瘤细胞在每一代都可以引起新的肿瘤发生。进一步研究发现，这些细胞类似于成体干细胞，有着分裂增殖，自我更新，以及分化成其他细胞的能力，因此被命名为肿瘤干细胞。2004年，多伦多大学的彼得•德克斯博士在人类脑肿瘤中找到与干细胞相似的细胞。2005年佛罗里达大学的帕克•吉布斯博士也表示在骨癌中发现类似干细胞的细胞。哈佛大学的加里•吉利兰博士说：“找到这种细胞是一个非常艰巨的工作，但迄今为止，所有经过详细检查的肿瘤中都找到了这种干细胞。”
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　　癌症干细胞产生的机理
- h$ G9 V  {: e0 ^$ B1 E　　生物学家还无法确定癌症干细胞产生的机理。有些科学家认为，可能是干细胞本身发生突变或DNA结构的改变，使得干细胞中控制自我更新能力的系统发生了紊乱，无法正常工作；还有科学家认为，可能是祖细胞发生了基因损坏，使得这些祖细胞没有正常发育成人体所需的体细胞，而是获得了与干细胞一样的自我更新能力。" u- B% ^" B! I  {: Z3 ~) I' {
　　自我更新能力是干细胞独有的重要特性，它是指干细胞能够不对称地进行细胞分裂。一般细胞都像祖细胞一样分裂成两个新的子代细胞，而干细胞则分裂成一个新的干细胞和一个祖细胞，祖细胞失去了自我更新的能力，而获得了分化成组织所需的成熟体细胞的能力。
! q: G; j$ R+ W: V7 g4 y　　经过这种不对称分裂后，在一个干细胞消失的同时，另一个干细胞又会生成，所以组织中的干细胞数会保持不变，干细胞在生成组织所需的新细胞的同时，自己也得到了重生。这些负责维持组织或器官生存的干细胞必须能够控制自己的数量。科学家们认为，干细胞控制数量的机理可能是化合物的交换，只有控制数量的机制正常运转，干细胞才能保持功能正常，而干细胞一旦癌变，它们就会失去对自己的数量规模进行控制的能力。5 h0 y* h! f) J) c1 t9 U$ ~, h
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　　通过杀死癌症干细胞来彻底治疗癌症& u6 ^6 c' ]" u# u
　　Gleevec是一种非常成功的治疗肿瘤的药物，可以治疗慢性骨髓性白血病和其他3种罕见的肿瘤。许多服用过Gleevec的病人，体内肿瘤得到了完全清除，但是这种药物并没有治愈疾病，一些患者出现了反弹，癌症复发了。原因是Gleevec攻击的并不是癌症干细胞，而是产生癌变白细胞的祖细胞。因此现在许多科学家认为，癌症干细胞的观点非常有意义。斯坦福大学的欧文•韦斯曼博士认为，如果固体肿瘤的生长是由癌症干细胞带动的，这将对癌症治疗产生深远影响。明确针对癌症干细胞的疗法或许疗效更为持久，甚至能治愈转移瘤。基里兰德博士表示，更精确地靶向癌症干细胞的药物疗效将会更加持久，甚至达到完全治好的目的。
% _# N  G' ?* P3 E! r/ }  y" v　　但是，药物在杀死癌症干细胞的同时，如何保证其他维持人体组织生存的正常干细胞不被杀死呢？密歇根大学干细胞生物学中心的肖恩•莫里森博士说，正常干细胞与癌症干细胞在维持生存机制上存在着差别，在治疗上，可以通过区分这些差别来杀死癌症干细胞的同时不伤及在同一组织内的正常干细胞。在2006年5月5日《自然》杂志上，莫里森发表了他们的研究成果：他们已发现了区别这些干细胞的方法，同时找到了能针对癌症干细胞进行治疗的药物———雷帕霉素。该药能抑制白血病干细胞的增殖和自身维持。
7 r& O1 Z5 `2 V$ E　　纽约罗切斯特大学医学院的克雷格•乔丹和莫尼卡•古斯曼在实验中发现，一种称为Parthenolide的小白菊提取物在基本不损伤正常骨髓细胞的情况下，对消灭急性骨髓性白血病细胞及慢性骨髓性白血病细胞表现出很强的能力。还能够有针对性地消灭引发急性和慢性骨髓性白血病的干细胞，从根本上遏制疾病的发生。他们的研究成果对于开发直接作用于引发白血病的干细胞的新药有重要意义。
6 M: _0 Q* ^1 _/ h' O: v　　癌症干细胞的发现彻底改变了癌症治疗的方向,使癌症的研究迈入新的里程碑。人们有理由相信科学家们在不久的将来能够找到更加有效遏制癌症的药物和方法，造福于人类。0 l0 W( O1 Q- A. r6 F
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作者:
. W' f- z5 m) y9 ~来源: 科技日报; z. j- T) S' N( }
发布者: 亦云