肿瘤干细胞与干细胞_来源_分化及其相关性
干细胞与肿瘤干细胞的相互关系及其临床应用
干细胞与肿瘤干细胞的相互关系及其临床应用随着生物科技的不断发展，在医学领域中，干细胞和肿瘤干细胞已经成为研究的热点。
干细胞具有两个主要特征，即自我更新能力和多能性，可以分化为多种细胞类型。
肿瘤干细胞则是一小部分肿瘤细胞，具有类似于干细胞的能力，可以自我更新和分化为多种细胞类型，并且可以重新构建肿瘤组织。
本文将探讨干细胞与肿瘤干细胞的相互关系及其临床应用。
1. 干细胞与肿瘤干细胞的相互关系1.1 干细胞和肿瘤干细胞的相似性干细胞和肿瘤干细胞具有一些相似性，比如两者都可以自我更新和分化，可以产生不同种类的细胞。
此外，肿瘤干细胞也可以在体内和体外重新造就出原始肿瘤组织。
这种再难治性和肿瘤复发的原因，可能是因为患者术后的肿瘤组织内有一部分肿瘤干细胞未被完全消灭。
在这里，干细胞和肿瘤干细胞之间具有很大的相似性。
1.2 干细胞和肿瘤干细胞的差异性干细胞和肿瘤干细胞的差异主要表现在以下几个方面：（1）扩增能力：肿瘤干细胞可以不断扩增，而干细胞有一定的限制。
（2）分化能力：干细胞可以分化为各种不同种类的细胞，而肿瘤干细胞一般只能分化为某种特定的肿瘤细胞。
（3）生长调控机制：干细胞有严格的生长调控机制，能够在特定时期分化为相应的细胞；肿瘤干细胞则可以不受调控地不断生长。
（4）抗药性：肿瘤干细胞具有较强的抗药性，可以耐受化疗和放疗的杀伤作用，从而导致肿瘤复发。
2. 干细胞与肿瘤干细胞的临床应用2.1 干细胞在组织工程中的应用干细胞在组织工程领域中具有广泛的应用价值。
例如，干细胞可以应用于疾病模型的构建、人工器官的生产以及生物医药的开发等方面。
同时，干细胞也可用于治疗各种慢性病，如心脏病、肝病和失明等。
2.2 干细胞在肿瘤治疗中的应用目前，干细胞在肿瘤治疗中也有许多应用。
干细胞可以用作骨髓移植的来源，以治疗白血病和淋巴瘤等血液肿瘤。
此外，干细胞还可以用于改善放射性治疗和化疗等治疗方法对患者造成的损失。
另外，科学家们正在研究使用各种方法，如基因转移和药物靶向，来杀灭肿瘤干细胞，以消除肿瘤复发和转移的问题。
肿瘤干细胞来源及其生长和分化机制
肿瘤干细胞来源及其生长和分化机制肿瘤干细胞是一种特殊的细胞，具有自我更新和分化能力，能够导致肿瘤的发生、生长、转移和复发。
了解肿瘤干细胞的来源及其生长和分化机制对于抗击癌症具有重要的意义。
一、肿瘤干细胞来源目前认为，肿瘤干细胞主要有两种来源，一种是正常细胞在生长和分化过程中发生变异，成为肿瘤干细胞；另一种是干细胞发生突变或受到外界致癌物质的影响，成为肿瘤干细胞。
在正常细胞发生肿瘤变异的过程中，遗传基因的突变和失调是主要因素。
这种变异可能发生在正常细胞的DNA修复机制失灵、染色体异常增生等情况下。
此时，正常细胞会突变成为肿瘤干细胞，并且有可能在肿瘤生长过程中进一步分化为不同种类的肿瘤细胞。
干细胞生长发育的多样性使其具有相对较高的肿瘤发生风险。
外界因素，如病毒感染、辐射等，都可能对干细胞发生致突变作用。
通过这样的致突变作用，干细胞会转化为肿瘤干细胞。
二、肿瘤干细胞的生长和分化机制肿瘤干细胞能够保持自我更新和分化能力，从而导致肿瘤的生长和扩散。
了解肿瘤干细胞的生长和分化机制，可以为临床治疗提供一些参考依据。
1. 自我更新肿瘤干细胞的自我更新是指在细胞分裂过程中，一部分干细胞分化为肿瘤细胞，另一部分干细胞仍然保持干细胞状态，从而继续生长和分裂。
这种自我更新能力让肿瘤干细胞得以不间断地生长和扩散。
2. 分化能力肿瘤干细胞的分化能力是指它们能够分化成不同种类的肿瘤细胞。
肿瘤干细胞分化成肿瘤细胞的过程可能受到多种因素的影响，其中包括细胞内信号转导通路、细胞外微环境、免疫系统等。
3. 免疫逃逸肿瘤干细胞具有免疫逃逸的能力，这是指它们能够逃避机体免疫系统的攻击。
肿瘤干细胞通过表达多种免疫抑制分子，如PD-L1、HLA-I等，从而抑制T细胞等免疫细胞的有效识别和攻击。
4. 药物耐受性肿瘤干细胞具有耐受药物的能力，这是由于肿瘤干细胞在生长和分化过程中，表达了多种药物防御机制。
例如，它们能够表达多种转运蛋白，从而将抗肿瘤药物排出体外，减少药物的有效浓度。
肿瘤干细胞的生物学特性和治疗应用
肿瘤干细胞的生物学特性和治疗应用一、肿瘤干细胞的定义和生物学特性肿瘤干细胞（tumor-initiating cells，TICs）是指一小部分具有自我更新能力和多功能分化能力的肿瘤细胞，这些细胞能够发展成肿瘤组织和产生肿瘤细胞群体。
肿瘤干细胞的生物学特性包含以下几个方面：1. 类干细胞性肿瘤干细胞具有类干细胞性，也就是它们能够进行自我更新并且嗣后代细胞能够分化成多种细胞类型。
研究发现，肿瘤干细胞在细胞增殖和分化过程中起到关键作用，这些细胞能够产生能够分化成肿瘤細胞的前体细胞，甚至还能转化成多种不同的细胞类型，包括骨骼肌细胞、神经细胞和皮肤细胞等。
2. 抗辐射和化疗作用肿瘤干细胞还具有更高的辐射和化疗耐受性。
这是因为它们表达更高水平的DNA修复酶，能够更有效地修复细胞DNA，因此能够存活于治疗剂量下。
另外，它们的分裂周期更长，也因此更能够克服治疗过程中的毒性。
3. 肿瘤转移能力肿瘤干细胞也具有高度的转移能力。
在肿瘤转移过程中，这些细胞能够通过多种方式动态转移，从而导致远处器官的转移细胞再生。
4. 肿瘤微环境肿瘤干细胞的存活和增殖也受到肿瘤微环境的影响。
研究表明，肿瘤干细胞能够产生微环境信号物，从而增强或抑制其周围的细胞，并促进肿瘤逃避免疫系统的攻击和转移。
二、肿瘤干细胞在癌症治疗中的重要性肿瘤干细胞在癌症治疗中的重要性得到了广泛的研究。
由于肿瘤干细胞具有较高的治疗耐受性和转移能力，它们被认为是药物治疗中失败的主要原因。
因此，肿瘤干细胞的抑制和消除对于治疗癌症具有重要意义。
目前，针对肿瘤干细胞的治疗研究更多地集中在以下几个方面：1. 靶向“信号通路”肿瘤干细胞的增殖和分化过程中，多种信号通路参与其增殖和分化过程，包括Wnt、Notch和Hedgehog等。
当前的研究依靠干细胞信号通路的分子标志物，能够定位和筛选出肿瘤干细胞，从而南极针对性的消灭。
2. 靶向DNA修复机制肿瘤干细胞能够更有效地修复DNA，从而导致抗药性。
打干细胞引发肿瘤的原理
打干细胞引发肿瘤的原理干细胞是一类具有自我更新和多能性分化潜能的细胞，它们有能力分化为几乎所有类型的细胞，包括骨骼肌细胞、神经细胞和心肌细胞等。
这种潜能使得干细胞在治疗和再生医学领域具有重要的应用价值。
然而，干细胞治疗和应用中也存在一定的潜在风险，其中一种风险就是与干细胞相关的肿瘤发生。
这种肿瘤，通常被称为干细胞相关肿瘤（Stem cell-related tumor）或肿瘤类干细胞（tumor-initiating cells）。
干细胞相关肿瘤在干细胞治疗过程中或干细胞自身的异常增殖过程中出现。
干细胞相关肿瘤的形成机制还不完全清楚，但目前研究认为以下几个因素可能参与其中：1. 干细胞的不稳定性：干细胞具有自我更新和分化的能力，但它们的分化过程需要受到一系列调控因子的精细控制。
如果这些调控因子发生异常，干细胞就可能失去对分化的控制，过度增殖并形成肿瘤。
2. 基因突变：干细胞的克隆扩增可能导致基因突变的积累，这些突变可能激活癌基因或抑制抑癌基因的功能，进而导致肿瘤形成。
3. 不适当的微环境：干细胞的分化和增殖过程需要依赖于其周围的微环境，包括细胞间信号和细胞外基质。
如果这些微环境发生改变，比如缺乏适当的生理信号或存在异常的细胞外基质，干细胞就可能失去正常的分化调控，从而导致肿瘤形成。
4. 共享细胞命运：一些研究表明，干细胞可能与肿瘤细胞之间存在某种共享的细胞命运，即干细胞和肿瘤细胞可能共享相似的分化和增殖机制。
这种共享可能导致肿瘤细胞获得干细胞的增殖特性，并具有更强的分化潜能。
5. 免疫抑制：干细胞治疗常常需要使用免疫抑制剂来抑制宿主对于干细胞的免疫反应。
然而，免疫抑制剂的使用可能降低宿主对于肿瘤细胞的免疫防御，从而导致肿瘤发生和进展。
因此，干细胞引发肿瘤的机制是一个复杂且多因素的过程，涉及到干细胞的自我更新和分化特性、基因突变、微环境的不适应性、共享细胞命运以及免疫抑制等多个因素。
为了最大限度地减少这种风险，目前的干细胞治疗研究正朝着更加精确和安全的方向发展，并加强对于干细胞治疗相关肿瘤机制的深入研究，以便更好地利用干细胞的治疗潜力。
肿瘤干细胞的名词解释
肿瘤干细胞1. 引言肿瘤干细胞（Tumor Stem Cells，TSCs）是一类具有自我更新和多向分化能力的细胞，它们在肿瘤的发生、发展和耐药性中起着重要的作用。
与普通肿瘤细胞不同，肿瘤干细胞具有类似于正常干细胞的特性，包括自我更新、多向分化和能够形成肿瘤的能力。
研究肿瘤干细胞有助于深入了解肿瘤的发生机制，寻找新的治疗策略，并提高肿瘤治疗的效果。
2. 肿瘤干细胞的特性2.1 自我更新能力肿瘤干细胞具有自我更新能力，可以不断地分裂并产生新的肿瘤干细胞。
这种能力使得肿瘤干细胞能够在肿瘤中长期存在，并维持肿瘤的生长和扩散。
2.2 多向分化能力肿瘤干细胞具有多向分化能力，可以分化为不同类型的肿瘤细胞。
这种能力使得肿瘤干细胞可以在肿瘤中产生各种不同的细胞类型，包括肿瘤细胞、血管内皮细胞等，从而促进肿瘤的发展和进展。
2.3 肿瘤形成能力肿瘤干细胞具有形成肿瘤的能力，它们可以通过自我更新和多向分化的过程，不断地产生新的肿瘤细胞，从而导致肿瘤的形成和生长。
3. 肿瘤干细胞的发现与鉴定3.1 肿瘤干细胞的发现肿瘤干细胞最早是在血液系统肿瘤中被发现的。
1994年，美国科学家John Dick等人首次从急性髓系白血病患者的骨髓中分离出一种能够长期自我更新和形成肿瘤的细胞，被认为是肿瘤干细胞的候选细胞。
随后，肿瘤干细胞也被在其他类型的肿瘤中发现，如乳腺癌、肺癌、脑瘤等。
3.2 肿瘤干细胞的鉴定肿瘤干细胞的鉴定主要依靠其特殊的表面标记物。
常用的肿瘤干细胞标记物包括CD133、CD44、CD24等。
通过使用这些标记物，可以将肿瘤细胞分为肿瘤干细胞和非干细胞，从而对肿瘤干细胞进行研究和分析。
4. 肿瘤干细胞与肿瘤发展的关系4.1 肿瘤干细胞的起源肿瘤干细胞的起源目前尚不完全清楚，有几种可能的机制。
一种观点认为，肿瘤干细胞可能来源于正常组织中的干细胞，它们经过一系列的突变和异常分化，最终形成肿瘤干细胞。
另一种观点认为，肿瘤干细胞可能是普通肿瘤细胞通过某种机制获得了干细胞的特性，例如通过突变或表观遗传修饰等。
干细胞，肿瘤与肿瘤干细胞
干细胞，肿瘤与肿瘤干细胞干细胞分为成体干细胞和胚胎干细胞，其具有多样化能力，如复制、多向分化、自我更新等能力。
其中胚胎干细胞能在体外无线繁殖，可量化成患者所有组织类型的细胞，因胚胎干细胞分化的成体干细胞通常在肠道、心肺、大脑、皮肤等组织中，通过自我更新会生存在整个生命中。
如骨髓造血干细胞能分化为免疫系统中各种细胞。
近年来，我国研究人员注重研究以造血干细胞为主的生物学，目前已掌握不同研究领域的内容，如糖尿病、血液病、退行性神经病变等领域，随着研究人员肿瘤研究工作出现突破性进展，发现恶性肿瘤生长特征和干细胞有大量相似位置，各种数据证明干细胞很可能是出现肿瘤的源头，从而提出肿瘤干细胞理论知识。
一、肿瘤干细胞和正常干细胞间的关系在很多年前，研究人员通过大量动物自体移植瘤实验，证明了只有1/100的白血病细胞能让小白鼠长出肿瘤，在后期实体瘤研究中，也发现仅有1/1000的种类细胞在琼脂中出现克隆情况，预测其主要来源于正常干细胞，经过长时间不断累积，从而衍生出多样化增殖能力，将其转变为肿瘤干细胞。
他们之间存在各种相同点：1、具有相同的生长调节机制根据研究结果来看，很多和癌细胞相关的信号能控制干细胞正常生长，如癌基因Bcl-2信号不仅能降低肿瘤细胞死亡率，还能增加造血干细胞整体数量。
在正常情况下，很多人身体中端粒酶活性活跃度较低，而恶性肿瘤细胞和干细胞中瑞丽酶活性较高。
在人类干细胞恶性转化实验中，基因突变和瑞丽酶活性是干细胞朝恶性方向发展的基本条件，其他和肿瘤生成的信号通路，如WNT信号通路、SHH信号通路都参与到干细胞自我更新中，能明显增加HSC的复制能力。
其中WNT蛋白作为现代人们最常见的细胞间信号转导分子，能促进干细胞生长和发育组织器官；cat是WNT通道下游的信号分子，当其出现过渡表达时，很容易诱发HSC大规模拓展。
通过逆转录病毒，会增加表皮干细胞自我更新能力，降低其分化能力，这种情况在转基因鼠实验上得到证实，通过激活上皮干细胞WNT信号通路，能导致转基因鼠出现上皮癌。
干细胞和肿瘤细胞
●癌细胞的主要特征
metastatic lung tumor in liver
1、癌细胞的形态特征
• 核质比显著高于正常细胞，可达1:1 • 出现巨核、双核或多核，染色体呈非整倍
体 • 线粒体多型性、肿胀、增生 • 细胞骨架紊乱 • 细胞表面特征改变，产生肿瘤相关抗原
★癌细胞的染色体的变化 正常细胞在生长和分裂时能够维持二
。
体外与体内分化途径和机制在分子水平上 有许多相似之处，而且体外研究更具有
优点：
(1)避免各种内源性因素干扰
(2)ES细胞始终保持存活、增殖和分化潜能， 而在体内研究则存在胎死宫内、研究
分化过程中的前祖细胞生物学特性。
●成体干细胞 ①造血干细胞(hematopoietic stem cell，
⑦干细胞具有自稳性：具有自我更新能力， 并维持自身数目恒定。
⑧在干细胞与分化细胞之间有两种过渡类 型的细胞：短暂增殖细胞和祖细胞。 短暂增殖细胞：增殖能力有限，增值速
度比干细胞快。 短暂增殖细胞的存在，可以用少量的干
细胞产生较多的祖细胞，有利于保护干细 胞。 祖细胞：失去增殖能力。分化方向已被决 定。
★全能干细胞可以分化为机体内的任何一 种细胞，直至形成一个复杂的有机体。 ★多能干细胞可以分化为多种类型的细 胞，如造血干细胞可以分化为12种血细 胞。 ★单能干细胞只能分化为一种类型的细 胞，而且自我更新能力有限。
●干细胞的特点:
①干细胞本身不是终末分化细胞,终生保持 未分化或低分化特征
②干细胞能无限地分裂
癌细胞表面另一种重要的变化是间隙连 接减少，如将荧光染料注入正常的细胞后， 染料很快向周围细胞扩散，但是将荧光染 料注入癌细胞，则只停留在被注射的细胞 内，这一实验说明癌细胞之间的通讯连接 有了缺陷。
肿瘤干细胞
肿瘤干细胞研究的前景及方向
继续寻找各类肿瘤干细胞特异性的表面 标记，以便进一步分离、纯化肿瘤干细 胞，并设计针对肿瘤干细胞的特异性的 治疗方案；
进一步阐明正常干细胞生理和肿瘤干细 胞病理生理功能的分子调控途径以及导 致成肿瘤干细胞生成的分子机制，以便 找到新的治疗靶点； 进一步研究肿瘤细胞群体的异质性并设 计综合性的治疗方案。
二 起源于过渡细胞群 过渡细胞群细胞也有可能成为肿瘤突 变的靶细胞，过渡细胞的突变可使其重 新获得自我更新能力并诱导干细胞表面 标记的表达，从而成为肿瘤干细胞。
肿瘤干细胞和正常干细胞自我 更新的共同调控途径
（一）Bmi-1信号通路 Bmi-1是一种转录抑制因子，在小鼠 和人的HSC中呈高表达，说明Bmi-1可能 参与正常造血。 Bmi-1通过抑制 P16lnk4a和P19Alf蛋白的表达发挥作用， 这两种蛋白分别具有抑制细胞增殖和促 进细胞死亡功能
研究人员将Bmi-1基因敲除小鼠的干细胞 植入放射线照射后的正常小鼠体内，发 现HSC只能短暂地产生正常血细胞，至 第8周时来源于植入细胞的血细胞几乎全 部消失。同时，如果第6周时将该植入小 鼠的骨髓再次植入第二只小鼠体内，则 未见Bmi-1缺失的血细胞生成。
肿瘤干细胞研究的临床启示
肿瘤干细胞可逃避放疗和化疗药物 的作用， 的作用，是肿瘤耐药和复发的根源
肿瘤干细胞
武汉大学医学院免疫学系
概述
肿瘤-较均质的细胞群体 20世纪50年代提出-异质性-肿瘤干细胞 目前已证实: 白血病干细胞 乳腺癌干细胞 脑癌干细胞
干细胞的分裂特性
它们分裂时,一个子细胞分化成特定类型 的细胞并最终停止分裂,而另一个仍保持 干细胞的特性,以相同的途径再次分裂的 能力
传统观点
肿瘤干系的概念
肿瘤干系的概念肿瘤干系是指肿瘤细胞内的干细胞和干细胞相关分子之间的相互作用网络。
干细胞是具有自我更新和分化能力的细胞，它们在正常的组织修复和再生过程中起着重要作用。
然而，在肿瘤中，干细胞可能发生恶性突变和异常分化，导致肿瘤的生成和发展。
肿瘤干系的概念最早于1990年代被提出。
当时，科学家们发现在某些癌症中，存在一小部分具有高度自我更新和分化能力的肿瘤细胞，这些细胞被称为肿瘤干细胞。
与普通肿瘤细胞相比，肿瘤干细胞能够始终保持一定数量的肿瘤干细胞子代，并且能够产生具有更高分化状态的肿瘤细胞。
这些细胞具有强烈的存活和扩增能力，对放化疗药物具有高度耐药性，并具有迁移、浸润和复发的潜能。
肿瘤干系不仅包括肿瘤干细胞本身，还涉及在肿瘤发展过程中起重要作用的其他相关细胞、分子和信号通路。
这些相关细胞包括肿瘤细胞内的非干细胞组分、间质细胞、免疫细胞和内皮细胞等。
这些细胞可以通过直接或间接的相互作用与肿瘤干细胞发生联系，影响干细胞的自我更新和分化能力。
肿瘤干细胞的分化能力是肿瘤发展和耐药性的关键因素之一。
干细胞分化能力的改变会导致肿瘤细胞的异质性增加，从而增加肿瘤的难治性和复发风险。
此外，肿瘤干细胞与肿瘤微环境密切相关。
肿瘤细胞会通过相互作用和调控肿瘤微环境，促进肿瘤的生长、侵袭和迁移。
研究表明，肿瘤干系在肿瘤的发展过程中起着重要作用。
研究人员通过对肿瘤干细胞和肿瘤干系的深入研究，可以为肿瘤的治疗和预防提供新的思路和策略。
例如，针对肿瘤干细胞及其相关分子的特性，可以开发针对干细胞特异性标志物的分子靶向药物，以提高当前治疗肿瘤的效果。
此外，通过调控肿瘤干系的相互作用网络，可以研发新的肿瘤治疗方法，抗肿瘤药物的开发和设计也可以更加精准和有效。
总之，肿瘤干系是指肿瘤细胞内的干细胞和干细胞相关分子之间的相互作用网络。
研究肿瘤干系对于深入了解肿瘤的发展机制和寻找新的治疗策略具有重要意义。
通过对肿瘤干系的深入研究，可以为肿瘤的个性化治疗和精准治疗提供新的思路和方法。
干细胞和肿瘤干细胞
干细胞和肿瘤干细胞：干细胞和肿瘤干细胞的相同点：肿瘤干细胞和干细胞在生物学特性和生长调控机制等诸多方面有着极其相似的生物学行为，主要相似之处有：①二者具有相似的调节生长的机制。
有证据表明许多与肿瘤有关的调节途径也调节正常干细胞的发展，例如：凋亡抑制基因bcl-2可在体外增加HSC的数量。
其他与癌变有关的信号途径如Wnt，Notch，Shh，Bmi-1等在调节干细胞自我更新的同时也在肿瘤中起作用[10-11]。
②干细胞具有迁移的特性，而癌细胞有转移的能力。
Tu等[12]认为干细胞的迁移和癌细胞的转移，皆受特异化学因子及其受体的调节。
干细胞迁移到特定的组织和器官，而这可以解释肿瘤转移也有一定器官和组织特异性。
③干细胞与癌细胞在一定的条件下是可以转化的，如生殖嵴或胚胎植入体内可以诱导成畸胎瘤，而畸胎瘤细胞注入鼠囊胚内细胞团可以形成正常胚胎。
④肿瘤干细胞与HSC一样，可以分为肿瘤干细胞、短期增生细胞、分化细胞。
⑤肿瘤起源于干细胞。
有人认为单一细胞获得4~7次突变将发生恶性转化[13]。
组织更新快的上皮组织、造血系统是肿瘤高发部位，组织自我更新越快，复制、转录过程中基因发生突变的概率越高。
尽管大多数肿瘤转化突变的靶细胞并不清楚，但是已有相当多的证据表明某些结肠癌和白血病产生于积累多次突变的干细胞。
⑥干细胞与肿瘤干细胞都具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列，而人类终末分化体细胞不具有端粒酶活性。
⑦二者均具有自我更新和无限增殖能力。
⑧自我更新能力。
⑨组织特异分化能力，肿瘤干细胞能够产生不同表型的肿瘤细胞，并在体内形成新的肿瘤。
⑩不对称分裂能力。
干细胞和肿瘤干细胞的不同点：但肿瘤干细胞也具有不同于干细胞的特点：①自我更新信号传导途径的负反馈调节机制被破坏，肿瘤干细胞具有无限增殖和无自稳定性，而正常干细胞的增殖具有自稳性，其数目保持恒定。
②缺乏分纯成熟能力，晚期肿瘤细胞没有分化为成熟细胞的能力，说明其分化程序异常，这与有着正常分化程序的干细胞不同。
肿瘤干细胞的起源和生物学特征
肿瘤干细胞的起源和生物学特征在许多肿瘤中，肿瘤细胞具有异质性，其中具有癌症干细胞（CSC）特征的肿瘤细胞具有自我更新、多能性和肿瘤形成的能力。
这些肿瘤干细胞是肿瘤发展和治疗中的关键因素。
本文将探讨肿瘤干细胞的起源及其生物学特征。
肿瘤干细胞的起源研究发现，肿瘤干细胞的起源可能涉及质子方程（PDT）模型和突变的细胞塑造（MCS）模型。
PDT模型基于肿瘤干细胞的来源是体细胞或成熟细胞，这些细胞在个体身体内受到某些刺激，如癌变突变、慢病毒或腺病毒感染和DNA损伤等。
这种刺激会导致正常细胞转录和后转录调控因子的改变，从而导致细胞再生和分化异常，形成肿瘤干细胞。
MCS模型认为，肿瘤干细胞可以由干细胞或原始细胞发展而来，这种发展是由于细胞的内部突变和高度可塑性，导致细胞逐渐进化成具有CSC特征的细胞。
肿瘤干细胞的生物学特征CSC细胞具有一些特殊的生物学特征，这些特征使得它们具有不同于常规肿瘤细胞的能力。
下面将详细介绍这些特征：1. 多潜能性CSC细胞具有多潜能性，能够分化成不同类型的细胞，包括肌肉细胞、神经元、骨骼细胞、脂肪细胞和血管内皮细胞等。
这种多能性使得CSC具有肿瘤组织的再生能力和可塑性。
2. 自我更新一个重要的特征是CSC能够自我更新，即能够保持不断增殖和分化的能力。
这种自我更新能力是肿瘤发展的根源，因为它允许肿瘤始终处于不断增殖的状态。
3. 肿瘤形成能力CSC细胞能够形成新的肿瘤，因为它们具有肿瘤细胞的能力，可以无限制生长和增殖。
研究表明，肿瘤干细胞在各种肿瘤中都起着关键的作用，如血液肿瘤、乳腺癌、胶质瘤、肺癌等。
4. 耐药性CSC细胞具有耐药性，不会被常规的化疗和放疗杀死。
这些细胞也倾向于累积突变、获得新的生长优势，因此在治疗中可能更难被杀死。
5. 组织起源CSC细胞通常是从干细胞或组织干细胞分化而来的，因此它们在肿瘤中占据了一定的“主导地位”。
总结：肿瘤干细胞是肿瘤研究的关键领域之一，CSC细胞具有多潜能性、自我更新、肿瘤形成能力、耐药性和组织起源等生物学特征。
肿瘤干细胞的特性及其在肿瘤中的作用
肿瘤干细胞的特性及其在肿瘤中的作用肿瘤是一种具有高度异质性和复杂性的疾病，其中，肿瘤干细胞被认为是肿瘤发生、发展的关键。
肿瘤干细胞是指具有自我更新、不死、不分化、易转移的细胞亚群，是肿瘤异质性、耐药性、复发性和致死性的原因之一。
因此，深入研究肿瘤干细胞的特性和作用，对肿瘤的治疗和预防具有重要意义。
特性肿瘤干细胞是具有自我更新能力的细胞亚群。
自我更新是指干细胞进行对称或不对称分裂，能产生与自身相同的干细胞或多能分化细胞。
这种自我更新的能力使得肿瘤干细胞能够在体内不断地进行增殖和分化，从而维持肿瘤的生长。
肿瘤干细胞具有不死的特性，也就是说，它们可以在无限期地进行增殖和分化。
这主要是因为它们具有对凋亡信号的抗性，包括凋亡基因的缺失、细胞内外部环境的改变和化疗药物的作用。
肿瘤干细胞具有不分化的特性，即它们能够保持在原始状态，并维持一定数量的分化状态。
这种不分化的特性使得肿瘤干细胞具有更强的耐受性，因为许多治疗方法都是对分化状态细胞的干扰，而不是对不分化细胞的干扰。
肿瘤干细胞还具有容易转移的特性。
它们能够从原发肿瘤组织中分离出来，进入体液和器官，通过血管和淋巴系统远处移植并建立次生肿瘤。
作用肿瘤干细胞在肿瘤中的作用主要表现在以下几个方面：肿瘤干细胞与肿瘤的生长和恶性程度有关。
肿瘤干细胞能够持续不断地自我更新和分化，从而维持和促进肿瘤的生长。
同时，它们也是促使肿瘤发展为高度恶性的关键因素。
肿瘤干细胞与肿瘤的耐药性有关。
肿瘤干细胞具有抗化疗药物的能力，因为它们能够快速进行自我更新和分化，从而避免受到化疗药物的影响。
这也是肿瘤治疗失败和复发的一个重要原因。
肿瘤干细胞与肿瘤的转移和复发有关。
肿瘤干细胞具有容易转移的特性，它们能够逃离原发肿瘤组织，并通过远处转移建立代表性的次生肿瘤。
如果治疗时不能根除肿瘤干细胞，那么肿瘤恶化、复发的可能性就会大大增加。
肿瘤干细胞与肿瘤的诊断和治疗有关。
肿瘤干细胞是一种能够不断自我更新和分化的细胞亚群，因此，对肿瘤干细胞的研究不仅可以提供更灵敏、更准确的肿瘤诊断方法，还有助于开发更有效的肿瘤治疗方法。
肿瘤干细胞与干细胞_来源_分化及其相关性_凌斌
第 13 卷 第 49 期 2009–12–03 出版
December 3, 2009 Vol.13, No.49
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research
综 述
肿瘤干细胞与干细胞：来源、分化及其相关性*★
中图分类号:R394.2 文献标识码:A 文章编号:1673-8225 (2009)49-09743-04 收稿日期： 2009-08-24 修回日期： 2009-10-12 (20090824019/ZS· Q)
以“ Stem Cells ； Cancer Stem Cells or Tumor Stem Cells；Tumor；Screening”为检 索词， 检索Medline 数据库 （2000-01/2009-01） 以 “干细胞； 肿瘤干细胞； 肿瘤” 为检索词， 检索万方数据库（2000-01/2009-12） 。 文献检索语种限制为英文和中文。干细胞：Leabharlann 据其来源及分化潜能不同可分为两类：
胚胎干细胞，来源于囊胚的内细胞团，是所有体细胞的 祖细胞。成体干细胞，用于维持正常的组织更新。肿瘤 干细胞是存在于肿瘤中的具有干细胞性质的一小群细 胞，它具有不断分化和自我更新能力，是形成不同分化 程度的肿瘤细胞的根源[1]。 随着对干细胞进一步的认识及肿瘤发病机制的研 究，人们发现干细胞与肿瘤干细胞存在许多相似之处。 例如都具有自我更新和很强的分化能力：1个表皮干细 胞在相应的培养条件下可以产生多达1.7×10 个子代细 胞，远远超过覆盖体表所需的细胞数量；1个乳腺癌干 细胞移植到裸鼠体内即可形成肿瘤 。在细胞增殖调控 方面，Wnt/B-catenin、Notch及PTEN等信号通路均参 与了调节干细胞与肿瘤干细胞的自我更新 。并且二者 都有很长的端粒酶，都具有强大的端粒酶活性等 。基 于以上相似点，有学者提出肿瘤干细胞可能起源于成体 干细胞[5]。
对肿瘤干细胞与干细胞的联系与区别的研究
肿瘤干细胞与干细胞的关系研究摘要：干细胞被认为是一种未分化的细胞，具有永远增殖和自我更新能力。
大量研究证明，癌症中存在对化疗更具抵抗性的癌症干细胞。
识别癌症干细胞和普通癌症细胞之间的差异，可以发展更有效的癌症分类、诊断和治疗方法。
【关键字】肿瘤干细胞肿瘤干细胞一、干细胞和肿瘤干细胞的定义干细胞是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。
根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。
根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。
干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。
肿瘤干细胞（tumor stem cell, TSC）是肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞。
这类细胞本身在肿瘤中所占的比例并不大，但对于肿瘤的生长繁殖转移却发挥着极其重要的作用。
传统学说认为，所有的肿瘤细胞都具有无限增殖分化的能力，而实验证明大多数癌细胞并没有无限增殖分化的能力，只有极其少数的癌细胞可以无限继续分化下去，即肿瘤中存在着类似于干细胞的“领导者”——肿瘤干细胞。
二、干细胞和肿瘤干细胞的生物学联系癌症干细胞的观点首先是基于癌症细胞和正常干细胞之间的相似性。
癌症细胞和正常干细胞均具有自我更新能力，不过干细胞自我更新能力是受高度的调控，而癌症细胞则几乎不受调控，两种细胞也均能够分化，但干细胞能产生正常的成熟细胞，而癌症细胞分化异常或不完全，如畸胎瘤可以产生各种类型的分化细胞软骨和骨髓母细胞瘤通常含有神经元和胶质细胞样癌细胞。
人类干细胞的分化与肿瘤发生的相关研究
人类干细胞的分化与肿瘤发生的相关研究干细胞是指一类能够不断自我更新，并能分化为各种特定细胞类型的细胞，具有广泛的临床应用价值。
干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两类，其中胚胎干细胞来源于早期胚胎，具有极强的分化潜能，能够分化为各种不同的体细胞；成体干细胞则存在于成年人的各种组织中，具有较低的分化潜能，但同样可以分化为特定的细胞类型。
人类干细胞的分化过程是一个非常复杂的生物学过程，其中还涉及到许多分子生物学和细胞生物学的内容。
一些研究人员发现，人类干细胞的分化与肿瘤的发生也有一些相关性，即存在着一些共同的分子调节机制。
下面将分别从人类胚胎干细胞和成体干细胞的角度阐述其分化与肿瘤发生的相关研究。
一、人类胚胎干细胞分化与肿瘤发生的相关研究人类胚胎干细胞是一类具有高度分化潜能的细胞，能够分化为各种三胚层细胞类型。
由于其广泛的分化潜能和采集方便，因此一直是干细胞研究领域的热点。
但是，胚胎干细胞在分化过程中也存在一些异常，如分化方向不确定或者分化程度不完全等。
这些问题可能与肿瘤的发生有关。
近年来，一些研究人员通过对胚胎干细胞的特定基因调控来促进其分化，同时也证实了这些控制因子与某些癌症的形成是有关的。
据研究表明，一些胚胎干细胞特征相关的分子也存在于肿瘤中，如Oct3/4、SOX2、Nanog等转录因子，它们调控胚胎干细胞的自我更新和分化，并且可以影响细胞增殖、凋亡等细胞生物学行为。
这些转录因子的异常表达可能与肿瘤的发生有关。
二、成体干细胞分化与肿瘤发生的相关研究除了胚胎干细胞外，成体干细胞也是干细胞研究领域的重要研究对象。
成体干细胞存在于成人的多个器官组织中，如骨髓、脂肪组织、神经组织等，其分化能力不如胚胎干细胞，但同样具有治疗潜力。
然而，成体干细胞也存在一定的肿瘤发生风险，尤其是在实时监测成体干细胞定植在肿瘤周围的微环境中时。
这些干细胞可能会分化为一些异常细胞类型，甚至成为肿瘤干细胞，从而加快肿瘤的形成和发展。
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凌斌，等.肿瘤干细胞与干细胞：来源、分化及其相关性
动物脱落或患者失访情况。文歧，则通过讨论或 由第一位研究者协助解决。 3 结果
相似的生物学行为，主要相似之处有：①二者具有相似 的调节生长的机制。有证据表明许多与肿瘤有关的调节 途径也调节正常干细胞的发展，例如：凋亡抑制基因 bcl-2可在体外增加HSC的数量。 其他与癌变有关的信号 途径如Wnt，Notch，Shh，Bmi-1等在调节干细胞自我 更新的同时也在肿瘤中起作用[10-11]。②干细胞具有迁移 的特性，而癌细胞有转移的能力。Tu等[12]认为干细胞的 迁移和癌细胞的转移，皆受特异化学因子及其受体的调 节。干细胞迁移到特定的组织和器官，而这可以解释肿 瘤转移也有一定器官和组织特异性。③干细胞与癌细胞 在一定的条件下是可以转化的，如生殖嵴或胚胎植入体 内可以诱导成畸胎瘤，而畸胎瘤细胞注入鼠囊胚内细胞 团可以形成正常胚胎。④肿瘤干细胞与HSC一样，可以 分为肿瘤干细胞、短期增生细胞、分化细胞。⑤肿瘤起 源于干细胞。有人认为单一细胞获得4~7次突变将发生 恶性转化[13]。组织更新快的上皮组织、造血系统是肿瘤 高发部位，组织自我更新越快，复制、转录过程中基因 发生突变的概率越高。尽管大多数肿瘤转化突变的靶细 胞并不清楚，但是已有相当多的证据表明某些结肠癌和 白血病产生于积累多次突变的干细胞。⑥干细胞与肿瘤 干细胞都具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列，而 人类终末分化体细胞不具有端粒酶活性。⑦二者均具有 自我更新和无限增殖能力。⑧自我更新能力。⑨组织特 异分化能力，肿瘤干细胞能够产生不同表型的肿瘤细 胞，并在体内形成新的肿瘤。⑩不对称分裂能力。 干细胞和肿瘤干细胞的不同点：但肿瘤干细胞也具 有不同于干细胞的特点：①自我更新信号传导途径的负 反馈调节机制被破坏，肿瘤干细胞具有无限增殖和无自 稳定性，而正常干细胞的增殖具有自稳性，其数目保持 恒定。②缺乏分纯成熟能力，晚期肿瘤细胞没有分化为 成熟细胞的能力，说明其分化程序异常，这与有着正常 分化程序的干细胞不同。③肿瘤细胞倾向于积累复制错 误，而正常干细胞的发育机制要防止这种现象的出现。 肿瘤干细胞理论认为肿瘤是肿瘤干细胞增殖而成的异 常组织，它在增殖过程中存在异常的分化现象，从而形 成了异质性的肿瘤细胞群。④生物学角度来看，肿瘤的 发生是一个多基因多步骤的基因变化效应，是多阶段或 多次打击后产生的。正常细胞转化为恶性肿瘤细胞需经 历一个复杂而漫长的过程，至少需要4~7次突变，这需 要很长的时间。而与已分纯细胞相比，干细胞在体内分 布广泛且更新能力强，更易发生恶性转化，这意味着突 变可能更容易在干细胞中得以积累。⑤肿瘤可能起源干 细胞增殖过程的任何阶段的阻断，肿瘤分化程度与肿瘤 起源的干细胞增殖分化阶段有关。如果肿瘤起源于早期 干细胞分化阶段，则表现为低分化。如起源于干细胞分 化的后期阶段，肿瘤就表现为高分化。如肿瘤起源于干 细胞分化的晚期阶段，则表现为良性肿瘤。干细胞在分
疗方法提供思路。 0 背景 2 肿瘤干细胞是指肿瘤组织中极少数具有 干细胞特性的细胞，它们具有自我更新及分他 潜能，可促使肿瘤形成和生长，是肿瘤生长和 转移的源泉。而且，肿瘤干细胞的多向分化潜 能也对肿瘤的组织异质性给予了很好的解释。 从理论上讲，肿瘤干细胞可以起源于正常 干细胞的转化。肿瘤的发生是正常细胞至少 4~7次突变累积的过程，只有干细胞才具有足 够长的“寿命”来积累多次突变形成肿瘤干细 胞，从而引发肿瘤。 1 目的 目前研究发现，肿瘤干细胞具有很强的致 瘤性，对放疗、化疗不敏感，即使大多数肿瘤 细胞被消灭，肿瘤干细胞依然能够卷土重来， 成为肿瘤复发的重要原因之一。文章通过分析 肿瘤干细胞与干细胞的生物学功能、肿瘤干细 胞的分离及鉴定，为开发特异有效的靶向性治
Ling B, Chen J, Sun J.Cancer stem cells and stem cells: Source, differentiation and their correlation.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2009;13(49): 9743-9746. [ ]
干细胞：根据其来源及分化潜能不同可分为两类：
胚胎干细胞，来源于囊胚的内细胞团，是所有体细胞的 祖细胞。成体干细胞，用于维持正常的组织更新。肿瘤 干细胞是存在于肿瘤中的具有干细胞性质的一小群细 胞，它具有不断分化和自我更新能力，是形成不同分化 程度的肿瘤细胞的根源[1]。 随着对干细胞进一步的认识及肿瘤发病机制的研 究，人们发现干细胞与肿瘤干细胞存在许多相似之处。 例如都具有自我更新和很强的分化能力：1个表皮干细 胞在相应的培养条件下可以产生多达1.7×10 个子代细 胞，远远超过覆盖体表所需的细胞数量；1个乳腺癌干 细胞移植到裸鼠体内即可形成肿瘤 。在细胞增殖调控 方面，Wnt/B-catenin、Notch及PTEN等信号通路均参 与了调节干细胞与肿瘤干细胞的自我更新 。并且二者 都有很长的端粒酶，都具有强大的端粒酶活性等 。基 于以上相似点，有学者提出肿瘤干细胞可能起源于成体 干细胞[5]。
中图分类号:R394.2 文献标识码:A 文章编号:1673-8225 (2009)49-09743-04 收稿日期： 2009-08-24 修回日期： 2009-10-12 (20090824019/ZS· Q)
以“ Stem Cells ； Cancer Stem Cells or Tumor Stem Cells；Tumor；Screening”为检 索词， 检索Medline 数据库 （2000-01/2009-01） 以 “干细胞； 肿瘤干细胞； 肿瘤” 为检索词， 检索万方数据库（2000-01/2009-12） 。 文献检索语种限制为英文和中文。
Department of ICU， Second People's Hospital of Yunnan Province, Kunming 650021, Yunnan Province, China Ling Bin★, Master, Chief physician, Master’s supervisor, Department of ICU, Second People's Hospital of Yunnan Province, Kunming 650021, Yunnan Province, China Lingbin02@yahoo. com Supported by: the Natural Science Foundation of Yunnan Province, No. 2007C249M* Received: 2009-08-24 Accepted: 2009-10-12
P.O. Box 1200, Shenyang 110004
3.1 文献检索结果及质量评价 计算机初检得到6 541篇 文献，中文410篇，英文6 121篇。阅读标题和摘要进行 初筛，排除因研究目的与此文无关、内容重复性的研究 以及Meta分析，共保留26篇文献进行综述。 3.2 文献证据综合提炼
纳入与排除标准：
资料和方法
设计类型：随机对照动物实验、病例-正常 对照分析、 患者自身前后对照、 随机对照临床实 验。
检索策略：
云南省第二人民 医院 ICU 科，云 南 省 昆 明 市 650021 凌 斌★，男， 1967 年生，云南 省昭通市人，汉 族，1995 年昆明 医学院毕业，硕 士，主任医师，硕 士生导师， 主要从 事间充质干细胞 移植治疗多器官 功能不全综合征 疗效及机制方面 的研究。 Lingbin02@ 云南省自然科学 基 金 （2007C249M）*
凌 斌，陈 静，孙 洁
Cancer stem cells and stem cells: Source, differentiation and their correlation
Ling Bin, Chen Jing, Sun Jie
Abstract: Cancer stem cells are a new field with the gradual deep understanding of the stem cell research. Although its history is not long, the rapid development showed a good potential prospect. The existence of cancer stem cells and its use as tumor formation, growth and metastasis-based approach has been widely recognized. In theory, cancer stem cells derived from normal stem cells can transform. Cancer-causing factors can also be derived from the dedifferentiation induced cells. Because it contains all-round, multi-and single stem cell, with the proliferation and differentiation potential of different directions, it is possible to explain the heterogeneity of tumor cells, and reasons for hypoxic environment, anti-cancer drugs and radiation resilience. In this area, it has been made a lot of progress in recent years. However, there are still some problems to be solved. Such as the identification of cancer stem cells, biological function and mechanism.