尹薈菁 鄧炯

肺癌的致死率為癌癥中之最。肺癌就病理表型可分為兩大類(lèi)：小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌。非小細(xì)胞肺癌約占肺癌總數(shù)的85%，主要有肺鱗癌和肺腺癌。肺癌患者的生存率低，手術(shù)或放化療治療之后容易復(fù)發(fā)，目前認(rèn)為最主要的原因是癌干細(xì)胞的存在[1]。癌干細(xì)胞理論認(rèn)為，癌干細(xì)胞雖然在腫瘤細(xì)胞中僅占小部分，但該細(xì)胞亞群具有癌癥發(fā)生能力，具有自我更新、多分化潛能，是癌癥發(fā)生發(fā)展的主要原因。該理論已被大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持[2]，如腫瘤自我更新、腫瘤異質(zhì)性、腫瘤治療后復(fù)發(fā)以及對(duì)傳統(tǒng)化療藥物的抗性等，這些現(xiàn)象均可用癌干細(xì)胞理論加以詮釋。

癌干細(xì)胞首次發(fā)現(xiàn)于人血液型癌癥，繼而發(fā)現(xiàn)于實(shí)體瘤中。有研究人員從小細(xì)胞肺癌和肺腺癌患者的組織樣本中分離出一群具有克隆形成能力的細(xì)胞（其占細(xì)胞總數(shù)的＜1.5%），將這些細(xì)胞注入裸鼠體內(nèi)，可形成與原腫瘤相似的表型[3]。目前有許多方法可用于癌干細(xì)胞的研究，如利用癌干細(xì)胞表面特異性抗原（如CD133、CD44、ALDH、ABCG2），通過(guò)流式細(xì)胞技術(shù)，可以分選出癌干細(xì)胞。干細(xì)胞具有將Hoechst 33342熒光染料泵出胞外的能力，利用該特性，通過(guò)流式分析技術(shù)，可分選出側(cè)群細(xì)胞（side population, SP）或富集干細(xì)胞群。側(cè)群細(xì)胞具備很強(qiáng)的自我更新能力，其端粒酶活性較正常細(xì)胞高[4]，而保持高活性的端粒酶是癌細(xì)胞永生化的一個(gè)標(biāo)志。癌干細(xì)胞具有抗化療藥物的能力，或耐藥性，經(jīng)藥物處理依然能夠存活下來(lái)細(xì)胞，具備許多類(lèi)似干細(xì)胞特性，包括更強(qiáng)的克隆形成能力，表達(dá)CD133，并富集在側(cè)群細(xì)胞中[5]。

1 肺干細(xì)胞

為探索肺癌干細(xì)胞，人們首先從正常肺干細(xì)胞著手。肺組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分為呼吸部和換氣部，呼吸部主要包括氣管、支氣管、細(xì)支氣管；換氣部主要是肺泡。不同解剖結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的肺干細(xì)胞，以維持該結(jié)構(gòu)的功能。由于肺上皮更新較慢，證實(shí)肺干細(xì)胞較其它組織更為困難。因此，利用肺損傷模型研究肺干細(xì)胞的特性是較為常用的方法。肺干細(xì)胞的研究進(jìn)展有如下幾個(gè)方面（從肺近端往遠(yuǎn)端順序進(jìn)行）：①在肺近端（包括氣管和支氣管）氣道基底細(xì)胞中駐有一亞群細(xì)胞（表達(dá)Keratin-5[6]和Keratin-14[7]），其在損傷后能迅速增殖，并呈現(xiàn)惡性表型。有報(bào)道，鱗癌頻繁地出現(xiàn)在氣管的近端，并與一類(lèi)表達(dá)Keratin-5的細(xì)胞緊密相關(guān)[8]。②在距離氣管的稍遠(yuǎn)處（氣管中部）駐留著一類(lèi)Clara細(xì)胞。Clara細(xì)胞具有始祖細(xì)胞的功能，在氧介導(dǎo)的肺損傷過(guò)程中，可分化成分泌細(xì)胞和纖毛細(xì)胞，以保護(hù)支氣管免受進(jìn)一步損傷[9]。不過(guò)，雖然Clara細(xì)胞具有多分化的潛能，但大多數(shù)Clara細(xì)胞不具備自我更新的能力[10]。③定位于肺細(xì)支氣管（中部和較遠(yuǎn)端）的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，他們能夠產(chǎn)生特殊的神經(jīng)多肽并形成簇狀結(jié)構(gòu)，被稱(chēng)為神經(jīng)小體。細(xì)支氣管受損后，修復(fù)過(guò)程會(huì)引起神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞增殖異常[11]。然而，神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞不具備多分化的潛能[12]。小細(xì)胞肺癌頻發(fā)于氣管支氣管的中部，癌細(xì)胞表達(dá)干細(xì)胞標(biāo)志物CD44[8]，還表達(dá)Ca基因相關(guān)的肽，具有神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的特征[12]。④在氣管遠(yuǎn)端，尤其在細(xì)支氣管末端和腺泡連接處，存在一群支氣管肺泡干細(xì)胞（bronchioalveolar stem cell, BASC），其在肺組織損傷后會(huì)產(chǎn)生多種細(xì)胞亞群[13]。有研究[13,14]表明，肺腺癌和細(xì)支氣管腺泡癌與BASC的異常增殖緊密相關(guān)。但目前還沒(méi)有直接證據(jù)表明，肺腫瘤細(xì)胞起源于BASC細(xì)胞。此外，人肺組織具有一個(gè)干細(xì)胞池，表達(dá)c-kit抗原，這類(lèi)干細(xì)胞在體內(nèi)體外已被證實(shí)具有自我更新、克隆形成以及多分化潛能[15]?？傊?，在肺組織的不同部位駐有不同種類(lèi)的肺干細(xì)胞群，以分化替代該部位受損細(xì)胞。

2 肺干細(xì)胞與肺癌干細(xì)胞的關(guān)系

目前一個(gè)備受關(guān)注的問(wèn)題是，癌干細(xì)胞起源于何種細(xì)胞？有假說(shuō)認(rèn)為，在快速分裂的組織中，正常細(xì)胞會(huì)因遺傳突變而發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化（transformation）。累積有各種遺傳突變的惡性轉(zhuǎn)化型干細(xì)胞是癌干細(xì)胞的起源[16]。然而，肺癌干細(xì)胞是否直接來(lái)源于肺干細(xì)胞？目前并無(wú)確鑿的證據(jù)。肺干細(xì)胞本身的作用是維持肺的正常功能。但是，肺損傷等刺激可導(dǎo)致肺干細(xì)胞的異常擴(kuò)增，此過(guò)程中可能會(huì)累積遺傳突變，使之具有部分癌干細(xì)胞的特性。但是肺干細(xì)胞如何獲得肺癌干性以及如何演變?yōu)榘└杉?xì)胞仍然不清。例如，BASC細(xì)胞表達(dá)SPC和CC10，被認(rèn)為很可能是肺腺癌的起源細(xì)胞。但根據(jù)種系標(biāo)記追蹤方法發(fā)現(xiàn)，肺腺癌僅表達(dá)SPC，不表達(dá)CC10。這說(shuō)明，BASC細(xì)胞還不是肺腺癌的直接起始細(xì)胞。

3 干細(xì)胞微環(huán)境與腫瘤微環(huán)境

干細(xì)胞亞群的存在需要“壁龕”（niche）來(lái)維持，Niche是能調(diào)控干細(xì)胞自我更新和分化的微環(huán)境。Niche可有多種細(xì)胞，如間充質(zhì)細(xì)胞，包括內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM）。那么，干細(xì)胞的調(diào)控是受自身還是受組織微環(huán)境調(diào)控呢？這個(gè)問(wèn)題目前還不十分清楚，但很可能與兩者都有關(guān)。一般情況下，肺干細(xì)胞處于休眠狀態(tài)。只有當(dāng)組織受損時(shí)，肺干細(xì)胞和始祖細(xì)胞才會(huì)因之而擴(kuò)增，以修復(fù)受損組織。實(shí)體瘤的微環(huán)境包括不同類(lèi)型的間充質(zhì)細(xì)胞，如血液和淋巴循環(huán)中的內(nèi)皮細(xì)胞、炎癥細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等。這些間充質(zhì)細(xì)胞被癌細(xì)胞所招募，能促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)、遷移和浸潤(rùn)[17]。例如，成纖維細(xì)胞可產(chǎn)生不同的趨化因子，調(diào)控腫瘤的生長(zhǎng)、遷移以及促血管生成[18,19]。有研究[20]發(fā)現(xiàn)，將肺癌細(xì)胞Calu-3與從非小細(xì)胞肺癌患者的組織樣品中分離出間充質(zhì)細(xì)胞（hLc-MCs）共培養(yǎng)，其對(duì)裸鼠的致瘤性要比單獨(dú)培養(yǎng)的Calu-3細(xì)胞更強(qiáng)。原位染色發(fā)現(xiàn)，hLc-MCs駐留在由Calu-3形成的腺癌周?chē)?。這提示，間充質(zhì)細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞成瘤有促進(jìn)作用。另一方面，在肺上皮細(xì)胞特異表達(dá)K-Ras基因的轉(zhuǎn)基因小鼠的肺組織中，BASC細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)異常性擴(kuò)增，且與肺腫瘤發(fā)生密切相關(guān)。這提示，肺上皮細(xì)胞中高表達(dá)K-Ras足以導(dǎo)致肺干細(xì)胞群的異常擴(kuò)增[14]。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞干性還可由上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)型（epithelial-mesenchymal transition,EMT）誘發(fā)。EMT指上皮細(xì)胞（包括細(xì)胞間粘附及極性等）向間質(zhì)細(xì)胞（包括細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和抗凋亡）的轉(zhuǎn)換過(guò)程。有報(bào)道，用煙草致癌劑處理永生化人支氣管上皮細(xì)胞4周，會(huì)誘導(dǎo)出EMT特征（包括E-cadherin的下調(diào)和ZEB1的上調(diào)）及細(xì)胞形態(tài)的改變；用該致癌劑處理12周之后，這些細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出某些干細(xì)胞的特征，包括表達(dá)CD44+/CD24-，及具備細(xì)胞成球能力[21]。一氧化氮（nitric oxide, NO）在許多腫瘤中均有較高的表達(dá)水平。最新研究[22]發(fā)現(xiàn)，NO可誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞H292和H460發(fā)生EMT樣變化，如表達(dá)干細(xì)胞相關(guān)蛋白CD133和ALDH1A1，NO還可誘導(dǎo)Cav-1表達(dá)上調(diào)，而Cav-1的上調(diào)可導(dǎo)致這些癌細(xì)胞抗凋亡、遷移和浸潤(rùn)性增強(qiáng)?？傊?，腫瘤微環(huán)境具有促發(fā)癌干細(xì)胞形成的能力。而腫瘤干細(xì)胞中的遺傳突變也會(huì)導(dǎo)致癌干細(xì)胞的擴(kuò)增。

4 肺癌干細(xì)胞的表面標(biāo)志

4.1 CD133 CD133是細(xì)胞表面糖蛋白，包括5次跨膜結(jié)構(gòu)域和2個(gè)大的糖基化外環(huán)。有研究[23]表明，在非小細(xì)胞肺癌患者的組織樣本以及肺癌細(xì)胞系中，CD133陽(yáng)性亞群要比CD133陰性亞群細(xì)胞具有更強(qiáng)的自我更新、腫瘤發(fā)生和耐藥性，并表達(dá)更高水平的Oct-4（胚胎干細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子）。此外，除化療藥物順鉑[24]，低氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia inducible factor 1α, HIF1α）/HIF2α也可誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞中Oct4和Sox2的表達(dá)增加，后二者可直接結(jié)合到CD133啟動(dòng)子上，增加CD133的表達(dá)[25]。盡管CD133在不同類(lèi)型癌癥中的表達(dá)意義仍有爭(zhēng)議，但在肺癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，CD133被認(rèn)為具有重要作用。有研究[26]在數(shù)百例非小細(xì)胞肺癌組織樣本中發(fā)現(xiàn)，CD133主要集中在腫瘤細(xì)胞的胞漿和胞核區(qū)，其上調(diào)程度與腫瘤大小、分化程度以及腫瘤等級(jí)呈顯著相關(guān)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，胞漿和胞核中CD133的上調(diào)均可獨(dú)立作為預(yù)后不良的指標(biāo)。

4.2 CD44 CD44是透明質(zhì)酸受體，在幾乎所有類(lèi)型的腫瘤中均有表達(dá)。從患者惡性胸腔積液獲得的原代細(xì)胞，經(jīng)分選可獲得CD44陽(yáng)性和陰性細(xì)胞。對(duì)比這兩種細(xì)胞可發(fā)現(xiàn)，CD44陽(yáng)性細(xì)胞中BMI1和hTERT的轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)，體外克隆形成能力和體內(nèi)致瘤能力也均顯著增高。另外，在惡性胸腔積液來(lái)源的細(xì)胞以及非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞H2122中，發(fā)現(xiàn)有染色體畸變和1p36的缺失。這導(dǎo)致位于1p36的抑癌基因miR-34a的表達(dá)顯著下降。而過(guò)表達(dá)miR-34a能夠減弱CD44陽(yáng)性細(xì)胞的干性表型。在臨床肺癌患者樣品中，CD44與另一個(gè)干細(xì)胞相關(guān)基因ALDH有共定位現(xiàn)象，這種共定位幾率在肺鱗癌中較高[27]。

4.3 ALDH ALDH是乙醛脫氫酶，它在正常干細(xì)胞的乙酰輔酶氧化反應(yīng)和分化調(diào)控上發(fā)揮重要作用。在大多數(shù)的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中，ALDH的活性被發(fā)現(xiàn)顯著增強(qiáng)，這與ALDH1A1表達(dá)上調(diào)顯著相關(guān)。與ALDH陰性細(xì)胞相比，ALDH陽(yáng)性細(xì)胞在細(xì)胞自我更新、克隆形成及致瘤能力方面均顯著增強(qiáng)。Notch通路的激活與ALDH陽(yáng)性細(xì)胞有關(guān)，抑制Notch通路可導(dǎo)致ALDH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目減少，克隆形成能力下降。臨床樣品分析表明，ALDH1A1的表達(dá)與肺癌患者的預(yù)后不良相關(guān)[28]。2012年，ALDH-1被確立為人肺腺癌特異性標(biāo)志物[29]。此外，肺癌患者對(duì)Gefitinib（EGFR酪氨酸激酶特異性抑制物）的耐藥性與ALDH1A1的表達(dá)上調(diào)有關(guān)[30]。

4.4 ABCG2 ABCG2廣泛分布于正常組織中，在干細(xì)胞中呈高表達(dá)。ABCG2富集在側(cè)群細(xì)胞中，能將Hoechst 33342染料泵出胞外。這一活性使ABCG2的功能與癌細(xì)胞的抗藥性聯(lián)系在一起。ABCG2在肺癌細(xì)胞中的高表達(dá)可能與轉(zhuǎn)錄因子Sp1和Sp3有關(guān)，因?yàn)槎呖梢越Y(jié)合到ABCG2的啟動(dòng)子區(qū)域，促進(jìn)ABCG2的轉(zhuǎn)錄。用ABCG2抑制物Mithramycin A（能阻止Sp1與ABCG2的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)區(qū)結(jié)合）處理A549細(xì)胞，可使側(cè)群細(xì)胞減少，成球能力下降，并增加其對(duì)化療藥物順鉑的敏感性[31]。用煙草類(lèi)濃縮物處理肺癌細(xì)胞可導(dǎo)致ABCG2及轉(zhuǎn)錄因子AhR、Sp1和Nrf2的表達(dá)顯著上調(diào)?？梢?jiàn)，吸煙誘發(fā)肺癌的部分原因可能是通過(guò)上調(diào)ABCG2表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的[32]。

4.5 CD133和ALDH 一項(xiàng)基于對(duì)205例非小細(xì)胞肺癌患者的研究[33]發(fā)現(xiàn)，肺腫瘤切除后早期如出現(xiàn)ALDH1A1和CD133共表達(dá)的現(xiàn)象，患者的無(wú)病生存率和總存活率最低。這個(gè)結(jié)果將ALDH1A1和CD133功能聯(lián)系在一起，其機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究去揭示。

4.6 CD44和ALDH 從臨床肺癌患者術(shù)后組織或惡性胸腔積液中分離細(xì)胞，進(jìn)行原代培養(yǎng)（第1-5代），經(jīng)分選可獲得CD44∕ALDH（雙高）亞群細(xì)胞。相對(duì)于其他組細(xì)胞，這群細(xì)胞的干性相關(guān)基因以及EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)均顯著上調(diào)。這些細(xì)胞表現(xiàn)出高遷移能力，細(xì)胞周期阻滯在G2期/M期，并且有顯著增強(qiáng)的致瘤性。用Hedgehog通路轉(zhuǎn)錄因子GLI1的抑制劑Cyclopamine，或Notch通路轉(zhuǎn)錄因子HES1的抑制劑RO4929097，均能顯著減少CD44∕ALDH（雙高）亞群細(xì)胞的數(shù)目。用EGFR抑制劑Gefitinib處理細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致CD44∕ALDH（雙高）細(xì)胞數(shù)目增加。這說(shuō)明，CD44∕ALDH（雙高）細(xì)胞具有抗藥性。使用ALDH抑制劑DEAB，同時(shí)敲低CD44的表達(dá)，可增加細(xì)胞對(duì)Gefitinib的敏感性，并下調(diào)其他干性相關(guān)基因的表達(dá)。在臨床肺癌患者中，CD44/ALDH高表達(dá)與無(wú)病生存率的降低緊密相關(guān)[34]。這些結(jié)果表明，CD44和ALDH共表達(dá)在維持細(xì)胞干性（維干）、腫瘤發(fā)生以及耐藥性方面有重要作用，其機(jī)制可能是同時(shí)啟動(dòng)了Hedgehog和Notch通路。

4.7 CD166 最近有報(bào)道，在非小細(xì)胞肺腺癌患者樣本中，通過(guò)CD166可富集肺癌干細(xì)胞。CD166陽(yáng)性細(xì)胞群可使裸鼠致瘤。該亞群細(xì)胞的甘氨酸/絲氨酸代謝途徑被改變，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與患者樣本中甘氨酸脫羧酶以及甘氨酸/絲氨酸代謝酶的高表達(dá)相一致[35]。不過(guò)，作為肺癌干細(xì)胞標(biāo)記，CD166目前還沒(méi)有得到廣泛認(rèn)同。

4.8 Sox2和Oct4 Sox2和Oct4是調(diào)控胚胎干細(xì)胞自我更新和分化的轉(zhuǎn)錄因子。有研究[36]發(fā)現(xiàn)，在非小細(xì)胞肺癌患者的組織樣本中，Sox2和Oct4僅表達(dá)在癌細(xì)胞核內(nèi)，而在癌旁中不表達(dá)。Oct4的高表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌的低分化和預(yù)后不良緊密相關(guān)。因此，Sox2和Oct4有望作為非小細(xì)胞肺癌患者診斷分子標(biāo)記或治療的靶標(biāo)。

5 肺癌干細(xì)胞的調(diào)控機(jī)理

5.1 Notch通路 在研究化療耐藥機(jī)制時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn)，用低劑量順鉑處理肺癌細(xì)胞H460和H661細(xì)胞，會(huì)顯著上調(diào)CD133、ABCG2和ABCB1的表達(dá)。同時(shí)，這些細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出對(duì)地塞米松和紫杉醇的耐藥性。順鉑誘導(dǎo)CD133的表達(dá)是通過(guò)Notch1的活化，用γ-分泌酶抑制劑DAPT預(yù)處理細(xì)胞，可增加細(xì)胞對(duì)地塞米松和紫杉醇的敏感性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，順鉑可使小鼠體內(nèi)剪切型Notch1（激活型）和CD133表達(dá)的顯著增加。臨床樣本分析發(fā)現(xiàn)，順鉑治療后又復(fù)發(fā)肺癌患者中，活化型Notch1/CD133陽(yáng)性率占50%[37]。這些結(jié)果表明，Notch通路在調(diào)控肺癌干細(xì)胞上有重要作用。

5.2 Hedgehog通路 有研究發(fā)現(xiàn)，Sox2可被PKC1磷酸化，兩者被招募到Hedgehog?；D(zhuǎn)移酶（Hedgehog acyltransferase, HHAT）的啟動(dòng)區(qū)上，促進(jìn)HHAT的表達(dá)。HHAT的表達(dá)對(duì)于維干有重要作用。有研究[38]發(fā)現(xiàn)，PKC1-Sox2-HHAT信號(hào)軸的激活對(duì)于原代肺鱗癌細(xì)胞的維干功能發(fā)揮著重要作用。

5.3 Wnt通路 EMT導(dǎo)致Wnt通路的激活，Wnt通路活化后對(duì)于癌干細(xì)胞的重編和維干發(fā)揮重要作用。研究[39]表明，EMT可誘導(dǎo)復(fù)合物β-catenin/E-cadherin/Sox15向復(fù)合物β-catenin/Twist1/TCF4轉(zhuǎn)化。Twist1與β-catenin的結(jié)合使β-catenin/TCF4復(fù)合物獲得轉(zhuǎn)錄活性，進(jìn)而誘導(dǎo)癌干細(xì)胞標(biāo)記ABCG2的轉(zhuǎn)錄。該發(fā)現(xiàn)的臨床意義在于，可將核內(nèi)高β-catenin/核內(nèi)高Twist1/低E-cadherin/低Sox15/高CD133的細(xì)胞亞群作為人肺癌的診斷標(biāo)志物。

5.4 表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）-Notch通路 用EGFR酪氨酸激酶抑制劑Erlotinib治療有EGFR突變的肺癌患者時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)耐藥，其原因可能是癌干細(xì)胞的存在和擴(kuò)增。那么癌干細(xì)胞是通過(guò)什么通路發(fā)揮作用呢？研究[40]發(fā)現(xiàn)，用Erlotinib處理含有EGFR突變的肺癌細(xì)胞株會(huì)導(dǎo)致ALDH亞群的細(xì)胞增加，且克隆形成效率增加，即干性增加，其原因是Erlotinib激活了Notch3通路。這提示，使用Erlotinib治療時(shí)，若聯(lián)合使用靶向Notch3通路的抑制劑，或許可降低癌細(xì)胞對(duì)Erlotinib的耐藥。

5.5 STAT3通路 除了EGFR通路，STAT3通路在干性調(diào)控上也發(fā)揮了一定的作用。從非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中分選出ALDH陽(yáng)性細(xì)胞，其ALDH1A3表達(dá)顯著上調(diào)。敲低ALDH1A3可顯著下調(diào)這些細(xì)胞中ALDH的活性、克隆形成能力和致瘤性。這說(shuō)明，ALDH1A3亞型對(duì)ALDH功能的發(fā)揮十分重要。ALDH陽(yáng)性細(xì)胞群中STAT3的活性顯著上調(diào)，抑制STAT3活性或其激活子EZH2均可抑制ALDH陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)目和克隆形成能力。這說(shuō)明，STAT3信號(hào)的激活對(duì)于ALDH的活性及增強(qiáng)細(xì)胞干性有重要作用。由于ALDH1A3在不吸煙的女性且是分化程度高的肺腺癌中的表達(dá)顯著上調(diào)，提示靶向STAT3或許是治療這類(lèi)癌癥患者的良策[41]。

5.6 JNK通路 EphA2是酪氨酸激酶受體的成員，他在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)顯著上調(diào)，并與預(yù)后不良緊密相關(guān)。有研究[42]發(fā)現(xiàn)，抑制EphA2的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致ALDH陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)目減少，懸浮培養(yǎng)形成微球的能力下降，以及對(duì)裸鼠的致瘤能力也下降。EphA2促進(jìn)細(xì)胞增殖需要JNK信號(hào)通路的活化。這提示，JNK通路參與肺癌干細(xì)胞的調(diào)控。

5.7 PI3K通路FBLN3是目前發(fā)現(xiàn)的抑癌基因。有研究[43]發(fā)現(xiàn)，在惡性高轉(zhuǎn)移性的肺癌中，F(xiàn)BLN3的啟動(dòng)區(qū)呈高度甲基化。過(guò)表達(dá)FBLN3可抑制EMT和細(xì)胞成球，下調(diào)Sox2和β-catenin，F(xiàn)BLN3抑制干性是經(jīng)IGF1R/PI3K/AKT/GSK3β介導(dǎo)。因此，PI3K/AKT通路也參與了肺癌干細(xì)胞的調(diào)控。

6 靶向肺癌干細(xì)胞的治療策略

小細(xì)胞肺癌惡性程度高，治療后很快復(fù)發(fā)，其最主要的原因是癌細(xì)胞對(duì)藥物產(chǎn)生抗藥性。而抗藥性多數(shù)由癌干細(xì)胞引起。體內(nèi)體外的實(shí)驗(yàn)都證實(shí)，小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中CD133的高表達(dá)與其抗藥性和致瘤性緊密相關(guān)。臨床上，小細(xì)胞肺癌患者接受化療后，其CD133的表達(dá)也顯著上調(diào)。CD133陽(yáng)性小細(xì)胞肺癌細(xì)胞會(huì)表達(dá)一種促有絲分裂的神經(jīng)肽受體。用該受體的拮抗劑SP-G可抑制CD133陽(yáng)性小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，并誘導(dǎo)凋亡。鑒于SP-G已經(jīng)是臨床上治療小細(xì)胞肺癌的I期藥物，SP-G可能是對(duì)CD133陽(yáng)性、有化療抗藥性的小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行個(gè)體化治療的有效藥物[44]。

對(duì)于非小細(xì)胞肺癌晚期的治療，目前主要采用以順鉑為主的聯(lián)合用藥。如這些患者的腫瘤中發(fā)現(xiàn)有EGFR激活型突變，用順鉑加EGFR酪氨酸激酶抑制劑進(jìn)行治療，其對(duì)腫瘤的抑制效果可達(dá)80%。遺憾的是，患者不久還會(huì)出現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)及對(duì)所用藥物的抗藥性，其原因可能是藥物只能殺死非干細(xì)胞，而對(duì)干細(xì)胞無(wú)效。最近，有研究人員從非小細(xì)胞肺癌患者組織中分離出細(xì)胞，進(jìn)行原代培養(yǎng)（或使用非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株），發(fā)現(xiàn)在未分化的培養(yǎng)條件下所有細(xì)胞均呈現(xiàn)共同特征：①CD133/EpCAMS雙陽(yáng)性細(xì)胞顯著增加；②EGFR的活性顯著增強(qiáng)。有意思的是，CD133/EpCAMS雙陽(yáng)性細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性顯著增強(qiáng)，但對(duì)EGFR激酶抑制劑Afatinib的敏感性增加。這提示，對(duì)CD133/EpCAMS雙陽(yáng)性干細(xì)胞，使用Afatinib與順鉑聯(lián)合用藥可緩解這些細(xì)胞的抗藥性[45]。Erlotinib處理肺癌細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致ALDH活性的增加，而ALDH與細(xì)胞干性增強(qiáng)緊密相關(guān)。Silibinin是一種具有生物活性的黃酮木脂素，具有抗氧化功能，他可逆轉(zhuǎn)這些細(xì)胞對(duì)Erlotinib的抗藥性。因此，Silibinin有望成為與Erlotinib聯(lián)合使用的候選藥物[46]。AST1306是EGFR和ErbB2抑制物，目前已經(jīng)用于肺癌臨床I期治療。研究[47]發(fā)現(xiàn)，AST1306可抑制ABCG2對(duì)藥物的泵出能力，增加藥物在胞內(nèi)的累積，借此提高藥效。Galectin-3是肺癌干細(xì)胞中一種新發(fā)現(xiàn)的候選維干分子。在人肺癌H1299細(xì)胞的成球中，Galectin-3表達(dá)上調(diào)。隨著細(xì)胞球的傳代，其表達(dá)持續(xù)增加。在人肺癌細(xì)胞A549中過(guò)表達(dá)Galectin-3可使本身成球效率低的細(xì)胞獲得較高的成球能力。H1299形成的球體中β-catenin的活性顯著上調(diào)。抑制Galectin-3的表達(dá)可顯著抑制β-catenin的活性及干性相關(guān)的基因（包括Oct4、Sox2、Nanog和CD133）的表達(dá)，同時(shí)還能抑制干性相關(guān)表型，如成球能力、致瘤性和抗藥性[48]?？傊邢虬└杉?xì)胞的策略被認(rèn)為是克服腫瘤抗藥性的關(guān)鍵。

7 問(wèn)題和展望

盡管對(duì)肺干細(xì)胞和肺癌干細(xì)胞的研究已經(jīng)取得了很多進(jìn)展，但仍有許多問(wèn)題有待解決：①缺乏能鑒定肺癌的特異性標(biāo)記或不同亞型的肺癌干細(xì)胞標(biāo)記。已知的腫瘤干細(xì)胞的分子標(biāo)記（如CD133、CD44、ALDH以及ABCG2）在鑒定肺癌干細(xì)胞方面僅有參考意義。對(duì)于診斷、治療還需要發(fā)現(xiàn)具有肺癌干細(xì)胞的特異性表面標(biāo)志物，這樣既有利于分離、研究，也有利于靶向治療。②缺少合適的動(dòng)物研究模型。肺癌干細(xì)胞的深入研究很大程度上取決于合適的肺癌動(dòng)物模型。研究不同亞型肺癌中肺癌干細(xì)胞的作用以及研究其他的肺部疾病（包括肺氣腫、慢阻肺等疾病）中肺干細(xì)胞的作用，都需要建立相應(yīng)合適的動(dòng)物模型。因此，建立新型、與人疾病相似的疾病動(dòng)物模型，對(duì)闡明肺干細(xì)胞向肺癌干細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究，至關(guān)重要。③缺少清除殘留肺癌干細(xì)胞的有效方法。雖然靶向治療加上傳統(tǒng)治療方法（包括手術(shù)、放化療等）能夠清除大部分腫瘤或抑制腫瘤生長(zhǎng)，但是殘存的肺癌干細(xì)胞仍能使腫瘤復(fù)發(fā)，而肺癌干細(xì)胞對(duì)放化療更為耐受。針對(duì)已知的肺癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物或肺癌干細(xì)胞通路，小分子靶向治療的效果還十分有限，且可選擇的治療方法有限。

總之，探明肺干細(xì)胞的調(diào)控機(jī)理，鑒定肺癌細(xì)胞的起源，不僅能揭示肺癌的發(fā)生機(jī)理，且將有助于發(fā)現(xiàn)肺癌干細(xì)胞的特異性標(biāo)記，提供治療肺癌抗藥性的新靶點(diǎn)，其很可能成為提高肺癌治療的關(guān)鍵。