肿瘤干细胞与肿瘤发生

分类：
（1）全能干细胞：包括： 胚胎干细胞（embryonic stem cells, ES细胞） 生殖干细胞（embryonic germ cells, EG细胞） 具有全能性，能够分化成全身200多种细胞类型，进一步形
成机体的任何组织和器官。 （2）多能干细胞：
具有分化成多种细胞和组织的潜能，但却失去了发育成完整 个体的能力。 （3）专能干细胞：只能向一种或密切相关的几种类型的细胞分化。
世界卫生组织(WHO)，2000年癌症的发病数1000 万，死亡620万；预测2020年，癌症的发病人数将 增加50％，达1500万；
我国卫生部公布，癌症的发病率已超过了心血 管疾病，上升到第一位；
一、肿瘤的起源：
癌细胞来自何处？
早在十九世纪八十年代，科学家们就从恶性 畸胎瘤与胎儿组织的相似性，特别是癌症组织与 胚胎组织相似的低分化度，认识到了这两者可能 存在紧密的关系。
差异性表达； 差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控。 细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现
细胞分化是基因选择性表达的结果
分子杂交技术检测基因及其表达
卵清蛋白基因 β -珠蛋白基因 胰岛素基因
细胞总 DNA
细胞总 RNA
输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞
+
+
+
+
-
+
+
+
(3) 都具有不同的表型和异质性。
(4)均有无限增殖能力、迁移( 转移) 能力。 (5)两者在一定条件下可以相互转化：
生殖嵴或胚胎植入鼠体内可以诱导成为畸胎瘤, 而畸胎瘤细 胞注入鼠囊胚内细胞团可以形成正常胚胎。
人体组织内都含有一定数量的自我更新细胞，这些细胞每 时每刻都在对机体的损伤和衰老进行更新和修复。但是组 织内的成体干细胞在一般情况下都处于静息状态，不会进 行分裂。
只有当体内的平衡被打破，即自我更新细胞大量减少，或 机体对过渡性自我更新细胞的需求迅猛增加时，成体干细 胞才会从静息状态重新进入细胞周期，开始以极快的速度 进行分裂。需要注意的是，这种成体干细胞的复苏，很可 能与肿瘤的发生相关。
目前研究更倾向肿瘤起源于干细胞。
二、干细胞与肿瘤干细胞
干细胞（Stem cell, SC）：
干细胞是具有自我更新、多向分化潜能的细胞群,即 这些细胞可通过分裂维持自身细胞的特性和大小，又可 进一步分化为各种不同的功能细胞, 形成多种组织和器 官，从而在组织器官发生和修复等方面发挥积极作用。
自我更新是干细胞至关重要的一个生物学特性, 正 常干细胞自我更新与分化保持平衡, 维持内环境稳定。
调节基因(regulatory gene)：
产物用于调节组织特异性基因的表达，起激活或者起 阻遏作用。
肿瘤细胞的来源：
一种见解认为肿瘤由组织内成熟细胞重新去分化（dedifferentiation）变为幼稚细胞并具有分裂能力而来；
另一种见解则认为肿瘤来自组织内已存在的干细胞 (stem cell)。干细胞在特定的分化水平停止分化或分化失 常（dys-differentiation）产生肿瘤。
根据大量的研究提出了这样一个假设，即肿瘤 之所以能具有无限增殖能力，其罪魁祸首在于肿瘤 细胞中只占极少数量的肿瘤干细胞，正是这类细胞 在人体中以极快的速度不断复制出有基因突变的细 胞，导致了器官正常功能的紊乱，并最终导致机体 死亡，因此，从这个意义上说，肿瘤干细胞也可以 成为死神的代言人。
CSCs 与干细胞的相似性
-
+
+
+
+
-
-
胰岛细胞
+
组织特异性基因与看家基因
看家基因(house-keeping genes)：
是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维 持细胞基本生命活动所必需的；
组织特异性基因(tissue-specific genes) 或称奢侈基因 (luxury genes)：
是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物 赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能；
(1) 具有相似的生长调节机制:
研究证明许多与癌细胞相关的经典信号转导途径也调控正常干 细胞的生长发育, 如癌基因bcl-2的表达不但能阻止肿瘤细胞凋亡, 也可使造血干细胞的数量增加。
(2) 具有很强的分化能力:
因为分化细胞已失去或增殖能力有限, 如发生转化需首先突变 获得增殖能力, 而干细胞具有较强的自我更新机制, 在较长的生存 周期中更易累计突变。
肿瘤干细胞(cancer stem cells, CSCs)
——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。
肿瘤中的一小部分具有无限增值能力，并有形成肿瘤能 力的细胞，也称癌干细胞。
CSCs具有干细胞性质，有自我更新的能力, 能够产生与 上一代完全相同的子代细胞,并有多种分化潜能和高度增 殖能力，使肿瘤在体内不断扩大, 或形成新的肿瘤。 CSCs具有启动和重建肿瘤组织表型的能力。
细胞分化(Cell differentiation)
在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐 在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞 类群的过程—— cell differentiation。
细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心； 细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成； 合成特异性蛋白质，其实质在于组织特异性基因在时间和空间上的
何谓肿瘤？
肿瘤（tumor）是机体在各种致瘤因素作 用下，局部组织的细胞在基因水平上失去对其生 长的正常调控，导致克隆性异常增生而形成的新 生物(neoplasm)。
恶性肿瘤具有无限增殖、异常分化和侵袭、 转移性生长的特点。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
肿瘤的流行病学显示：
肿瘤的发病率正在不断地上升，已成为严重危 害人类健康的常见疾病；
Hematopoietic Stem Cell Lineage
Adult Stem Cells Have Been Found in Many Tissues
Skin
Intestine
正常情况下，成体干细胞与机体组织的更新 有着密切关系，一个成体干细胞可以分化为一种 过渡性自我更新细胞，这种细胞虽然有一定的分 化度，但它却可以通过不对称的方式分裂，形成 一个新的过渡性自我更新细胞和一个可以继续分 化且具有组织特异性的细胞。