妇科肿瘤间充质干细胞研究综述

妇科肿瘤间充质干细胞研究综述 　　子宫内膜癌为女性生殖系统三大恶性肿瘤之一，近年发病率有上升趋势，下面是搜集整理的一篇探究妇科肿瘤间充质干细胞的，供大家阅读查看。 　　肿瘤的组织微环境与肿瘤增殖密切相关[1].除了肿瘤细胞，肿瘤微环境一般分为细胞成分和非细胞成分，包括成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞以及生长因子、细胞因子、细胞外基质和激素等。该环境中是否存在肿瘤干细胞之外的干细胞，对肿瘤进行何种支持及调节作用，目前报道较少[2].研究发现，肿瘤微环境中存在间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)，能与肿瘤细胞相互协作，分化产生基质细胞并影响细胞外基质及炎性细胞、内皮细胞的功能，在肿瘤的发生、进展和转移等方面发挥重要的作用[3],并能影响肿瘤的恶性表型[4].妇科肿瘤中常见的宫颈癌、卵巢癌和子宫内膜癌组织中已经分离和鉴定出MSCs,有其独特的生物学特性，对此进行研究有望为妇科肿瘤提供新的治疗靶点。 　　1、MSCs生物学特性概述 　　MSCs是一群来源于发育早期中胚层的具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞，正常骨髓、脂肪、胎盘、胰腺和脐带等都可分离出MSCs.MSCs具有克隆形成能力和多系分化能力，在适当的诱导条件下可以分化为骨、软骨、脂肪、心肌细胞和内皮细胞等。MSCs阳性表达CD44和CD106,不表达造血干细胞标识CD34和CD45,具有靶向迁移到炎症、损伤及肿瘤组织的趋化性，且易于分离、扩增及进行基因修饰，是目前再生医学及组织工程中的热点载体[5].MSCs具有支持造血及免疫调节功能，在临床骨髓移植及移植物抗宿主病防治中具有良好的应用前景。 　　2、MSCs与肿瘤 　　正常组织来源的MSCs能调控肿瘤生长，起抑制还是促进作用，尚无定论，但公认与宿主的免疫功能状态、肿瘤细胞类型和所处微环境等因素有关[7-8].多数研究认为，MSCs能促进肿瘤的生长与发展，这与MSCs能够迁移进入肿瘤组织，直接转化为血管周细胞促进血管生成;或通过分泌血管内皮生长因子等促进血管内皮祖细胞的分化有关[9].肿瘤相关的炎症环境能改变正常MSCs的功能，使之获得高效招募炎性单核及巨噬细胞的能力，从而达到促进肿瘤生长的目的[10].通过肿瘤模型小鼠的骨髓移植实验表明，CD44缺乏可以导致MSCs向肿瘤的迁移减少，向活化成纤维细胞的分化减少，使肿瘤造血支持减少。 　　而活化的成纤维细胞，能通过其表面的一种具有胶原酶活性的蛋白发挥作用，抑制该蛋白能降低裸鼠移植肿瘤的增殖[12].将卵巢癌细胞与MSCs共培养后，发现卵巢癌细胞转移能力增强，与转移相关的基因上调[13].MSCs能分化形成活化的成纤维细胞，为肿瘤进展提供结构和功能支持，形成间质网络改善肿瘤微环境，从而促进肿瘤的增殖。 　　3、肿瘤组织中的MSCs 　　目前对于肿瘤组织中是否存在MSCs了解较少。已经证实部分MSCs来源于骨髓中的MSCs[14].肺癌组织中有MSCs的存在，其表型发生改变，促进肺癌细胞的存活[15].Huang等[16]研究发现，人胃癌组织中存在MSCs,通过人血小板衍生生长因子-DD促进胃癌细胞的增殖和转移。Burne等[17]从骨肉瘤中分离出形态正常、表达典型的MSCs表面标志，无致瘤性，但克隆形成能力较正常骨髓来源的MSCs明显增加。 　　4、妇科肿瘤相关MSCs 　　4.1宫颈癌相关 　　MSCs宫颈癌是目前我国发病率最高的妇科恶性肿瘤。Sun等[18]从宫颈癌标本中分离并鉴定出具有MSCs特征的细胞亚群，分离的细胞形态似成纤维细胞，呈克隆样增殖，免疫表型为CD13、CD29、CD44、CD105和HLA-I阳性，而CD10、CD14、CD31、CD34、CD38和HLA-DR阴性，细胞保持正常的核型，第三代细胞G0/G1期、G2/M期和S期的比例分别是84.94%、8.36%和6.71%.在适当的诱导条件下，这些细胞能够分化成骨细胞、脂肪细胞和肝细胞。但作者未对其调控肿瘤增殖的作用进行深入探讨。 　　Gu等[19]通过共聚焦显微镜发现，宫颈癌基质中存在NANOG阳性的MSCs,表型为CD34、CD45阴性;而CD44和CD105阳性具有向骨和脂肪的分化能力。体内、外实验结果均表明，将宫颈癌中的MSCs分离纯化后，与宫颈癌SiHa细胞系共培养发现肿瘤增殖增强，免疫组化结果表明，共培养的肿瘤组织中与血管生成和上皮间质转化相关的分子，如MMP2、MMP9、TWIST和SNAI1表达增加，肿瘤细胞数目增加。以上结果表明，肿瘤基质微环境的复杂性和多功能性，也说明宫颈癌相关MSCs参与了宫颈癌的进展过程。 　　4.2卵巢癌相关 　　MSCs卵巢癌5年生存率为25%~30%,是病死率最高的妇科肿瘤。复发和耐药是影响其预后的主要原因。>30%的上皮性卵巢癌会产生腹水，其中包含肿瘤细胞、炎细胞和间质成分，可以说是肿瘤复发的主要源头。卵巢癌患者腹水中的间质细胞，表达典型的肿瘤干/祖细胞标记CD44(high)CD24(low)AC133(+)，还高表达CD73、CD105、CD117、表皮生长因子受体和整合素等，具有自我更新能力和长期增殖潜能[20],或高表达MMP9和Oct4[21]. 　　Kitayama等[22]在卵巢癌腹水中发现的CD90(+)的MSCs,高表达Ⅰ型胶原、vimentin等，能活化成肌成纤维细胞。Mclean等[23]从卵巢癌组织中分离纯化的MSCs,其基因表达谱不同于正常组织骨髓和脂肪来源的MSCs,BMP通路中的BMP2、BMP4和BMP6表达增强。这些细胞具有正常的形态和核型，能分化成脂肪、软骨和骨。以上发现的卵巢癌相关MSCs,与肿瘤细胞共同移植裸鼠，能产生一种易于肿瘤种植的微环境，促进腹膜的转移[22];体内、外实验结果表明，其通过增加肿瘤干细胞的数目以促进肿瘤的生长[23];具有向内皮细胞的趋化性，能促进分泌特定的促血管生成细胞因子，如IL-6、IL-8等，也能吸引并激活巨噬细胞分化为M2表型，大量分泌促血管生成因子，促进肿瘤进展[24].以上研究结果均表明，卵巢癌腹水和癌灶中均存在MSCs,通过一定的分子机制促进卵巢癌的发生和进展，对其及相应通路进行干预有望成为卵巢癌治疗的新途径和新靶点。 　　4.3子宫内膜癌相关 　　MSCs子宫内膜癌为女性生殖系统三大恶性肿瘤之一，近年发病率有上升趋势。人类子宫内膜包括上皮细胞、间质细胞和血管内皮细胞，在月经周期中呈现出周期性的增长和脱落，成人干祖细胞参与了这一循环式的再生过程。骨髓中的MSCs可能是其来源之一。 　　Gargett等[25]发现，内膜基质中的MSCs表达CD29、CD44、CD90、CD105、CD140B和CD146,但不表达内皮细胞或造血细胞的标记CD31和CD34等。内膜中的MSCs可以长期增殖，可分化为平滑肌细胞、脂肪细胞、软骨细胞和成骨细胞，能在体外培养15代以上，具有克隆形成能力[26],也可被用来生成软骨细胞、肌细胞和神经细胞[27].在子宫内膜异位症中，异位内膜和在位内膜的MSCs表型特征类似，但异位的MSCs侵袭和浸润能力更强，将其移植入免疫缺陷鼠能形成大量新生血管并浸润至临近组织，表明了异位的MSCs在异位症形成中的重要作用[28].Kato等[29]从子宫内膜癌中分离出的侧群细胞(sidepopulationcell)，能分化成MSCs.可以在裸鼠体内形成大的浸润性的肿瘤，具有丰富的细胞外基质，包含肿瘤细胞和间质细胞样细胞。此外，显微切割分析表明，移植肿瘤的细胞外基质来源于接种的人源基质细胞。但目前鲜见内膜癌组织中的MSCs调控内膜癌增殖的研究。 　　4.4其他 　　应用外阴肿瘤、阴道肿瘤和输卵管肿瘤及MSCs为关键词共同查询，鲜见相关文献。 　　5、结语 　　作为肿瘤微环境中的成体干细胞成分，肿瘤相关MSCs与肿瘤细胞之间存在复杂的相互作用机制。因此，了解肿瘤相关MSCs生物学特征及其调控肿瘤细胞的信号通路，将为探究妇科肿瘤的发生进展机制、为治疗肿瘤、降低复发转移风险提供新的治疗靶点和思路。 　　 　　[1]VermeulenL,deSousaeMeloF,RichelDJ,etal.Thedevelo-pingcancerstem-cellmodel:clinicalchallengesandopportunities[J].LancetOncol,2012,13(2)：e83-89. 　　[2]AbarrategiA,Marinas-PardoL,MironesI,etal.Mesenchymalnichesofbonemarrowincancer[J].ClinTranslOncol,2011,13(9)：611-616. 　　[3]CirriP,ChiarugiP.Cancer-associated-fibroblastsandtumourcells:adiabolicliaisondrivingcancerprogression[J].CancerMetastasisRev,2012,31(1-2)：195-208. 　　[4]VisvaderJE,LindemanGJ.Cancerstemcells:currentstatusandevolvingcomplexities[J].CellStemCell,2012,10(6)：717-728.