癌症干细胞新消息(美国干细胞最新消息)
我外泌体的研究国干细胞制备技术获得重要突破,该技术将会带来哪些影响?
该技术可以在治愈癌症方面做出巨大贡献。
我国干细胞制备技术获得重要突破,最重大,最有意义影响就是可以在攻克癌症方面取得进展。笔者认为:癌症是最痛苦,最耗费钱财疾病,如果能够依靠这种技术一举攻克癌症,无疑是整个医学界巨大飞跃。因为干细胞有很强分化潜力,于是科学家就尝试把溶瘤细胞注入干细胞。注入好之后,这些干细胞居然可以寻找癌细胞表面抗原,从而特异性杀灭癌细胞。这无疑是癌症治疗一个巨大飞跃,如果能推广开来,癌症治愈就像治愈感冒一样简单。笔者觉得:这项巨大发现离不开我国科研人员努力和科技创新精神。并且我国科研人员将会在此领域做出更大贡献。
除了治愈癌症外,该技术还有三个方面影响:让皮肤细胞变年轻,治愈糖尿病,或许可以断肢再生。以下详细说明这些影响:
1、该技术可以让皮肤变年轻:相关科研人员曾经把干细胞注入到人类伤口表面,结果发现伤口愈合时皮肤细胞表现出更强活性。经过分子测量显示,皮肤细胞生物钟倒转了30年。换句话说,该技术让皮肤变年轻了。
2、该技术可以治愈糖尿病:通过灵长类生物实验证明:该干细胞可以在胰脏处分化为胰岛细胞,于是受损胰岛细胞就可以通过外源干细胞注入来获得补充,于是胰岛素就可以正常分泌了。于是糖尿病就得到解决了。
3、该技术可以让断肢再生:目前,还不能确切知道此干细胞技术是否可以让断肢完全再生,但是科学家把干细胞注入到大白鼠残肢时,就发现了端面有骨芽细胞生长,周围伴随着成纤维组织和毛细血管,显示出断肢再生这一迹象。
世界抗癌日|一文读懂细胞科技与癌症的较量
2月4日是世界抗癌日,今年的活动主题是“关爱患者,共同抗癌”。癌症已经并将持续成为威胁人类安全 健康 的“杀手”。世界抗癌日发起于2000年,目的是加快癌症研究、预防及治疗领域的进展。
2020年新发癌症病例1929万例
世界卫生组织国际癌症研究机构 (International Agency for Research on Cancer, IARC)发布数据显示,2020年全球新发癌症病例约1929万例,全球癌症死亡病例996万例。其中,中国新发癌症病例457万例,癌症死亡病例300万例,新发病例和死亡病例均为全球第一,而发病率和死亡率最高的癌症类型分别是乳腺癌和肺癌。
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近年来,细胞 科技 在抗癌道路上取得了很大的进展,基于免疫细胞的CAR-T疗法被认为是人类攻克癌症的新里程碑。在过去,说到细胞 科技 与癌症的治疗,人们最先想到的可能是造血干细胞治疗白血病。 随着 科技 的发展,人们发现,除了造血干细胞,其他护理面部套装类型的干细胞以及免疫细胞也能用来对付癌症,细胞 科技 给癌症治疗带来了更多的可能性。
干细胞的较量--多种癌症的新突破口
在过去的几十年中,干细胞生物学的不断发展,为治疗癌症患者提供了新的潜在方法。
干细胞具有独特的生物学特性,包括自我更新,定向迁移,分化和对其他细胞的调节作用,这些作用可用作再生医学、治疗载体、药物靶向和免疫细胞的产生。
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在以往的报道中,研究人员通过移植骨髓来源的干细胞使骨髓损伤或免疫系统受损的骨癌患者恢复正常的骨髓造血功能[2]。对于癌症患者来说,诱导多能干细胞所产生的T细胞能够特异性的杀灭癌细胞。
另一方面,由于干细胞的定向迁移能力,干细胞可作为载体将治疗药物递送到肿瘤部分,实现对肿瘤细胞的精准、定点清除。目前,间充质干细胞移植已成为一种有前景的治疗骨癌的方法。
除了干细胞在癌症治疗过程中的直接治疗作用之外,近年来,干细胞外泌体成为癌症治疗中另外一个热点。
间充质干细胞来源的外泌体作为其胞内信号的重要组成部分,在肝癌等疾病治疗的研究中具有与间充质干细胞相似的作用:克服复杂的体内传送障碍而被受体细胞吸收、无免疫排斥反应和致瘤性且易于存储。
动物实验研究发现在大鼠肝癌模型中,静脉注射间充质干细胞外泌体后,MRI检测结果显示肿瘤逐渐缩小,血清中的自然杀伤细胞表面标志物含量升高。更多间充质干细胞外泌体在肝癌及肝脏转移性肿瘤中的应用如下表所示。
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免疫细胞的较量--癌症治疗的新里程碑
基于免疫细胞的疗法被认为是主动免疫疗法,它利用患者自身的免疫系统来治疗癌症。
免疫细胞疗法通常需要从患者血液中提取淋巴细胞,“训练”特定的免疫细胞以在体外识别癌细胞,然后将经过“训练”的细胞输回患者体内。然后,注入的细胞可以直接杀死患者的恶性细胞,或者激活其他免疫细胞进行癌细胞的杀灭。
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这些细胞是通过称为白细胞分离术的过程从患者体内分离出来的,而将其输回患者体内的过程称为过继细胞转移(ACT)。
最常用于癌症免疫治疗的淋巴细胞是自然杀伤(NK)细胞,细胞因子激活的杀伤细胞(CIK),细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和树突状细胞(DC)。这些细胞可能来自患者(自体)或供体。目前,自体治疗比基因治疗更受欢迎,因为自体细胞减少了移植物抗宿主病的发生。
近年来,最为火热的肿瘤免疫疗法莫过于CAR-T细胞治疗。CAR-T免疫疗法是一种利用基因工程技术修饰患者T细胞使其能够表达嵌合抗原受体,以特异性识别并杀死癌细胞发挥抗肿瘤作用,是目前ACT治疗的研究热点。CAR-T细胞疗法已在血液系统肿瘤中获得成功,靶向CD19的CAR-T细胞已在多个地区获批应用于急性B淋巴细胞白血病及某些B细胞淋巴瘤的治疗。
这种疗法开启了人类癌症治疗的新纪元。那么对于实体肿瘤,免疫细胞疗法的较量又将是如何呢?
不久前,全球首个靶向性的CAR-T细胞治疗晚期肝癌的Ⅰ期临床研究结果公布,治疗的安全性和有效性均获得了令人欣喜的结果。接受该治疗后患者耐受性良好、安全性基本可控,罕见严重毒副反应,并初步显示出较好的临床获益[4]。
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胃癌是高发病率的癌症之一,现有的放化疗及手术治疗方法对于晚期胃癌患者的效果欠佳。一些化学药物疗法可通过促进免疫细胞浸润到肿瘤中并通过诱导肿瘤细胞的免疫原性死亡来促进肿瘤抗原的释放而增加免疫疗法的效果。
所以,化疗和CIK疗法联合治疗似乎可以增强疗效。治疗性胃切除术后的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者CIK疗法联合化疗作为辅助治疗的疗效评估显示,与单纯的化疗组相比,患者OS明显延长[5]。在晚期的胃癌病例中, 一些临床研究也证实了化疗加CIK疗法对患者的生质量有很大的提高。
细胞 科技 的整体较量--人类抗癌的一把利剑
肿瘤的形成是一个极其复杂的过程,在多种致癌因素作用下和长期处于不良的组织微环境中,细胞发生癌变并产生肿瘤,严重威胁人类生命 健康 。
近年来,细胞疗法在癌症的临床前和临床治疗中取得了一系列较为可观的结果,不过依然面临着众多挑战,未来仍需开展更大规模的临床研究,进一步探讨抗癌机理,进一步探讨细胞 科技 在实体肿瘤中的效果等等。
干细胞和免疫细胞疗法的发展开辟了癌症治疗的新途径,对癌症的发生机制的深入发掘和药物制造与筛选提供更多可能。
参考文献:
[1] Chu D T, Nguyen T T, Tien N L B, et al. Recent progress of stem cell therapy in cancer treatment: Molecular Mechanisms and Potential Applications. Cells, 2020, 9(3): 563.
[2] Morishita T. 2006. Tissue engineering approach to the treatment of bone tumors: three cases of cultured bone grafts derived from patients' mesenchymal stem cells. Artificial Organs.
[3]朱丹,李汛.间充质干细胞来源的外泌体在肝癌治疗中的研究进展.中国肿瘤临床,2020,47(20):1055-1060.
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[4] Shi D, Shi Y, Kaseb A O, et al. Chimeric antigen receptor-glypican-3 T-cell therapy for advanced hepatocellular carcinoma: Results of phase I Trials. Clinical Cancer Research, 2020, 26(15): 3979-3989.
[5] Zhao H, Fan Y, Li H, et al. Immunotherapy with cytokine-induced killer cells as an adjuvant treatment for advanced gastric carcinoma: a retrospective study of 165 patients. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals, 2013, 28(4): 303-309.
[6]索晓敏. 胰腺癌干细胞外泌体激活树突细胞用于癌症免疫治疗的研究.河北大学,2020.
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干细胞一周资讯(5.14-5.20)
干细胞与再生医学产业最新资讯,你青春痘皮肤的护理关心的健康问题都在这里!
01.科学家发现实体瘤CAR-T疗法新靶点
研究人员分享了CAR-T细胞的一个新的潜在靶点OR2H1的鉴定,他们已经证明该靶点抑制了肺和卵巢肿瘤的生长。在实验室实验中,他们发现OR2H1蛋白在多种实体肿瘤中表达,从4%的结肠癌样本到69%的胆囊癌样本。重要的是,在所有检查的正常组织中,OR2H1只在睾丸中发现,这表明针对OR2H1的治疗对正常细胞的影响很小。
02.《自然》子刊:抑郁使免疫细胞变形了
近期,来自德国德累斯顿工业大学的研究人员发表重要研究成果。抑郁症患者,尤其是持续性抑郁障碍患者相较于健康人群的外周血细胞变形性更强。其中,淋巴细胞、单核细胞和中性粒细胞是受抑郁症影响最大的免疫细胞。研究首次发现抑郁症患者免疫细胞的变形性升高。这种免疫细胞力学特征的改变,提示抑郁症与机体持续的免疫反应有关。而精准调控抑郁症患者的免疫细胞的变形性,可能是未来治疗抑郁症的新思路。
03.免疫联合疗法新突破!晚期实体瘤控制率可达64%!
近期一项2期临床试验结果显示:癌症疫苗和免疫检查点抑制剂的新免疫联合疗法,可以有效地治疗晚期宫颈癌,接受治疗的患者疾病控制率可达64%。结果显示:在平均中位随访时间达到6个月的时候,患者疾病控制率到了64%并且其中有2名患者达到完全缓解!并且不论PD-L1的表达如何,这一免疫联合疗法都可以发挥出抗肿瘤作用。
04.《Nature》:癌细胞会策反T细胞促进自身发展!
发表在《Nature》杂志上的新研究显示:狡猾的癌细胞会“策反”调节性T细胞并使其促进肿瘤免疫微环境的形成,从而为肿瘤发展提供保护。如果可以针对性地消灭实体肿瘤中的被策反的调节性T细胞,有望打破目前的实体瘤治疗困境,提升免疫治疗效果。研究人员在超过19种实体肿瘤中都发现了对应基因的表达,这一新的发现有望应用在多种实体肿瘤治疗中,从而提高多种癌症免疫治疗效果。
05.通过人体免疫细胞缩小癌性肿瘤的新途径
科学家们发现,改变巨噬细胞的新陈代谢,从而影响它们与T细胞的关系,从而抑制肿瘤的生长,在一些小鼠模型中,整体肿瘤大小显著减小。研究结果表明,PERK蛋白参与了巨噬细胞代谢的几个关键途径,当该基因被移除时,巨噬细胞就不能再促进肿瘤生长,这意味着肿瘤变小了。这项研究最近发表在《自然免疫学》杂志上。
06.胎盘是再生医学的金矿,用来解决各系统疾病
近年来,研究已经证实间充质干细胞的巨大临床潜力。胎盘是间充质干细胞的理想来源,被越来越多的科学家应用到多种疾病的治疗研究中。《Reproductive Biology》发文表示,胎盘是转化研究和再生医学的金矿一一胎盘能很容易地从各医院妇产科获得,这些间充质干细胞可以作为转化研究和再生医学的金矿,不仅能用于科学研究还能解决临床各系统疾病,挽救众多生命。
07.“现成的”工程干细胞治疗侵袭性脑瘤
在一项新研究中,科学家们设计了一种治疗术后胶质母细胞瘤的新方法,即使用从健康捐赠者身上提取的干细胞来攻击胶质母细胞瘤特异性肿瘤细胞。该策略在胶质母细胞瘤临床前模型中显示了深远的疗效,100%的小鼠在治疗后存活超过90天。
08.科学家发现脑干细胞长寿的关键蛋白
发表在《干细胞报告》杂志上的研究,精确定位了一种被称为胰岛素受体(INSR)的特定蛋白质,这种蛋白质大量存在于位于大脑室下区的神经干细胞中。在发育过程中,神经干细胞形成整个神经系统,并持续到成年。在整个生命周期中,这些神经干细胞产生新的神经元和非神经元细胞,维持大脑的基础结构和功能。
09.招募糖尿病足溃疡1期患者免费接受干细胞治疗!
人胎盘间充质干细胞凝胶是目前所知的全球第一款以人胎盘间充质干细胞与生物材料混合制备的外用药物,也是全球首个获批进入临床试验的干细胞外用药,在治疗皮肤损伤、溃疡等疾病方面有很好的应用前景。《人胎盘间充质干细胞凝胶治疗糖尿病足溃疡1期临床试验项目》已正式启动,该项目由北京同仁医院等6家医院共同合作执行,现正在招募受试者。
10.重磅!免疫治疗可有效降低尿路上皮癌癌症复发率
近些年来,伴随着免疫治疗在临床上的应用不断进展,越来越多的研究数据证实:早期使用免疫治疗可以为患者带来更多的临床获益。近期举行的美国泌尿外科协会年会上公布了一项最新的临床试验结果:该研究结果首次证实膀胱癌或者其他尿路上皮癌患者在手术后接受免疫治疗可以有效地降低癌症复发风险!并且风险降低近30%。这项新研究结果有望为此类癌症患者带来新的治疗方案。
11.国内TCR-T细胞治疗实体肿瘤临床获批
国内企业研发的TCR-T产品TAEST1901注射液获批临床试验,用于治疗组织基因型为HLA-A*02:01、肿瘤抗原AFP表达为阳性的晚期肝癌或其他晚期肿瘤。通过系统的临床前研究,TAEST1901注射液在安全特性上显示了良好的安全性;在有效性上,在体内/外针对HLA-A*02:01和AFP双阳性的靶细胞具有良好的特异性药效。这是国内首个获批临床的针对靶向晚期肝癌的TCR-T疗法。
靶向肿瘤干细胞——治疗癌症新策略!
在过去的20多年里,随机模型是癌症发生的主流观点。按照随机模型,正常体细胞中原癌基因和抑癌基因发生随机突变,从而获得更强的增殖能力、分化抑制和克隆选择,最终导致癌症发生。
随机突变模型认为,肿瘤中的每个细胞具有均等的形成新肿瘤的能力,肿瘤起源于克隆。但另一个学说,即癌症干细胞理论也得到业界不少人的认可。
癌度将为您简要介绍癌症干细胞理论的发展历程、来源和检测方法。
癌症干细胞概念的发展历程
对癌症发病机制的探索可以追溯到古希腊时代,第一个已知的癌症发生理论由Hippcrates、Celsius和Galen提出。基于疾病的体液本质,他们推测癌症是由多余的“黑胆汁”所导致。
直到19世纪中叶,干细胞作为癌症前体的概念才首次被提出。病理学家Cohnheim在前人研究的基础上正式提出了癌症的“胚胎残留”假说,认为肿瘤来源于残留的胚胎而不是成体组织,这个理论构成了现代癌症干细胞概念的基础。
与“胚胎残留”假说并行发展的另一个关于癌症克隆进化的假说也迅速在科学界流行起来。
1871年,Knudson提出了癌症的“双重打击”学说,揭示了遗传性与非遗传性癌症的基础。5年以后,Nowell提出癌症发展是通过一系列、逐步获得的基因突变和更具侵袭性克隆的连续选择而实现。
19世纪后半叶和20世纪初,癌症的克隆进化理论盛行,胚胎残留理论很少被提及,直到1960年干细胞生物学的复兴。在一系列具有里程碑意义的实验中,Pierce发现畸胎瘤中的多能干细胞同样出现在肿瘤的胚状体中,他的发现使得癌症发生的胚胎残留理论得以复兴。
20世纪末期,实验医学的重大技术进步促进了多项技术的发展,包括放射自显影的放射性标记技术、商业化的荧光激活细胞分选、明确验证的细胞表面标记、小鼠异种移植实验和检测HSCs的高速多通道流式细胞术。
首先是发现了血液癌症中存在干细胞群的证据,即白血病干细胞的发现;然后是在实体瘤中,2003年的一篇具有里程碑意义的文献中,乳腺癌的细胞异质性被发现。随后更多的研究者报道了癌症干细胞存在于结肠癌、肝癌、肺癌和前列腺癌中。
癌症干细胞的来源
癌症干细胞被认为来源于正常组织干细胞或者更分化的细胞群的转化。这些细胞在应对突变事件或免疫反应中发生了去分化,从而获得了类似干细胞的特征。在实体瘤中,干细胞表型的获得可以通过上皮-间充质转化(EMT)来实现。
为了理解癌症来源于正常组织干细胞,我们先来看三个概念。
成体干细胞是增殖率极低的分裂静止的细胞,具有自我更新和分化能力,是成体组织的来源。
祖细胞分化程度比成体干细胞高,它具有一定的分化特征和有限的自我更新能力,最终形成特定的分化细胞。
癌症干细胞和成体干细胞有很多相似之处,且成体组织干细胞与祖细胞都有转化成癌症干细胞的能力。
大多数癌症中,细胞中的一个突变是导致这种转化的起始事件,原癌基因突变引起随后的多重打击将在一段时间内造成突变的积累,最后导致癌症干细胞失去调控的扩增。在血液癌症和实体瘤中,科学家发现了大量证据说明癌症干细胞来源于成体干细胞和祖细胞。
癌症干细胞的检测方法
癌症干细胞研究的最大挑战是其在肿瘤中比例低,有研究表明其比例不足肿瘤细胞总数的5%,这就给检测带来了难题。
癌症干细胞的检测手段包括荧光激活细胞分选(FACS)、免疫磁珠分选、细胞表面标志物的免疫组织化学(IHC)分析以及肿瘤微球形成实验。
FACS是最广泛使用的分离和富集癌症干细胞的方法,该技术既可以用于分析血液癌症,又可以用于实体瘤研究。其主要有两种方式,一是分析细胞表面标志物,二是检测“侧群”细胞。
常见肿瘤中癌症干细胞的免疫表型特征见表1所示。当然,流式细胞技术仍然存在一些缺陷,它需要分析足够多的非粘连细胞才能获得具有统计学意义的癌症干细胞数目,癌症干细胞本身数量不足制约了该技术的应用。
表1 常见肿瘤中癌症干细胞的免疫表型特征
肿瘤微球形成实验的方法是将癌细胞以低密度接种在半液态无血清非黏附培养基中,几周内形成肿瘤微球,再联合免疫缺陷的小鼠,尤其是缺乏T细胞和B细胞的SCID小鼠。对这些小鼠进行不定期的检查以观察肿瘤的形成,进一步将潜在的干细胞分离和鉴定出来。
癌症干细胞生物学中的信号通路
一个正常组织干细胞转化成癌症干细胞需要积累多个基因突变、表观遗传变化和信号通路失控,研究最多的是Notch、Hh和Wnt/β-catenin信号通路。
Notch信号通路对细胞与细胞之间的信息通信非常重要,它通过调控干细胞增殖、分化和细胞死亡调控胚胎发育和成体稳态的维持。
一方面Notch信号促进T细胞前体细胞的增殖、生存和分化;
另一方面抑制B细胞前体细胞的生长并能诱导凋亡。
Wnt蛋白的主要功能是调控一系列器官系统的发育,Wnt基因转录表达上调会引发干性、细胞增殖、EMT和侵袭的行为。
Hh信号在胚胎发育中起到非常重要的作用,也负责干细胞群体在成体中的维持。Hh通路的突变导致信号持续激活可以引发肿瘤形成,这在基底细胞癌和成神经管细胞瘤中得到了公认,在其他多种癌症中也观察到了该信号的不正常激活。Hh信号通路也被发现可以调控癌症干细胞的增殖并能增加肿瘤的侵袭能力。
干细胞微环境是指非上皮的间质组织所形成的独特微环境,干细胞存在其中。癌症干细胞也存在于具有类似支持功能的微环境中,称之为癌症干细胞微环境。癌症干细胞与其所处的微环境之间复杂的相互作用可以调控干细胞的干性、增殖以及抵抗凋亡。
微环境提供了合适的空间保证癌症干细胞的自我更新、使其产生分化程度更高的细胞,同时保持未分化的状态。
微环境保护癌症干细胞免受遗传毒性伤害,增加其化学药物耐受和放射耐受能力。
微环境通过引起肿瘤中非癌症干细胞的去分化以及诱导EMT的发生,来促进肿瘤的进展和转移。
这些在骨髓、皮肤、神经、胃肠道、结直肠中发现了大量的证据。
癌症干细胞对放化疗耐受,主要是由于其具有细胞周期缓慢、增值率低、DNA修复和抗凋亡基因表达水平较高等特征,使得放化疗等针对活跃增殖的癌细胞的方法失效,而且癌症干细胞与不良预后相关,所以很有必要发展针对癌症干细胞的治疗方法。
靶向癌症干细胞的新疗法
靶向癌症干细胞的治疗可以从多方面设计:诱导癌症干细胞分化、抑制干细胞状态的维持、靶向癌症干细胞的微环境等。
靶向诱导癌症干细胞分化的治疗是通过诱导CSC失去自我更新能力损耗癌症干细胞池来制约肿瘤的进展。诱导分化的药物包括维A酸、BMP、组蛋白去乙酰化酶抑制剂等,很有希望作为实体瘤传统放化疗辅助手段应用于临床。
通过靶向信号通路而抑制干细胞状态的维持主要包括针对Notch、Hh和Wnt等药物,目前已经进入人体临床阶段。抑制Notch信号通路的两个药物罗氏的RO4929097和默克的MK0752进入临床I期。靶向Hh通路的著名药物是基因泰克(GDC-0449)。
靶向癌症干细胞的微环境主要是抗血管生成抑制剂,比如贝伐、索拉非尼、舒尼替尼和依维莫司等。
癌度有话说
以肿瘤发生为基础的癌症干细胞假说在过去20年里成为了研究焦点。大量的实验证据支持这一假说,也由于一些尚未解决的问题在癌症生物学家中存在争论。其中最主要的争论涉及癌症干细胞的来源、动物模型数据和人体数据的差异以及肿瘤中存在的癌症干细胞数量等问题。
不管如何,癌症干细胞假说模型解释了一个长期存在的关于化疗治疗肿瘤的困扰,即化疗导致最初的临床和病理缓解,但随后可能会发生更具侵袭性和耐药性的复发和转移的难题。
因此,针对癌症干细胞为靶点的治疗有望解决这一难题,癌度也希望未来有更多更好的研究和药物造福肿瘤患者。
编者:飞宇
转载需授权后注明来源:癌度
干细胞可以治疗癌症吗
先说答案:能,理论上能,目前临床治疗案例也有,但并不多!
这世界上存在很多理论可行但临床运用还需要进行大量研究的治疗方案,干细胞治疗癌症就属于其中一种。
2018年2月,国家癌症中心发布了最新一期的全国癌症统计数据显示(数据为2015年):我国每年新发癌症病例为3,804,000,胂瘤死亡率为167.89/10万,中标率为106.98/10万,世标率为106.09/10万。0-74岁累积死亡率为12.00%。
是不是感觉很低?但其实行业内部是看5年存活率的:
胰腺癌的5年存活率为仅为9.9%
肝癌的5年存活率为14.1%
肺癌为19.8%
胃癌35.9%
数据很恐怖,全球也无时不在为攻克癌细胞做努力,幸甚,有些成果。
癌细胞[1]和干细胞[2]都是会分裂的,但癌细胞的分裂是无限且不会分化的。
为什么我们的免疫系统打不赢?
第一,吞噬细胞+淋巴细胞+记忆细胞加一起都没有经过4轮分裂过后的癌细胞多。
第二,癌症之所以随着年龄(30岁以上指数上涨)增长发病率也增长的原因是,人体内免疫细胞的活性是会降低的,20岁人体免疫系统达到巅峰,随后缓慢下降。
国内最常见的治疗办法就是放化疗,通过无差别攻击杀死体内的癌细胞以及免疫细胞。做完化疗的人体处于极度虚弱的情况,免疫细胞活跃度降至极点、同时癌细胞分裂也会得到控制。
根据以上理论,业内有相关研究——为什么我们不能把处与正常机能下人体的多能干细胞和淋巴干细胞分离提取出来进行体外培养免疫细胞,随后在癌细胞经过放化疗的抑制后再通过静脉注射的方式将培养的高活性免疫细胞注入到体内,已达到清除癌细胞的目的?
随后在动物实验中出现了什么问题呢?
体外培养成本过高且成功几率较低
大量的注入外来细胞(虽然是自己的但还是”外来者“)容易引起动物的持续低烧以及休克。
且这两个问题还没有得到解决。
干细胞能治疗癌症吗?能,理论就是上面的理论。但现在能实现吗?2015年没实现,四年后的2019也还没有实现。但值得庆幸的是,已经传出有研究所成功完成了动物实验,下一部分可能就要进入临床了吧~
愿世界再无病痛。
数量少却打不倒,癌症治疗的大BOSS:癌干细胞
癌症成为国人十大死因的今日,大家都有个印象,癌细胞最棘手的部分,就是像小强一样难以全数杀光。即使病人表面康复,它们也有机会在若干年后死灰复燃,甚至出现更强的抗药性,令人闻风丧胆。
近年来的研究发现,同样是癌细胞,其实还是有分别。在癌细胞种群中,潜伏了「头目」癌干细胞(cancer stem cell, CSC)1 。跟普通的癌细胞不一样,顽强的癌干细胞拥有非常强大的 DNA 修复能力,不但可以逃过传统治疗,更能不断补充癌细胞。
换句话说:没有针对癌干细胞的癌症治疗,都是治标不治本的。
针对癌干细胞的治疗可减少癌症复发的机会。 Peter Znamenskiy, Wikimedia Commons 什么?癌细胞也有「干细胞」?
近年的研究都逐渐趋向支持 癌干细胞 的存在,颠覆了大众长久以来对癌症的认知。
作为癌细胞的「首领」,癌干细胞当然有过人之处啦!它们有更开放的染色质,给「急救员」足够的空间进行 DNA 修复工程,保持遗传物质完整,增加细胞存活率,更像一般干细胞一样拥有自我更新(self-renewal)注1 和分化(differentiation)注2 的能力,有效维持癌细胞种群。
癌干细胞与其他干细胞一样,拥有自我更新和分化成一般癌细胞的能力。 Chit Ying Lau
补习班学生具多方面的学习潜能,将来可发展成不同职业专才;同样地,根据多伦多大学 Kreso 和 Dick 在 2014 年发表的癌干细胞分化模型 2,癌干细胞在癌症初期可塑性高,容易分化成更「专精」的癌细胞。癌干细胞会分化为单纯的癌细胞,但也有少数的会因基因突变而发展出更庞大的自我更新潜力,确保癌干细胞不会灭绝,同时保持分化成癌细胞的能力。
而在某些情况下, 随着时间推移,这些具更强自我更新能力的癌干细胞会占种群的大多数,使癌症治疗更费劲。
癌细胞种群演化模型之一 2。随时间推移,具更强自我更新能力的癌干细胞会越来越多。Chit Ying Lau
同场加映:DNA 修复与癌细胞
我们在生活上受打击时要学会排解情绪,那你知道细胞在面对压力时又会采取甚么策略吗?当遭遇压力、遗传物质 DNA 受损时,我们的细胞就会作出 DNA 损伤反应(DNA damage response, DDR),召集一组「急救员」蛋白把 DNA 修复,确保细胞可以好好的活下来。如果负责制成这些蛋白的基因突变,出错的 DNA 就无法修复,甚至不断累积变异,最后变成可怕的 癌细胞 。
化疗和放射线治疗为什么都失效?癌干细胞的DNA修复能力
研究显示,拥有较多癌干细胞的胰腺癌病人普遍有更坏的病情发展3,可见传统疗法对癌干细胞的作用不大。
究竟为什么无情的化疗和放射线治疗(俗称电疗)均难以消除它们呢?
除了更有效地把药物排除外,癌干细胞还可依赖以下两个机制提升 DNA 修复能力,抵抗治疗:
在 DNA 双链断裂时,细胞主要利用 同源性重组 (homologous rebination)或 非同源性末端接合 (non-homologous end joining, NHEJ)两种修复方法。
同源性重组修复必须依赖 DNA 拷贝作为蓝本,重新制造新的DNA取代坏掉的部份。因为是照着模板做的,这种修复方式能确保不破坏 DNA 序列的完整性,却只能在已经复制了 DNA、准备分裂的细胞中使用。
另一方面,非同源性末端接合的修复方法不依赖模板,只需要直接把坏的地方取掉,再接合前端和后端就可以了。这种修复方法虽然简单,却会破坏序列的完整性。如果 DNA 受的破坏太大,超越了可修复的范围,细胞就只能仙游去了~
癌干细胞的细胞周期和 DNA 修复。Chit Ying Lau
为了延长寿命, 有些癌干细胞长期处于休眠、不分裂的状态,有更多时间进行 DNA 修复。由于化疗大多针对快速分裂的活跃细胞,这些癌干细胞便可逃过一劫 。
而电疗的高能量辐射会产生的氧物质,加上细胞本身累积的有毒代谢物,足以有效杀死普通癌细胞。然而,休眠中的癌干细胞新陈代谢慢,本来积累的代谢物就较少,因此更能抵抗电疗的攻击 4。
即使癌干细胞对外在压力有很高的抗性,它们在休眠状态下无法复制 DNA,只能运用容易出错的非同源性末端接合修复损伤,有可能引发有利于细胞存活的变异,反而增加癌细胞种群的整体适应力。
那如果癌干细胞处于准备分裂的状态,是不是就能跟普通癌细胞一样被化疗药物杀光光呢?其实也不一定。
比起普通癌细胞,癌干细胞生产更多「急救员」蛋白,采取更严谨的细胞周期检查点,监控 DNA 损伤。一经发现,ATM-C2 和 ATR-C1 通路就会被激活,让细胞运用同源性重组作出快捷而精准的 DNA 损伤反应,逃过死亡的命运 5。
更糟的是,化疗有机会诱发普通癌细胞变回癌干细胞的状态,形成令顽症更「顽」的恶性循环。
电疗跟化疗都无效,对付癌干细胞该怎么做?
要彻底把癌细胞连根拔起,现时的治疗方向是使用 DNA 修复抑制剂 。
之前的研究中,研究人员把 C1 抑制剂用于脑癌干细胞后,能有效破坏敌军领袖的 DNA 急救站,使肿瘤更容易被电离辐射破坏,或可用于降低癌症对电疗的抗性 6。
科学家亦开始发展新颖的「分化治疗」(differentiation therapy),诱发菁英癌干细胞分化成容易对付的普通癌细胞,从而加强传统疗法的效用7。
然而,癌干细胞研究在近十多年才发达起来,我们对其认识仍然非常皮毛。这些细胞具基因差异,可各自演化,而普通癌细胞亦有机会因基因突变或环境改变而重返稳定的癌干细胞状态,可见癌细胞群体的组成是极为复杂的。
尽管癌干细胞的特性众说纷纭,只要持续研究它们的 DNA 修复机制,并找出其与一般干细胞和普通癌细胞的相异之处,我们或能在不久的将来发展出更具针对性的治疗方案,真正剿灭癌细胞!
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