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肿瘤干细胞更新(肿瘤干细胞分化)

max2023-01-09养生知识64

什么是免疫细胞疗法治疗hpv肿瘤干细胞?具有什么样的特征

肿瘤干细胞是肿瘤中具有自我干细胞美容效果更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞。传统观念认为,肿瘤是由体细胞突变而成,每个肿瘤细胞都可以无限制地生长。

肿瘤细胞为什么没有分化成熟能力

①干细胞自我更新具有负反馈调节机制,其增殖与分化处于平衡状态,是有序的。而肿瘤干细胞的这种负反馈机制已被破坏,其增殖分化是无序和失控的。

②与正常干细胞相比,肿瘤干细胞分化成熟能力缺乏,因此肿瘤细胞往往是低分化的。

③肿瘤干细胞具有积累复制错误的倾向,而正常干细胞可通过多种途径防止这种情况发生。

④两者某些信号传导通路不同,可作为治疗的靶点,如肿瘤抑制蛋白通路在正常造血干细胞的自我更新和白血病的形成中具有不同的作用途径。

总的说就是相应控制细胞分化的基因出了问题

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,那你美肤抗衰广告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!

什么是干细胞和肿瘤干细胞

干细胞:

干细胞是具有多能性的细胞,它能够无限制的自我更新,并具有分化成不同的成熟组织类型的多能性。人体中存在着三种干细胞,即胚胎干细胞、生殖干细胞和成体干细胞。

肿瘤干细胞:

肿瘤细胞中只有一小部分细胞,这些细胞类似于成体干细胞,有着分裂增殖,自我更新,以及分化成其它细胞的能力,因此被命名为肿瘤干细胞。

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