腫瘤干細胞在子宮內膜癌的診斷與治療中的研究進展

崔開宇 孔憲超

(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院婦產科，哈爾濱 150081)

腫瘤干細胞是指腫瘤中具有自我更新能力并能產生異質性腫瘤細胞的細胞。目前已有在人子宮內膜中檢測出上皮/基質干細胞的報道［1］。由這些細胞及其后代可推斷子宮內膜癌的發生及維持可能源于腫瘤干細胞。把腫瘤干細胞作為研究目標，將為子宮內膜癌的診斷與治療開辟新的道路。

1 子宮內膜癌概況

子宮內膜癌［?2］(endometrial carcinoma，EC)是發生于子宮內膜的上皮性惡性腫瘤，以來源于子宮內膜腺體的腺癌最常見，是女性生殖道最常見的三大惡性腫瘤之一，占女性全身惡性腫瘤7%，占女性生殖道惡性腫瘤20%～30%。近年來發病率在世界范圍內有上升趨勢，僅次于子宮頸癌且其5年生存率在逐年下降。目前子宮內膜癌的診斷除根據臨床表現及體征外，確診依據是病理組織學檢查。當前，臨床上常用的主要診斷方法有B超檢查、診斷性刮宮、宮腔鏡檢查、淋巴造影、電子計算機X線體層顯像與磁共振顯像等。子宮內膜癌治療的主要方法有手術(包括手術分期)、放射治療(腔內，腔外放射)、化學抗癌藥物及激素治療等。

2 腫瘤干細胞

2.1 概念

腫瘤形成的經典模式就是其隨機性，即任何正常的組織器官中的任意一個細胞都可能突變為惡性細胞，因此許多人類的癌癥細胞都是由不同種類的免疫學和基因型的細胞群組成的，本身具有增生潛力和分化能力［3］。為了適應這種異質性，提出了腫瘤干細胞(cancer stem cell，CSC)假說［4］。CSC 既在腫瘤形成和生長中起著決定性的作用，又是形成不同分化程度腫瘤細胞的來源，同時也是腫瘤無限增生、復發和轉移的根源［5］。

2.2 特性

干細胞有分化為特定細胞或者產生未分化細胞的能力。而腫瘤干細胞是一種增生特性失控、可形成腫瘤、具有干細胞特性的細胞。它的生物學特性包括高增生分化潛能，側群(side population，SP)細胞特性，與腫瘤轉移關聯密切，促腫瘤血管再生告示，與正常干細胞有眾多相似性等［6］。

2.3 起源

腫瘤干細胞的起源有以下幾種觀點:① 腫瘤干細胞是由正常的成體干細胞、祖細胞甚至體細胞基因突變所致［7］;② 由上述其中2種細胞融合或細胞質交換而來［8］;③ 起源于殘留的靜止胚胎干細胞［9］。腫瘤的發生是正常細胞至少4～7次突變積累的過程，組織自我更新越快，復制轉錄過程中基因突變的概率越高，只有干細胞才具有足夠長的“壽命”，導致腫瘤的發生［10］。同時，由于腫瘤細胞常常與其“發源地”組織有相同的分化特征，如特異的組織構造及表面標記分子和受體等，這進一步證明了腫瘤的干細胞起源學說［8］。

2.4 分離方法

目前實體腫瘤干細胞的分離與鑒定方法主要有兩種:一是SP(side population)法，即利用腫瘤干細胞能夠通過ABC轉運蛋白(ATP-binding cassette transporter)ABCG2排斥熒光染科Hoechst 33342的能力，分選出側群細胞的方法;二是應用腫瘤干細胞表達的特異性標記物，對腫瘤干細胞進行分選并在功能上進行鑒定［5］。

3 腫瘤干細胞在子宮內膜癌治療中的意義

目前子宮內膜癌的治療方法以手術治療為主，放射治療、化學治療、激素及生物治療為輔，但這些傳統治療方法效果都不甚滿意。隨著科研人員對腫瘤分子機制和信號傳導通路的深入研究，分子靶向治療顯示出了一定的應用成效［11］。目前的研究［12］表明子宮內膜癌的致癌機制與癌基因、抑癌基因和DNA損傷修復基因3大類基因的異常表達有關。

2001年，Reya T等［4］提出了腫瘤干細胞的理論。目前，血液系統腫瘤、乳腺癌、中樞神經膠質瘤、結腸癌等多種腫瘤細胞系及組織中均已成功分離出腫瘤干細胞［13］。人們越來越多地關注子宮內膜癌中腫瘤干細胞的研究。

3.1 子宮內膜干細胞

3.1.1 來源

女性生殖腔起源于中胚層，部分間充質細胞轉化為體腔上皮細胞，然后內陷形成米勒管或副中腎管。胎兒時期未分化的子宮表層上皮細胞內陷到間質細胞中形成腺體;部分間質細胞分化為平滑肌細胞形成子宮肌層。Snyder E Y等［14］認為成年后部分胎兒上皮和間充質干細胞遺留在子宮內膜使組織循環更新，即子宮內膜干細胞可能是胎兒干細胞遺留的產物。

Taylor H S等［15］在骨髓移植后女性患者的子宮內膜中檢測到來源于骨髓供體的子宮內膜細胞。在4名骨髓移植受者子宮內膜活檢標本中，供者起源的上皮細胞占0.2%到48%，而基質細胞占0.3%到52%。研究結果表明子宮內膜細胞可以起源于供髓者的骨髓細胞，即非子宮內膜干細胞(如間充質干細胞)可能促進子宮內膜組織的再生。

3.1.2 研究進展

早在1978年就有學者［16］提出子宮內膜顯著的增生能力可能源于子宮內膜干細胞的存在。臨床觀察和基礎研究［17］結果均提示，子宮內膜基底層存在上皮和基質兩種類型的干細胞。盡管近年子宮內膜干細胞的分離與鑒定研究有了長足的進展，但子宮內膜干細胞的特異性標志物仍在探索中。子宮內膜干細胞可能成為子宮內膜過薄和內膜病變患者進行內膜修復替代治療的手段;同時可為子宮內膜異位癥、子宮內膜癌等疾病的治療提供新的研究思路。

3.1.3 存在依據

Chan R W等［1］學者通過體外培養的方法對子宮內膜成體干細胞進行了研究。得出結論，上皮細胞和基質細胞在培養中主要形成兩種克隆:① 大克隆:由前體細胞起源的，高度分化潛能的小細胞緊密聚集而成;②小克隆:起源于假想中的短暫增生細胞(transit amplifying，TA)其分化潛能低，排列松散。TA細胞能夠快速增生，并能最終分化成為具有不同功能、沒有增生能力的終末細胞［1］。該研究具有很強的創新性和指導意義。同一研究小組的Schwab K E［18］等學者又進一步研究了不同時期的子宮內膜的克隆形成能力，在這個試驗中他們首次發現了閉經后無活性的子宮內膜基質和腺體細胞也具有克隆形成能力。

3.1.4 分離方法

經典的干細胞分離方法是通過集落生成分離干細胞，集落生成是指把單個細胞以極低的密度種植后所形成的克隆性集落，這是成體干細胞體外培養的重要特征，通常還用來鑒定成體干細胞［19］。此外國內還有學者采用Ficoll密度梯度離心法分離出人經血源性子宮內膜間充質干細胞，由于其具有取材便利，無倫理學爭議及操作簡單等方面的優勢，以期在器官移植、治療損傷和衰老組織方面取得突破性進展［20］。

3.2 子宮內膜癌中的腫瘤干細胞

子宮內膜上皮細胞的祖細胞或它們的直接后代可能由于早期遺傳或遺傳學的改變而成為腫瘤干細胞的來源，從而形成子宮內膜癌［21］。對于子宮內膜腫瘤干細胞來源的第一個證據是1997年在子宮癌肉瘤衍生的細胞系的研究中提出來的［22］。在這項研究中，細胞集落啟動的細胞生長超過50代，分別由具有柱狀細胞、小上皮細胞、中等規模或大上皮樣細胞、惡性瘤巨細胞和梭形細胞等形態的細胞組成，類似于在原始細胞中發現的細胞。這些高度增生的克隆細胞在免疫組織化學及分子標記的表達上與它們的親代組織保持一致，因而表現為不抗腫瘤表型，同時證明腫瘤干細胞與增生細胞系有關，但是目前尚未在新鮮的子宮內膜癌細胞和純子宮內膜癌株中成功分離出腫瘤干細胞，這意味著這方面的研究具有廣闊的發展空間［23］。

3.3 子宮內膜癌腫瘤干細胞標志物CD133

迄今為止，在子宮內膜腫瘤干細胞中僅有一種分子表面標志物被分離與鑒定:即抗原CD133。CD133或prominin是細胞膜糖蛋白，目前已被證實在與腫瘤干細胞相關的神經膠質瘤和前列腺或結腸癌中均有表達［24］。Rutella S 等［25］在 113 例子宮內膜癌標本中發現CD133陽性者高達62.6%。但其他內皮和干細胞相關因子卻是陰性表達。CD133陽性細胞有形成球囊的特性，形成的球囊可繁殖長達12周。子宮內膜樣腺癌中分選的CD133陽性細胞能夠耐受順鉑和紫杉醇所介導的有細胞毒作用的基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)，白細胞介素 8(interleukin-8，IL-8)，CD44和 CXCR4。并且 CD133 陽性細胞在NOD/SCID鼠中能夠形成腫瘤。由此得出結論，子宮內膜癌表達CD133，且其有望成為分析腫瘤干細胞生物學特性的工具，同時由于其在腫瘤的轉移與耐藥方面的作用，CD133也成為提示該疾病預后的重要標志［25］。

4 子宮內膜癌腫瘤干細胞的治療應用進展

腫瘤干細胞理論給子宮內膜癌治療帶來了革命，腫瘤干細胞研究有利于子宮內膜癌靶向治療［26］。目前考慮腫瘤干細胞是導致癌癥發生、復發、耐藥以及轉移的原因，因此可以說只有徹底清除腫瘤干細胞才能有望根治子宮內膜癌，故開發對腫瘤干細胞有針對性治療作用的靶向藥物，是非常有必要的。

近來，對于腫瘤干細胞的治療方法有:腫瘤干細胞特異性表面標志靶點治療，誘導分化腫瘤干細胞治療，Hedgehog信號轉導通路的靶向治療及針對腫瘤干細胞的自我更新途徑的治療，動物實驗同樣取得明顯治療效果，實驗結果提示了腫瘤干細胞靶向治療的前景［27］。

5 子宮內膜癌腫瘤干細胞的未來研究前景

腫瘤干細胞的定義提示我們，CSC可能在癌癥的復發和晚期癌的轉移方面起著重要的作用。因此，為了更加準確的評估子宮內膜癌的治療與預后，對于腫瘤干細胞的深入研究就顯得尤為重要［26］。有證據顯示，子宮內膜癌特別是CD133陽性和(或)SP細胞群中存在腫瘤干細胞，不過其與子宮內膜成體干細胞之間的關系還有待進一步的證明，隨著對二者關系的深入研究，將有助于從分子水平解釋各種婦科疾病，特別是子宮內膜異常增生以及子宮內膜癌變的機制［28］。

由于細胞分離技術的進步，使腫瘤干細胞領域的研究得以快速發展，腫瘤學研究跨入微觀的干細胞研究層次，因而建立可靠的實驗動物模型及前瞻性臨床研究，進一步闡明其生物學特性及機制，是腫瘤診治領域的研究趨勢。

總之，未來的研究方向應確定在對子宮內膜癌腫瘤干細胞的生理特性方面的研究，以及對子宮內膜癌腫瘤干細胞靶向分離、鑒定與治療方面的研究，一旦取得確切的實驗結果，將會對子宮內膜癌的診斷與治療等方面起到顯著的促進作用。

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