羅晶婧，廖 雪，廖端芳，何 丹，何迎春

(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖南 長沙410208;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中西結(jié)合學(xué)院，湖南 長沙410208;3.湖南中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南 長沙410208)

當(dāng)前針對惡性腫瘤的治療策略具有一定的局限性，治療無效的情況經(jīng)常出現(xiàn)。多數(shù)惡性腫瘤治療失敗的原因是對化療和放療的抵抗以及腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移。這些問題的出現(xiàn)與腫瘤干細胞(cancer stem cell，CSC)密切相關(guān)，而很多治療方法對大部分時間處于靜止?fàn)顟B(tài)的CSC 無效，并且也不是有選擇性地針對腫瘤細胞，對健康組織也產(chǎn)生一定的傷害，故腫瘤患者通常會面臨復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。因此，如何消除CSC 成為治療惡性腫瘤的關(guān)鍵。

近年來，多種以直接殺滅CSC 或改變滋生CSC 微環(huán)境為目標(biāo)的治療策略已被設(shè)計出來。表面標(biāo)志物的微妙差異和信號通路的變化都成為了治療靶標(biāo)的研究熱點。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個潛在的CSC 治療靶標(biāo)，包括ABC 家族、抗凋亡因子和各類致癌信號通路(如Wnt/β－蛋白、Hedgehog 和Notch 通路等)。靶向腫瘤細胞亞群自我更新、轉(zhuǎn)移的能力和耐藥性、抗輻射性的治療策略可以有效治療惡性腫瘤。因此，本文簡要介紹了CSC 模式，總結(jié)了專門靶向CSC 的治療策略。

1 CSC 模式

關(guān)于腫瘤的無限增殖和腫瘤異質(zhì)性，已有2 種不同的模式可以解釋:CSC 模式和克隆進化模式。CSC模式認(rèn)為在實體腫瘤中存在一種腫瘤細胞亞群，該亞群細胞具有類似干細胞的功能，克隆潛力高，具有形成腫瘤的能力，所以將其稱為CSC。CSC 模式認(rèn)為:腫瘤的啟動、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，主要取決于腫瘤中稀少的CSC;同一腫瘤中不同腫瘤細胞之間的異質(zhì)性和層次結(jié)構(gòu)是由CSC 的不對稱分裂所導(dǎo)致。在這個模式中，腫瘤是由多層腫瘤細胞組成的高度層次化的結(jié)構(gòu)，其中具備獨特自我更新能力的細胞群位于該層次結(jié)構(gòu)的最頂部，而其他包括大部分腫瘤細胞在內(nèi)的所有細胞都由CSC 分化形成［1］。Gregory Driessens 等［2］通過遺傳譜系示蹤法發(fā)現(xiàn)良性乳頭狀瘤中大多數(shù)腫瘤細胞只有有限的增殖潛能，僅有一小部分具有長期存活的能力，其增殖產(chǎn)生的后代占據(jù)了腫瘤的絕大部分。

關(guān)于腫瘤的形成，克隆進化模式［3］認(rèn)為:首先，某個功能正常的細胞被誘導(dǎo)或自發(fā)的發(fā)生基因變異引起了腫瘤細胞的異常增殖;隨后，腫瘤細胞的隨機基因變異產(chǎn)生帶有適應(yīng)性的新突變細胞。緊接著，這些變異細胞群接受了選擇性淘汰:絕大多數(shù)基因變異的細胞不是在資源競爭中被淘汰，就是被機體免疫細胞消滅，只有極個別向著有利于選擇腫瘤細胞方向發(fā)展的變異細胞存活下來，從而發(fā)展成了占主導(dǎo)地位的腫瘤細胞亞群。這一模式類似于達爾文的自然選擇學(xué)說。通過這一系列多樣性和選擇性循環(huán)，腫瘤不斷發(fā)展，最終形成了惡性腫瘤。其中所有腫瘤細胞的增殖潛力是等效的，都發(fā)揮了促進腫瘤異質(zhì)性和維持腫瘤存活的作用;基因變異導(dǎo)致子克隆的多樣性，最終形成了腫瘤發(fā)展過程中腫瘤細胞間的異質(zhì)性。

總體來說，CSC 模式提出腫瘤中存在固有的具有自我更新、分化、增殖能力的CSC，腫瘤異質(zhì)性由CSC分化引起。其強調(diào)普通腫瘤細胞和CSC 的不同功能，卻沒有考慮細胞內(nèi)的基因變異產(chǎn)生基因多樣化的子克隆。而克隆進化模式側(cè)重于關(guān)注基因變異引起的腫瘤異質(zhì)性，卻忽略了單個細胞克隆可能發(fā)生的功能變化。這2 種模式并不是相互排斥的，腫瘤細胞包括CSC 自身，在腫瘤的生長過程中，也要經(jīng)歷基因變異和選擇，發(fā)生克隆進化。

1997年，Bonnet 等［4］從人急性髓細胞性白血病(acute myelogenous leukemia，AML)細胞中分離出了少量特異性表達表面標(biāo)志物CD34+和CD38－的白血病干細胞，并將其移植到非肥胖型糖尿病/重癥聯(lián)合免疫缺陷(NOD/SCID)鼠體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些僅占腫瘤細胞總數(shù)0.2%的細胞形成了穩(wěn)定的腫瘤，這項研究通過移植實驗有力地證明了CSC 的存在性。隨后，CSC在不同實體瘤中的存在被廣泛報道:包括肺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、卵巢癌、腦癌和黑素瘤等。

2 CSC 的表面標(biāo)志物

2.1 CSC 的表面標(biāo)志物 由于CSC 與腫瘤形成、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥性有著密切聯(lián)系，如何從腫瘤細胞中分離出這些細胞成為需要深入研究的課題。研究表明，利用一些特有的表面標(biāo)志物可以從腫瘤細胞和正常干細胞中鑒定出CSC?，F(xiàn)在，最普遍用來鑒別CSC 的方法是借助流式細胞儀，根據(jù)細胞表面的特殊標(biāo)志物和細胞內(nèi)的分子進行熒光激活來篩選細胞。

最先發(fā)現(xiàn)也是研究最透徹的干細胞白血病干細胞(leukemia stem cells，LSCs)特異表達CD34+和CD38－表面標(biāo)志物。盡管正常造血干細胞和白血病干細胞都出現(xiàn)了CD34 表達的增加，但是CD38 表達的減少仍然可以使白血病干細胞區(qū)別于正常造血干細胞。隨后，越來越多選擇性較好的白血病干細胞的表面標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合運用這些表面標(biāo)志物使白血病干細胞的鑒別更準(zhǔn)確。比如，在白血病干細胞中能同時出現(xiàn)CD34+、CD38－、HLA-DR－、CD71－、CD90－、CD117－和CD123+的特異表達，而在正常造血干細胞中沒有［5］。Shen 等［6］發(fā)現(xiàn)鼻咽癌干細胞可能存在于CD44+腫瘤細胞群中。他們證實了CD44+細胞比CD44－細胞有更強的增殖能力和致瘤潛力。這表明，CD44+可作為尋找鼻咽癌干細胞的重要表面標(biāo)志物。

在實體腫瘤方面，在NOD/SCID 小鼠上接種具有ESA+、CD44+、CD24－/low Lineage－的細胞群比其他細胞群具有更強的成瘤能力，將具有這種表面標(biāo)志物的細胞認(rèn)定為乳腺癌干細胞。最近，Qiu 等［7］在NOD/SCID 小鼠上分別接種了CD34+、CD38－、CD123+、N－鈣黏蛋白+細胞群和CD34+、CD38－、CD123+、Tie2+細胞群，成功誘發(fā)了白血病。這提示，在白血病發(fā)展過程中，N－鈣黏蛋白+和Tie2+可以作為鑒定白血病干細胞的重要表面標(biāo)志物。

盡管對CSC 表面標(biāo)志物的研究已經(jīng)取得一定的進展，但是仍然有很多問題沒有解決:不是所有的腫瘤都表達標(biāo)志物，而且一些非CSC 的腫瘤細胞也可能表達標(biāo)志物。因此，CSC 的表面標(biāo)志物可以用來鑒別富含CSC 的腫瘤細胞亞群，但未必能明確分離出所有的CSC。按照不同的腫瘤類型，本綜述匯總了部分CSC表面標(biāo)志物(表1)。

表1 不同腫瘤類型的CSC 表面標(biāo)志物

2.2 靶向細胞表面標(biāo)志物 為了提高治療策略的針對性，研究人員選擇性靶向腫瘤表面標(biāo)志物、抗腫瘤表面標(biāo)志物的配體或抗體。開發(fā)靶向CSC 的單克隆抗體已成為了研究的熱點。目前，已開發(fā)出一種名為“吉妥珠單抗奧唑米星”的人源抗CD33 的小鼠單克隆抗體與細胞毒性劑阿奇霉素的合成制劑，并廣泛用于治療AML［19］。因為表面標(biāo)志物在正常干細胞和CSC中的表達水平存在差異，所以表面標(biāo)志物可作為治療腫瘤的特異性靶標(biāo)。如人AML 干細胞的表面標(biāo)志物CD44、CD123 和免疫球蛋白黏蛋白TIM-3 已成為治療AML 的靶標(biāo)［20－22］。用這些細胞表面標(biāo)志物的抗體治療AML 都顯著降低了白血病免疫原性，并根除了小鼠體內(nèi)的CSC。在急性淋巴細胞白血病細胞中，以CD47為靶標(biāo)的CD47 抗體的表達水平比在正常細胞中的表達水平高得多，這使CD47 抗體可有效殺死白血病干細胞。最近，用CD47 的單克隆抗體與阿糖胞苷聯(lián)合治療髓細胞性白血病模型NOD/SCID 鼠，顯著消除了白血病細胞和AML 干細胞，顯示出較好的臨床研究價值［23］。在處理乳腺癌MCF-7 細胞中，研究人員將CD44 抗體與金納米棒結(jié)合，靶向顯出CSC 特征的CD44+細胞，并以光照燒蝕CD44+細胞。這樣，被燒蝕的細胞吸收近紅外光，增加了指定位置的局部溫度［24］。

此外，肺癌、乳腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤CSC 都高表達CD133，而且CD133 高表達患者的臨床預(yù)后較差，外周血單核細胞CD133 的mRNA 表達水平與胃腸道間質(zhì)瘤患者的治療反應(yīng)有關(guān)，F(xiàn)eng 等［25］認(rèn)為定量檢測外周血單核細胞CD133 的mRNA 水平可以鑒定、預(yù)測腎透明細胞癌患者的癌轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)情況，這將便于按照風(fēng)險等級對患者進行分組從而采取針對性的輔助治療。因此，靶向CD133 的治療方案具有良好的研究前景。膠質(zhì)母細胞瘤中CD133+腫瘤細胞群顯示出CSC樣特性，現(xiàn)已被公認(rèn)為膠質(zhì)母細胞瘤CSC。先聯(lián)合使用碳納米管與抗CD133 的單克隆抗體，再用近紅外激光照射，能選擇性地靶向CD133+膠質(zhì)母細胞瘤細胞，并最終利用碳納米管的光熱殺死靶細胞［26］。膠質(zhì)細胞瘤神經(jīng)球中的短發(fā)夾RNA 能破壞CD133 的表達，削弱神經(jīng)干細胞的自我更新能力和致瘤的能力［27］。

3 CSC 與ABC 轉(zhuǎn)運體

3.1 ABC 轉(zhuǎn)運蛋白 ABC 轉(zhuǎn)運家族的作用是通過水解ATP，將各種在結(jié)構(gòu)上不相關(guān)的小分子，如細胞毒性藥物和色素，排出細胞外的膜轉(zhuǎn)運體。正常干細胞和CSC 都出現(xiàn)高水平表達ABC 轉(zhuǎn)運體的現(xiàn)象。這導(dǎo)致進入CSC 的大部分化療藥物和細胞毒性藥物外排，顯著減少了藥物在細胞內(nèi)的蓄積，降低了細胞間的藥物濃度，使CSC 能成功抵抗現(xiàn)有的腫瘤療法，從而最終出現(xiàn)較強的多藥耐藥性(multidrug resistance，MDR)。ABC 轉(zhuǎn)運家族中有許多成員是耐藥蛋白，包括多藥耐藥蛋白(MRPs/ABCC)，乳腺癌耐藥蛋白(BCRP/ABCG2)和P－糖蛋白(P-gp/ABCB1)［28］。通過Hoechst 33342 染色細胞可以檢測到CSC 中ABC 轉(zhuǎn)運體的高表達。有少部分細胞高水平表達ABC 轉(zhuǎn)運體的同時外排Hoechst 色素，這部分細胞被稱為側(cè)群細胞(SP細胞)。很多細胞系和腫瘤中都包含SP 細胞，在腫瘤發(fā)生過程中，SP 細胞比非SP 細胞發(fā)揮更重要的作用。

3.2 靶向?qū)⑺幬锿馀诺霓D(zhuǎn)運蛋白 ATP 泵引起的抗腫瘤藥物外排是產(chǎn)生化療抵抗的主要原因，研究者已經(jīng)設(shè)計了許多方法來避免、中和、甚至利用藥物外排泵克服耐藥性。目前已開發(fā)了幾種與ABC 轉(zhuǎn)運蛋白相互作用以抑制MDR 的藥物制劑。

首先發(fā)現(xiàn)的P-gp 外排泵(ABC 轉(zhuǎn)運蛋白家族中的一員)的抑制劑是維拉帕米，它常用于SP 分析中阻止Hoechst 的色素外排。維拉帕米和其他抗腫瘤的藥物(如阿霉素，紫杉醇或長春新堿)聯(lián)合運用已顯示出較好的治療效果。Khdair 等［29］發(fā)現(xiàn)，同時將亞甲基藍(一種P-gp 抑制劑)和阿霉素作用于帶有腺腫瘤的同系BALB/c 小鼠，可以使藥物在小鼠病灶內(nèi)的蓄積顯著增加，從而加速腫瘤細胞凋亡，抑制腫瘤細胞的增殖，減緩腫瘤生長并顯著提高動物的存活率。

還發(fā)現(xiàn)了很多新的ABC 轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑，如同時抑制P-gp 和MRP1 的MS-209、VX-710 和Tariquidar等［30］。MS-209 克服MDR 方面的試驗已經(jīng)在乳腺癌和其他實體瘤上顯示出可喜的效果。有關(guān)Tariquidar和多西紫杉醇的復(fù)合物用于治療復(fù)發(fā)性和轉(zhuǎn)移性卵巢癌、宮頸癌、肺癌、腎臟惡性腫瘤的抗腫瘤研究正在進行。Tariquidar 與阿霉素、依托泊苷、米托坦和長春新堿結(jié)合對原發(fā)性、復(fù)發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腎上腺皮質(zhì)癌的抗腫瘤作用也正在研究中。

另一種靶向ABC 轉(zhuǎn)運體的策略是調(diào)節(jié)這些轉(zhuǎn)運蛋白的表達水平。多壁碳納米管能通過抑制c-Myc 原癌基因，下調(diào)人結(jié)腸腺癌Caco-2 細胞中的P-gp/ABCB1 和ABCC4/MRP4 的表達，克服腫瘤耐藥性，從而抑制腫瘤生長。這也為進一步開發(fā)出以碳納米管為載體、克服ABC 轉(zhuǎn)運體相關(guān)的MDR 的藥物遞送系統(tǒng)提供了可能［31］。

4 CSC 與關(guān)鍵信號通路

4.1 與CSC 相關(guān)的關(guān)鍵信號通路 信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)異常對于CSC 保留干細胞特性起著極其重要的作用。涉及調(diào)控CSC 和正常干細胞自我更新和分化的通路包括NF-κB、PTEN、JAK/STAT、Wnt/β-catenin、PI3K/AKT、Hedgehog、Notch 等。

NF-κB 是一種調(diào)節(jié)多類基因表達的轉(zhuǎn)錄因子，當(dāng)細胞遭受刺激(如來自細胞因子、微生物抗原、自由基和紫外線照射的刺激)時，NF-κB 參與細胞的刺激應(yīng)答。轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 與腫瘤發(fā)生的多個方面相關(guān)，包括通過增加生存因子的表達，抑制細胞凋亡。許多惡性腫瘤中都發(fā)現(xiàn)了NF-κB 的異常調(diào)節(jié)，包括淋巴瘤、白血病、乳腺癌結(jié)腸癌、肝癌、胰腺癌、前列腺癌和卵巢癌。NF-κB 的異?；罨軐?dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，引起化療耐受、慢性炎癥和自身免疫性疾病［32］。

Notch、Hedgehog 和Wnt 信號通路在維持CSC 的生存中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。Abel 等［33］發(fā)現(xiàn)，在人胰腺癌CSC 中，Notch 信號通路上的信號分子的表達被提升。而阻斷Notch 信號傳導(dǎo)，胰腺癌CSC 的比例降低，腫瘤生長得到抑制。Hedgehog 信號通路中最主要的Sonic Hedgehog 通路，能通過誘導(dǎo)Snail 基因表達，促進未分化甲狀腺癌CSC 的自我更新［34］。靶向Hedgehog 通路的幾種藥物制劑都顯示出可喜的臨床前試驗結(jié)果，目前正處于I 期和II 期臨床試驗階段。Wnt 信號通路與維持CSC 的干細胞特性也有關(guān)。Wnt 信號通路對于維持成熟CSC 的自我更新和分化之間的平衡起著至關(guān)重要的作用。各種惡性腫瘤都存在異常的Wnt/βcatenin 信號，例如白血病、結(jié)腸癌、上皮細胞癌、乳腺癌和皮膚癌。目前，Wnt 信號通路的功能在結(jié)腸癌中研究得最深入。結(jié)腸癌是由腺瘤性結(jié)腸息肉病基因缺陷性突變而引起的，該缺陷性突變會導(dǎo)致β-連環(huán)蛋白的不恰當(dāng)?shù)姆€(wěn)定化，從而激活Wnt 信號級聯(lián)下游各細胞生長因子，進而誘導(dǎo)上皮細胞轉(zhuǎn)化。

JAK/STAT 信號通路也與腫瘤的發(fā)生有關(guān)。v-Abl是一種較強的非受體酪氨酸激酶，其可以通過影響JAK/STAT 通路，誘導(dǎo)pre-B 細胞的惡性轉(zhuǎn)化。在上游信號分子v-Abl 的影響下，JAK/STAT 信號通路已被證明能通過誘導(dǎo)PIM-1 和PIM-2 激酶，作用于pre-B 細胞，在pre-B 細胞的惡性轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。此外，JAK2-V617F 突變已被證明是促進造血細胞惡性轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素。細胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白家族(suppressor of cytokine signaling，SOCS)能介導(dǎo)JAK/STAT信號通路的負(fù)調(diào)控。因此，克服SOCS-1 和SOCS-3 的調(diào)節(jié)作用是激活JAK/STAT 信號傳導(dǎo)通路并促進腫瘤形成的必要因素。有研究［35］已證明JAK/STAT 信號傳導(dǎo)可由Bcr-Abl 激活，Bcr-Abl 是一種導(dǎo)致慢性粒細胞白血病的酪氨酸激酶，能導(dǎo)致SOCS-1 和SOCS-3 的酪氨酸磷酸化，從而削弱這些蛋白抑制JAK/STAT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路激活的能力。

PI3K/AKT 信號通路與多種腫瘤相關(guān)，包括AML和慢性粒細胞性白血病。AKT 信號的激活對于細胞轉(zhuǎn)化和腫瘤形成至關(guān)重要。含有E17K 突變的AKT1在v-Abl 介導(dǎo)的細胞轉(zhuǎn)化中起著重要的作用，該突變提高了Bcl-2 蛋白水平、加劇了促凋亡蛋白BAD 的磷酸化作用，進而增強了抗凋亡作用。此外，PI3K 通路的其他成員(如PTEN 和mTOR)也對維護白血病干細胞的存在發(fā)揮了作用。在包括T 細胞急性淋巴細胞性白血病、前列腺癌、黑色素瘤、膠質(zhì)母細胞瘤和子宮內(nèi)膜癌等在內(nèi)的多種惡性腫瘤中，PTEN 基因以沉默或缺失的形式發(fā)生了突變。

4.2 靶向關(guān)鍵信號通路 抑制NF-κB 可大大降低化療耐藥性，靶向NF-κB 的抑制劑可以介導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng)、增強腫瘤細胞對抗腫瘤藥物的敏感性。姜黃素是NF-κB 的強效抑制劑，對NF-κB 相關(guān)通路的抑制作用常常能引起細胞凋亡反應(yīng)。這一點為進一步闡明姜黃素和各種抗腫瘤藥物聯(lián)合運用的潛在作用，建立更有效低毒的腫瘤治療方法開辟了道路。姜黃素可以通過抑制MRP 水平、激活細胞凋亡通路，從而削弱多藥耐藥性。此外，葡萄籽原花青素能通過下調(diào)NF-κB 活性，阻滯P-gp 的功能和表達，并逆轉(zhuǎn)與P-gp 有關(guān)的MDR［36］。沒食子酸乙酯能通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt 通路，抑制其下游靶標(biāo)，如NF-κB 的P-65、Bcl-2/Bax、MMP2和MMP9，從而抑制乳腺癌細胞的增殖和侵襲［37］。

針對Notch 信號通路的單克隆抗體展現(xiàn)出誘人的研究前景［38］。如Notch1 基因抑制劑可以顯著降低CD44+CD24－ow亞群的表達水平，并能降低乳腺癌細胞腦轉(zhuǎn)移的發(fā)生率。

肺癌發(fā)生和發(fā)展過程中Wnt 信號的異?；罨cWnt 的配體、受體、調(diào)節(jié)因子、TCF/LEF 的依賴性轉(zhuǎn)錄都有關(guān)。因此，我們可以從不同途徑，設(shè)計出多種靶向Wnt 通路的治療策略。由于非小細胞肺癌中Wnt 信號通路異?；罨墓餐瑱C制是啟動子甲基化引起Wif-1的沉默，使用脫甲基化劑或重組載體來恢復(fù)Wif-1 的表達是一種可行的治療方法。miRNAs-29 家族(miR-29A、29B 和29C)通過使Wif-1 脫甲基化，抑制Wnt 通路，誘導(dǎo)細胞凋亡，并抑制非小細胞肺癌細胞增殖［39］。

β-catenin 的高表達與CSC 在結(jié)腸癌中的致瘤性相關(guān)。小分子抑制劑姜黃素通過強效抑制Wnt/β-catenin 信號直接靶向乳腺癌MCF-7 細胞株CSC，影響CSC 的自我更新功能，抑制CSC 增殖。姜黃素還能通過抑制Rac1/PAK1 信號通路、MMP-2 和MMP-9 的表達抑制肺癌細胞的遷移和侵襲［40］。

將小分子Hedgehog 通路拮抗劑作用于人胰腺癌細胞原位異種移植小鼠時，不僅抑制腫瘤的全身性轉(zhuǎn)移，而且還能顯著抑制ALDH 陽性細胞(胰腺癌中的起始腫瘤細胞群)。環(huán)巴胺是一種SMO 信號傳導(dǎo)抑制劑，能抑制Hedgehog 通路，并且能夠抑制乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌和腦癌在體外和體內(nèi)的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移;環(huán)巴胺還可以與吉西他濱產(chǎn)生協(xié)同作用，減少乙醛脫氫酶高的胰腺癌干細胞數(shù)量;環(huán)巴胺和替莫唑胺的結(jié)合使用也可降低體內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤干細胞的腫瘤塊［41］。目前，新合成的包含了Vismodegib(SMO 信號路抑制劑)和Vorinostat(組蛋白脫乙酰基酶抑制劑)結(jié)構(gòu)元件的嵌合化合物NL-103，能同時顯著抑制HDAC和Hedgehog 通路，可能成為臨床有效的Hedgehog 通路抑制劑［42］。

5 CSC 凋亡信號與誘導(dǎo)

5.1 CSC 相關(guān)凋亡信號 細胞凋亡是一種由基因控制的細胞自主性死亡，又叫細胞程序性死亡。凋亡過程實際上是機體在不改變組織功能的情況下，將內(nèi)受損細胞和不需要細胞快速、無害、清除的過程。與壞死相比，細胞凋亡只在分散的單個細胞中發(fā)生，且需要能量才能發(fā)生。凋亡進程分為3 個階段:誘導(dǎo)期、效應(yīng)期和降解期。在誘導(dǎo)期，細胞接受各種信號從而引發(fā)各種不同的效應(yīng):進入效應(yīng)期后，細胞經(jīng)受一些決定細胞命運(存活或死亡)的分子調(diào)控點的調(diào)節(jié)，進入不可逆的程序化死亡。這些調(diào)控分子包括一系列原癌基因和抑癌基因;降解期則產(chǎn)生可見的細胞凋亡現(xiàn)象。

哺乳動物細胞凋亡可通過2 種途徑誘導(dǎo)，分別為外源途徑和內(nèi)源途徑。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)在凋亡中扮演著重要角色。在內(nèi)外源途徑激活下，Caspase 家族引起一系列細胞變化，如染色質(zhì)凝聚、DNA 斷裂、膜起泡和細胞皺縮。外源途徑由細胞外凋亡配體與細胞表面受體之間的結(jié)合而觸發(fā)。細胞表面的受體包括死亡受體、神經(jīng)生長因子受體和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand，TRAIL，或稱Apo2L)受體。內(nèi)源途徑，也稱線粒體途徑，可由多種能觸發(fā)細胞損傷和DNA 損傷的應(yīng)激信號激活，這些應(yīng)激信號包括電離輻射、細胞毒性劑的作用和生長因子失活。線粒體的通透性是誘導(dǎo)內(nèi)源性凋亡級聯(lián)的關(guān)鍵，其由Bcl-2 家族蛋白介導(dǎo)。當(dāng)細胞受到凋亡刺激時，線粒體釋放凋亡蛋白Smac 到細胞質(zhì)中，后者與凋亡抑制蛋白(Inhibitor of apoptosis proteins，IAPs)結(jié)合，使其喪失抑制Caspase 活性的作用，從而促進細胞凋亡。所有腫瘤起始細胞都是通過逃逸死亡信號存活下來的，而且CSC 也是通過在化、放療中逃逸死亡信號而最終存活下來的。由此可見，運用細胞凋亡機制來根除腫瘤起始細胞的治療方法具有巨大的研究潛力。

5.2 CSC 凋亡誘導(dǎo) 腫瘤細胞凋亡信號通路由眾多的樞紐蛋白調(diào)控，隨著對CSC 凋亡調(diào)控信號認(rèn)識的不斷深入，特異性靶向關(guān)鍵信號分子的凋亡誘導(dǎo)劑不斷涌現(xiàn)。下面列舉了一些潛在的誘導(dǎo)細胞凋亡的生物標(biāo)志物及其靶向治療方法。

TRAIL 在細胞表面與其相應(yīng)的死亡受體結(jié)合可以觸發(fā)外源性凋亡途徑。TRAIL 介導(dǎo)的凋亡是通過與2種細胞表面死亡受體TRAIL-R1 和TRAIL-R2 的結(jié)合實現(xiàn)的。在體外實驗和在多種人類腫瘤的小鼠模型中，TRAIL 能誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。目前幾種重組的TRAIL 受體激動劑和IAPs 正處于I、Ⅱ期臨床試驗階段［43］。

IAPs 家族(如Survivin、Livin)是一類內(nèi)源性的細胞抑制因子，其高表達能抑制細胞凋亡，且這種抗凋亡作用與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。在胰腺癌中，通過干擾腫瘤細胞內(nèi)的RNA 靶向XIAP，提高了細胞凋亡的敏感性，增強了抗轉(zhuǎn)移作用［44］。腫瘤組織中，Survivin 的水平升高和不良預(yù)后關(guān)系密切:細胞質(zhì)池中高水平Survivin 常顯示預(yù)后不良，但Survivin 在細胞核池水平高卻提示預(yù)后良好。結(jié)腸癌干細胞中，Survivin 是由IL-4 信號通路調(diào)節(jié)的。用STAT6 阻滯劑Leflunomide 阻滯IL-4 介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，能升高細胞核池Survivin 的水平。這可能是因為IL-4 的抑制下調(diào)了Survivin 的表達和改變了其定位，從而使細胞核池中的Survivin 提高，并以這種方式增加CSC 的化療敏感性［45］。

6 CSC 與腫瘤微環(huán)境

6.1 腫瘤微環(huán)境 體內(nèi)微環(huán)境由不同類型的基質(zhì)細胞、血管細胞、炎癥細胞構(gòu)成。腫瘤與體內(nèi)微環(huán)境之間是相互依賴的。這些腫瘤微環(huán)境里的各類正常細胞創(chuàng)造了一個滋養(yǎng)并保護CSC、防止CSC 在藥物誘導(dǎo)下發(fā)生細胞凋亡的微型溫床。其不僅對腫瘤的生長、維持、侵襲及血管生成起著必不可少的作用，而且深刻影響著腫瘤治療初期反應(yīng)、腫瘤復(fù)發(fā)和耐藥性的發(fā)展。例如，在B 細胞惡性腫瘤中，骨髓和次級淋巴器官的組織微環(huán)境中附帶的基質(zhì)細胞，通過促進惡性B 細胞的生長、增殖和增強其耐藥性，加速腫瘤的進展［46］。內(nèi)皮細胞提供Notch 依賴性腫瘤微環(huán)境，可促進乳腺癌細胞的生長，增強干細胞性和轉(zhuǎn)移性［47］;單核細胞和巨噬細胞通過近分泌信號創(chuàng)造了適宜乳腺癌干細胞生長的微環(huán)境［48］。Su 等［49］報道骨髓微血管內(nèi)皮細胞分泌的IL-3 可促進AML 胚細胞的增殖并引起凋亡抑制，表明CSC 的存活依賴于其微環(huán)境，靶向CSC 生存所需的微環(huán)境成為腫瘤治療的又一種選擇。

6.2 靶向腫瘤微環(huán)境 由骨髓基質(zhì)細胞分泌的基質(zhì)細胞衍生因子1(stromal cell-derived factor 1，SDF-1/CXCL12)及其受體CXCR4 之間的相互作用［50］。CXCR4 可以引導(dǎo)白血病細胞運回骨髓微環(huán)境中，骨髓微環(huán)境中分泌CXCL12 確保白血病細胞與骨髓基質(zhì)細胞緊密接觸，從而刺激細胞生長并激活化療耐藥性的信號。CXCR4 拮抗劑，如普樂沙福和T14003 等，可削弱黏合著的腫瘤－基質(zhì)間的相互作用，誘導(dǎo)白血病細胞從骨髓基質(zhì)微環(huán)境中轉(zhuǎn)移出來，從而增加細胞對細胞毒性藥物的敏感性。這種靶向CXCR4-CXCL12 軸治療白血病的新方法正處于臨床試驗階段。

腫瘤血管生成也與CSC 生存和耐藥性有關(guān)。血管破壞劑(vascular disruption agents，VDA)能引起腫瘤血管閉塞，使腫瘤細胞缺氧壞亡，是具有極大潛力的治療方法。BNC105 是一種新型VDA，屬于微管蛋白聚合抑制劑，能使荷瘤小鼠體內(nèi)的腫瘤逐漸消退，選擇性破壞腫瘤血管并發(fā)揮單藥抗腫瘤作用［51］。此外，血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)也與微血管形成和腫瘤生長存在一定的關(guān)聯(lián)。用Bevacizumab 靶向VEGF 促使腫瘤血管正?；?，可以破壞CSC 的生存小境，抑制腫瘤血管恢復(fù)，已被批準(zhǔn)成為治療腎癌的一線用藥。Bevacizumab 與BNC105聯(lián)合使用能更好發(fā)揮抑制乳腺癌生長的作用。另外，BNC105 聯(lián)合Everolimus 用于腎癌已經(jīng)進入了Ⅱ期臨床隨機試驗階段［52］。

TAT 肽是富含精氨酸的肽，能在體外和體內(nèi)快速輸送小分子藥物到哺乳動物細胞中。將TAT 肽引入中性二氧化硅納米粒子(Mesoporous silica nanoparticles，MSNs)，構(gòu)成了MSNs-TAT 核靶向藥物遞送系統(tǒng)，TAT 肽的引入便利了MSNs-TAT 在核內(nèi)的定位，有利于封裝的阿霉素直接釋放到核漿內(nèi)。通過該方法將阿霉素直接遞送到多藥耐藥MCF-7/ADR 腫瘤細胞核內(nèi)，比僅僅依靠二氧化硅納米粒子遞送阿霉素或直接使用阿霉素，能更有效提升細胞內(nèi)和細胞核內(nèi)的藥物濃度［53］。

7 結(jié)語

總之，事實已經(jīng)有力的證明了在各種惡性腫瘤中確實存在具有自我更新和分化能力的CSC，其對于腫瘤的發(fā)生、進展、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是至關(guān)重要的。目前，CSC 的鑒定和分離主要基于CSC 的表面標(biāo)志物。不過，CSC 的表面標(biāo)志物并非在各類腫瘤中普遍存在，隨著新標(biāo)志物的不斷發(fā)現(xiàn)，我們對CSC 群的認(rèn)識也在不斷更新。因此，隨著研究的深入，到底需要多少CSC的表面標(biāo)志物才能識別真正的CSC 群這一問題仍有待解決。

近年來，如何設(shè)計新穎的方法來靶向CSC 成為了研究熱點。全面的治療策略可以提高惡性腫瘤療效。比如設(shè)計出綴合于如下4 個關(guān)鍵元素的納米顆粒藥物遞送系統(tǒng):1)CSC 分子(配體)的靶向制劑;2)能殺滅CSC 的細胞毒性抗腫瘤藥物;3)能克服耐藥性的化療增敏劑(例如ABC 轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑);4)加速腫瘤診斷的成像劑。結(jié)合以上這些因素設(shè)計出的藥物遞送系統(tǒng)不僅可以更有針對性、強有力發(fā)揮其抗腫瘤效果，而且毒副反應(yīng)較少。CSC 假說的興起，拓寬了我們的視野，提供了消滅腫瘤的新方法。然而，如何利用CSC的特異性特征鑒別CSC 仍然有待進一步研究。

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