癌症：干细胞可能是关键

发布时间：06年05月27日

编译陶家祥

人们盼望将来有一天能用干细胞去修复病变的组织。但当前，研究干细胞的一个更紧迫的原因却是：干细胞是产生某些癌症，甚至可能是所有癌症的根源。

一些研究人员相信，每一个肿瘤的核心内存在少数异常的干细胞，在支持着恶性肿瘤组织。

这个观点如果正确的话，可以解释为什么肿瘤甚至在被抗肿瘤药物几乎摧毁之后，常常仍会重新再生。这同时也表明，开发抗癌药物可以考虑采取另一种不同的策略：使它们对癌干细胞具有致死性，而不会杀死其他细胞。

剑桥怀特黑德研究所的肿瘤遗传学家罗伯特 · 温伯格(Robert Weinberg)认为“：癌干细胞是最近5年内癌症研究中最令人感兴趣的新进展。目前接受这种观点的人越来越多，癌干细胞存在于多种肿瘤中的的证据也在不断积累。”

关于癌细胞具有与干细胞同样特性的观点已流传许多年。但生物学家直到最近才开发出鉴别干细胞及其在肿瘤中存在的技术。

癌干细胞最初是1997年由多伦多大学的约翰 · 迪克(John Dick)及其同事在某几种类型的白血病中鉴别出的。当时干细胞在硬质肿瘤中还难以辨认，因为生物学家还没有辨认其标志物(细胞表面独特的蛋白质)的手段，当时只能辨认制造红血细胞和白血细胞的干细胞。

但2003年，现今任职于斯坦福大学的迈克尔 · 克拉克(Michael Clarke)在乳房肿瘤内成功地找到了癌干细胞。他揭示，人类乳房肿瘤中的绝大部分细胞是不能进一步生长的。只有少数能长成新的肿瘤，而这种能增生成熟细胞的能力与干细胞相似。

2004年，多伦多大学的彼得 · 德克斯(Peter Dirks)博士在人脑肿瘤中也鉴定出了类似干细胞的细胞。去年，佛罗里达大学的帕克 · 吉勃斯(Parker Gibbs)博士报告在骨癌中看到了类似的干细胞。

目前，生物学家尚不能确定癌干细胞是如何产生的。可能是干细胞本身发生了突变，或是它们的DNA指令发生了变化，从而扰乱了对其自我更新的严格控制。或许还可能是它们的直接后代，即祖细胞(progenitor cell)受到了某种基因损伤，因而不能发育成为成熟细胞，而是重新获得了自我更新的能力。

干细胞最重要的特性是自我更新，即它们具有进行不均等地分裂的能力。别的细胞分裂产生的两个子细胞是与其母细胞一样的，而干细胞则分裂成一个新的干细胞和一个祖细胞。祖细胞失去了自我更新的能力，却获得了变成或分化成组织的各种成熟细胞的能力。在这样的分裂之后，组织中的干细胞数目保持不变，因为干细胞失去一个又产生一个。这样，当干细胞产生新的细胞以形成组织时，干细胞群就自我更新了。

支持组织或器官的干细胞之所以能调控它们本身的数量，可能是通过它们在达到一定的合理数量时由化合物交换而产生的传感作用。而癌干细胞的不同之处在于它们丧失了对自身群体规模的控制力。

这种假设可以对某些颇令人困惑的有关癌的现象作出解释。身体上许多易于癌变的组织如血液、皮肤、食道壁等都是由常遭磨损的、寿命短的细胞构成的。但一般认为，细胞只有在发生一系列突变导致其基因控制系统失去能力以后，才会恶变。一个只存活几星期的皮肤细胞怎么能有足够的时间来积累所需要的突变呢？因此，更可能的是在能自我更新的干细胞群内积累起突变的，这种干细胞支持着皮肤组织，并存在于人的一生。

病理学家早已认识到肿瘤含有各种各样的细胞，其中包括某种组织所持有的某些细胞。但并非所有这些细胞都会同样地发生癌变。如果把一个肿瘤中的细胞重新注射回病人身体的另一处(1961年有人做过这个试验，现则认为是不道德的)，要有100万个以上的细胞才能形成一个新的肿瘤。这个事实为上述观点提供了支持，即一个肿瘤中只有一小部分细胞具有支持肿瘤的能力。

Gleevec是一种用于治疗慢性髓细胞性白血病和其他三种少见癌症的抗癌药，疗效很好。

许多病人服用该药后病情大大缓解。但它不能把病治愈，有时还会复发。这似乎说明该药并不是攻击癌干细胞的，而只是攻击了产生癌变白细胞的祖细胞。

尽管许多生物学家对癌干细胞的理念饶有兴趣，但是并非所有的人都认为由此能开发新的治疗方法。约翰 · 霍普金斯研究所首席癌症研究员伯特 · 沃格尔斯坦(Bert Vogelstein)认为，一切取决于一个肿瘤中有多少是由癌干细胞构成的。如果这个比例很大，那么现有的抗癌药一定也能将其杀死，因为这些药物能杀死肿瘤中99%的细胞。在这种情况下，癌干细胞的理念没有多大帮助。他说，“依我看来，关于癌干细胞假设的真正吸引人之处是在于，如果在成功的化疗之后留下的1%的细胞真的是癌干细胞，那才有充分的理由去采取针对这种细胞的另一种疗法。”

癌干细胞理念的支持者吉里兰德(Gilliland)博士承认，迄今的分析表明，硬质肿瘤中20%的细胞具有类似干细胞的性质。但他说，可能研制出更好的标志物，真正癌干细胞的比例将变得更小。

斯坦福大学的欧文 · 魏斯曼(Irving Weissman)博士认为“，如果硬质肿瘤的生长是由癌干细胞驱动的话，这对癌症治疗将产生重要影响。更加专一地直接攻击癌干细胞的疗法会产生更持久的疗效，甚至可治愈已转移的癌症。