肿瘤干细胞在子宫内膜癌的诊断与治疗中的研究进展

崔开宇 孔宪超

(哈尔滨医科大学附属第二医院妇产科，哈尔滨 150081)

肿瘤干细胞是指肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞。目前已有在人子宫内膜中检测出上皮/基质干细胞的报道［1］。由这些细胞及其后代可推断子宫内膜癌的发生及维持可能源于肿瘤干细胞。把肿瘤干细胞作为研究目标，将为子宫内膜癌的诊断与治疗开辟新的道路。

1 子宫内膜癌概况

子宫内膜癌［〛2］(endometrial carcinoma，EC)是发生于子宫内膜的上皮性恶性肿瘤，以来源于子宫内膜腺体的腺癌最常见，是女性生殖道最常见的三大恶性肿瘤之一，占女性全身恶性肿瘤7%，占女性生殖道恶性肿瘤20%～30%。近年来发病率在世界范围内有上升趋势，仅次于子宫颈癌且其5年生存率在逐年下降。目前子宫内膜癌的诊断除根据临床表现及体征外，确诊依据是病理组织学检查。当前，临床上常用的主要诊断方法有B超检查、诊断性刮宫、宫腔镜检查、淋巴造影、电子计算机X线体层显像与磁共振显像等。子宫内膜癌治疗的主要方法有手术(包括手术分期)、放射治疗(腔内，腔外放射)、化学抗癌药物及激素治疗等。

2 肿瘤干细胞

2.1 概念

肿瘤形成的经典模式就是其随机性，即任何正常的组织器官中的任意一个细胞都可能突变为恶性细胞，因此许多人类的癌症细胞都是由不同种类的免疫学和基因型的细胞群组成的，本身具有增生潜力和分化能力［3］。为了适应这种异质性，提出了肿瘤干细胞(cancer stem cell，CSC)假说［4］。CSC 既在肿瘤形成和生长中起着决定性的作用，又是形成不同分化程度肿瘤细胞的来源，同时也是肿瘤无限增生、复发和转移的根源［5］。

2.2 特性

干细胞有分化为特定细胞或者产生未分化细胞的能力。而肿瘤干细胞是一种增生特性失控、可形成肿瘤、具有干细胞特性的细胞。它的生物学特性包括高增生分化潜能，侧群(side population，SP)细胞特性，与肿瘤转移关联密切，促肿瘤血管再生告示，与正常干细胞有众多相似性等［6］。

2.3 起源

肿瘤干细胞的起源有以下几种观点:① 肿瘤干细胞是由正常的成体干细胞、祖细胞甚至体细胞基因突变所致［7］;② 由上述其中2种细胞融合或细胞质交换而来［8］;③ 起源于残留的静止胚胎干细胞［9］。肿瘤的发生是正常细胞至少4～7次突变积累的过程，组织自我更新越快，复制转录过程中基因突变的概率越高，只有干细胞才具有足够长的“寿命”，导致肿瘤的发生［10］。同时，由于肿瘤细胞常常与其“发源地”组织有相同的分化特征，如特异的组织构造及表面标记分子和受体等，这进一步证明了肿瘤的干细胞起源学说［8］。

2.4 分离方法

目前实体肿瘤干细胞的分离与鉴定方法主要有两种:一是SP(side population)法，即利用肿瘤干细胞能够通过ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)ABCG2排斥荧光染科Hoechst 33342的能力，分选出侧群细胞的方法;二是应用肿瘤干细胞表达的特异性标记物，对肿瘤干细胞进行分选并在功能上进行鉴定［5］。

3 肿瘤干细胞在子宫内膜癌治疗中的意义

目前子宫内膜癌的治疗方法以手术治疗为主，放射治疗、化学治疗、激素及生物治疗为辅，但这些传统治疗方法效果都不甚满意。随着科研人员对肿瘤分子机制和信号传导通路的深入研究，分子靶向治疗显示出了一定的应用成效［11］。目前的研究［12］表明子宫内膜癌的致癌机制与癌基因、抑癌基因和DNA损伤修复基因3大类基因的异常表达有关。

2001年，Reya T等［4］提出了肿瘤干细胞的理论。目前，血液系统肿瘤、乳腺癌、中枢神经胶质瘤、结肠癌等多种肿瘤细胞系及组织中均已成功分离出肿瘤干细胞［13］。人们越来越多地关注子宫内膜癌中肿瘤干细胞的研究。

3.1 子宫内膜干细胞

3.1.1 来源

女性生殖腔起源于中胚层，部分间充质细胞转化为体腔上皮细胞，然后内陷形成米勒管或副中肾管。胎儿时期未分化的子宫表层上皮细胞内陷到间质细胞中形成腺体;部分间质细胞分化为平滑肌细胞形成子宫肌层。Snyder E Y等［14］认为成年后部分胎儿上皮和间充质干细胞遗留在子宫内膜使组织循环更新，即子宫内膜干细胞可能是胎儿干细胞遗留的产物。

Taylor H S等［15］在骨髓移植后女性患者的子宫内膜中检测到来源于骨髓供体的子宫内膜细胞。在4名骨髓移植受者子宫内膜活检标本中，供者起源的上皮细胞占0.2%到48%，而基质细胞占0.3%到52%。研究结果表明子宫内膜细胞可以起源于供髓者的骨髓细胞，即非子宫内膜干细胞(如间充质干细胞)可能促进子宫内膜组织的再生。

3.1.2 研究进展

早在1978年就有学者［16］提出子宫内膜显著的增生能力可能源于子宫内膜干细胞的存在。临床观察和基础研究［17］结果均提示，子宫内膜基底层存在上皮和基质两种类型的干细胞。尽管近年子宫内膜干细胞的分离与鉴定研究有了长足的进展，但子宫内膜干细胞的特异性标志物仍在探索中。子宫内膜干细胞可能成为子宫内膜过薄和内膜病变患者进行内膜修复替代治疗的手段;同时可为子宫内膜异位症、子宫内膜癌等疾病的治疗提供新的研究思路。

3.1.3 存在依据

Chan R W等［1］学者通过体外培养的方法对子宫内膜成体干细胞进行了研究。得出结论，上皮细胞和基质细胞在培养中主要形成两种克隆:① 大克隆:由前体细胞起源的，高度分化潜能的小细胞紧密聚集而成;②小克隆:起源于假想中的短暂增生细胞(transit amplifying，TA)其分化潜能低，排列松散。TA细胞能够快速增生，并能最终分化成为具有不同功能、没有增生能力的终末细胞［1］。该研究具有很强的创新性和指导意义。同一研究小组的Schwab K E［18］等学者又进一步研究了不同时期的子宫内膜的克隆形成能力，在这个试验中他们首次发现了闭经后无活性的子宫内膜基质和腺体细胞也具有克隆形成能力。

3.1.4 分离方法

经典的干细胞分离方法是通过集落生成分离干细胞，集落生成是指把单个细胞以极低的密度种植后所形成的克隆性集落，这是成体干细胞体外培养的重要特征，通常还用来鉴定成体干细胞［19］。此外国内还有学者采用Ficoll密度梯度离心法分离出人经血源性子宫内膜间充质干细胞，由于其具有取材便利，无伦理学争议及操作简单等方面的优势，以期在器官移植、治疗损伤和衰老组织方面取得突破性进展［20］。

3.2 子宫内膜癌中的肿瘤干细胞

子宫内膜上皮细胞的祖细胞或它们的直接后代可能由于早期遗传或遗传学的改变而成为肿瘤干细胞的来源，从而形成子宫内膜癌［21］。对于子宫内膜肿瘤干细胞来源的第一个证据是1997年在子宫癌肉瘤衍生的细胞系的研究中提出来的［22］。在这项研究中，细胞集落启动的细胞生长超过50代，分别由具有柱状细胞、小上皮细胞、中等规模或大上皮样细胞、恶性瘤巨细胞和梭形细胞等形态的细胞组成，类似于在原始细胞中发现的细胞。这些高度增生的克隆细胞在免疫组织化学及分子标记的表达上与它们的亲代组织保持一致，因而表现为不抗肿瘤表型，同时证明肿瘤干细胞与增生细胞系有关，但是目前尚未在新鲜的子宫内膜癌细胞和纯子宫内膜癌株中成功分离出肿瘤干细胞，这意味着这方面的研究具有广阔的发展空间［23］。

3.3 子宫内膜癌肿瘤干细胞标志物CD133

迄今为止，在子宫内膜肿瘤干细胞中仅有一种分子表面标志物被分离与鉴定:即抗原CD133。CD133或prominin是细胞膜糖蛋白，目前已被证实在与肿瘤干细胞相关的神经胶质瘤和前列腺或结肠癌中均有表达［24］。Rutella S 等［25］在 113 例子宫内膜癌标本中发现CD133阳性者高达62.6%。但其他内皮和干细胞相关因子却是阴性表达。CD133阳性细胞有形成球囊的特性，形成的球囊可繁殖长达12周。子宫内膜样腺癌中分选的CD133阳性细胞能够耐受顺铂和紫杉醇所介导的有细胞毒作用的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)，白细胞介素 8(interleukin-8，IL-8)，CD44和 CXCR4。并且 CD133 阳性细胞在NOD/SCID鼠中能够形成肿瘤。由此得出结论，子宫内膜癌表达CD133，且其有望成为分析肿瘤干细胞生物学特性的工具，同时由于其在肿瘤的转移与耐药方面的作用，CD133也成为提示该疾病预后的重要标志［25］。

4 子宫内膜癌肿瘤干细胞的治疗应用进展

肿瘤干细胞理论给子宫内膜癌治疗带来了革命，肿瘤干细胞研究有利于子宫内膜癌靶向治疗［26］。目前考虑肿瘤干细胞是导致癌症发生、复发、耐药以及转移的原因，因此可以说只有彻底清除肿瘤干细胞才能有望根治子宫内膜癌，故开发对肿瘤干细胞有针对性治疗作用的靶向药物，是非常有必要的。

近来，对于肿瘤干细胞的治疗方法有:肿瘤干细胞特异性表面标志靶点治疗，诱导分化肿瘤干细胞治疗，Hedgehog信号转导通路的靶向治疗及针对肿瘤干细胞的自我更新途径的治疗，动物实验同样取得明显治疗效果，实验结果提示了肿瘤干细胞靶向治疗的前景［27］。

5 子宫内膜癌肿瘤干细胞的未来研究前景

肿瘤干细胞的定义提示我们，CSC可能在癌症的复发和晚期癌的转移方面起着重要的作用。因此，为了更加准确的评估子宫内膜癌的治疗与预后，对于肿瘤干细胞的深入研究就显得尤为重要［26］。有证据显示，子宫内膜癌特别是CD133阳性和(或)SP细胞群中存在肿瘤干细胞，不过其与子宫内膜成体干细胞之间的关系还有待进一步的证明，随着对二者关系的深入研究，将有助于从分子水平解释各种妇科疾病，特别是子宫内膜异常增生以及子宫内膜癌变的机制［28］。

由于细胞分离技术的进步，使肿瘤干细胞领域的研究得以快速发展，肿瘤学研究跨入微观的干细胞研究层次，因而建立可靠的实验动物模型及前瞻性临床研究，进一步阐明其生物学特性及机制，是肿瘤诊治领域的研究趋势。

总之，未来的研究方向应确定在对子宫内膜癌肿瘤干细胞的生理特性方面的研究，以及对子宫内膜癌肿瘤干细胞靶向分离、鉴定与治疗方面的研究，一旦取得确切的实验结果，将会对子宫内膜癌的诊断与治疗等方面起到显著的促进作用。

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