腫瘤干細胞標記物CD133、CD105在肝癌細胞株SMMC-7721和肝癌組織中的表達及意義.pdf

1、背景:癌癥(cancer),即惡性腫瘤(Malignant neoplasm),是由于自身的遺傳和外界環(huán)境的物理、化學、生物等致癌因素導致細胞生長增殖機制的失控所引起的一類疾病。因細胞的生長調控失衡,細胞會出現(xiàn)無限制的大量增殖,造成體內營養(yǎng)物質的大量消耗,破壞正常組織器官的結構和功能,影響鄰近組織器官的正常工作。癌細胞除了無限增殖外,多數(shù)還會經淋巴、血液或種植播散等,侵及其他組織器官乃至全身,造成全身的多臟器功能衰竭最終導致死亡。現(xiàn)如今

2、,癌癥已經成為人類死亡的主要病因之一,發(fā)病率與死亡率仍居高不下,甚至有上升趨勢。因此,盡快地明確癌癥的病因和發(fā)病機制,從根本上有效地治療癌癥是我們共同奮斗的目標。
　　隨著腫瘤分子生物學研究的深入和發(fā)展,腫瘤干細胞(cancer stem cells,CSCs)學說的提出為研究腫瘤的病因和機制提供了一個新的視角。與經典的腫瘤學理論所認為的腫瘤是由于成熟細胞的DNA突變后所造成細胞的增殖和凋亡失控不同,CSCs學說認為腫瘤僅來自于一

3、小群本身有自我更新和分化潛能的干細胞,他們的存在與腫瘤的形成、進展、轉移、復發(fā)息息相關。這一小群有著普通干細胞“干性”腫瘤干細胞就是今后治療腫瘤的關鍵所在。這些細胞在一定的條件下,可以分化成不同表型的腫瘤細胞,除了分化的方向不同,還能保持新生的細胞中始終有一小群保持著原有無限增殖和多向分化的能力,維持腫瘤的進一步生長、轉移和復發(fā),這些特殊的CSCs可以說是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關鍵所在。
　　目前,經過眾多學者的努力研究,CSCs學說逐

4、步地在大部分惡性腫瘤中得到證實,根據(jù)其理論衍生出的針對CSCs精確的靶向治療和誘導分化治療在某些腫瘤的動物實驗中得到很好的效果。能夠精確的篩選出 CSCs是研究 CSCs道路上的關鍵點,也是難點。當前篩選這些CSCs主要通過側群細胞的篩選(相對粗糙)和根據(jù)某些特殊的腫瘤干細胞膜標記物篩選(相對精確)。能否確定某一類腫瘤的特異性的標記物進行精確地篩選,直接影響今后對此類腫瘤的治療。
　　雖然有少數(shù)腫瘤的干細胞標記物相對確定,但是,肝

5、癌作為世界第三大死因的腫瘤,其腫瘤干細胞標記物卻仍處于探索階段。目前,研究相對集中并且相對可靠的肝癌干細胞標記物(live cancer stem cells,LCSCs)主要集中于CD133、CD44、CD90、CD13和EpCAM等。CD133在很多腫瘤的干細胞中都有一定的表達,尤其在結直腸癌中,表達最為顯著。在肝癌中,通過標記CD133同樣也能針對LCSCs進行篩選,但是CD133的特異性不夠高。肝癌另一種標記物CD105存在于細

6、胞膜上,與新生血管密切相關,其功能與調節(jié)腫瘤增殖、分化的TGF-β相關,影響肝癌的轉移。此時,我們考慮是否能夠聯(lián)合CD133和CD105兩者針對肝癌的LSCDs進行篩選,提高LSCDs的精確性。同時我們還研究了CD133和CD105在在肝癌、癌旁、肝硬化和正常肝組織中的表達情況,并分析兩標記物與肝癌的臨床病理因素的關系。
　　目的：本研究比較了體外條件下CD133和CD105在人肝癌細胞株SMMC-7721的表達情況及各亞群間生物

7、學性狀的差異,并初步探討CD133+CD105+的SMMC-7721細胞亞群的干細胞特性;檢測CD133和CD105在肝癌、癌旁、肝硬化和正常肝組織中的表達情況,并分析兩標記物與肝癌的臨床病理因素的關系。
　　方法：第一,采用含10％胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)SMMC-7721細胞;流式細胞分選儀檢測 CD105、CD133表達情況并分選出 CD133+ CD105+、CD133+CD105-、CD133-CD105+、CD13

8、3-CD105-亞群;通過CCK-8檢測分選所得的各細胞亞群及未分選SMMC-7721細胞每日的OD450數(shù)值,以比較各亞群細胞增殖能力;通過軟瓊脂克隆培養(yǎng)試驗比較各亞群細胞克隆成球能力。第二,采用免疫組化的方法分析CD133、CD105在肝癌組織、癌旁組織、肝硬化組織、正常肝組織中的表達情況,分析其與肝癌患者臨床病理特征的關系及意義。
　　結果：人原發(fā)性肝癌細胞株 SMMC-7721經流式分選得到四種亞群細胞比例:CD133+C

9、D105+占0.76%、CD133+CD105-占0.01%、CD133-CD105+占98.49%,CD133-CD105-占0.74%;CCK-8增殖實驗四亞群細胞存在統(tǒng)計學差異(P<0.05),以 CD133+CD105+亞群細胞的增殖能力明顯大于其他亞群細胞;軟瓊脂克隆形成實驗四亞群細胞存在統(tǒng)計學差異(P<0.05),以 CD133+CD105+亞群細胞的克隆成形能力明顯大于其他亞群細胞。CDl33和CD105在肝癌組織中的表達

10、水平均高于癌旁、肝硬化組織及正常肝組織,有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。CD133的表達與肝癌的病理分級、有無門靜脈癌栓、AFP是否≥400的數(shù)值明顯相關(P<0.05),與患者的性別、年齡、有無乙型肝炎、有無肝硬化、腫瘤的大小是否≥5cm、腫瘤有無包膜及TNM分期未見明顯相關。
　　結論：
　　1.在人肝癌細胞株 SMMC-7721中,CD133+、 CD105+、 CD133-CD105-的SMMC-7721細胞亞群雖然所

11、占比例較高,但增殖和克隆能力較弱,不能真正代表肝癌干細胞亞群;
　　2.在人肝癌細胞株SMMC-7721中,CD133+CD105+ SMMC-7721雖然所占比例極低,但具有更強的增殖能力和克隆成形能力,CD133+CD105+細胞更具有肝癌干細胞的特性。
　　3.CD133+、CD105+在肝癌組織的表達明顯高于癌旁組織、肝硬化組織、正常肝組織,兩者在肝癌中的高表達有一致性,CD133+的表達與肝癌的病理分級、靜脈癌栓、