喉癌干细胞表面标志物研究概况

刘 佳(综述)，戚本明(审校)

(昆明医学院附属昆华医院，云南省第一人民医院耳鼻咽喉科，昆明650032)

喉癌目前已经成为患病率较高的恶性肿瘤，占全身恶性肿瘤的5．7%～7．6%，占耳鼻喉科恶性肿瘤的7．9%～35．0%［1］。尽管目前临床上所采用的不断改进的手术方式和先进的放疗、化疗方案使喉癌的5年生存率有了显著的提高，但是仍有相当一部分患者存在术后局部或区域性复发和转移的风险。虽然，放疗、化疗对于保全喉结构和功能方面具有优势，同时也带来了许多局部及全身的并发症，且晚期及进展期患者对于放疗、化疗有一定程度的抵抗性，因此并不能明显提高晚期患者的有效生存率。现有治疗肿瘤的方法不能有效地杀伤肿瘤干细胞，即使肿瘤组织消退了，剩余的肿瘤干细胞仍然可以重新形成肿瘤，故常伴有复发和转移导致治疗失败。因此迫切地需要从新的角度认识喉癌的发病机制、复发及转移规律，从而为有效治疗喉癌奠定基础。“肿瘤干细胞”概念的提出，使靶向性或选择性杀伤肿瘤干细胞从而根治肿瘤和防止肿瘤复发和转移成为可能。

1 肿瘤干细胞概述

干细胞是具有自我更新和向多种细胞分化能力的一类细胞［2］。肿瘤干细胞是肿瘤组织中具有无限自我更新性，并不定潜能地驱使肿瘤形成、发展的细胞，在肿瘤组织的组成部分中占极少一部分［3］。对肿瘤干细胞的认识来自于对肿瘤组织的克隆起源的研究;对其深入研究源于发现白血病及多发性骨髓瘤中只有极少一部分肿瘤细胞能够克隆增殖。直到近年肿瘤干细胞模型才逐渐成熟起来，此理论认为在绝大多数癌症中，肿瘤细胞很可能起源于一种肿瘤起始细胞——肿瘤干细胞，这部分细胞虽只占少部分，但却是肿瘤发生、发展的关键。

人们最初在血液系统肿瘤中证实了肿瘤干细胞的存在，并确定其表面标志物为，这种细胞具有自我更新能力及多向分化潜能，即具有干细胞特性［4］，因此把这种细胞称为肿瘤干细胞。Marioni等［1］还认为这种细胞可能由正常的成体干细胞突变而来，这是因为肿瘤干细胞与成体干细胞具有很多共同的特性，并且表达相似的细胞表面标志物。此外，干细胞可以无限增殖，在特定条件下能积累突变转变为肿瘤干细胞而形成肿瘤。细胞发生癌变需经历4～7次的基因突变，是一个积累突变的过程，需要较长的时期［5］。正常细胞寿命短，分裂数次即死亡，难以积累突变形成肿瘤。Sell等［6］提出，正常的干细胞会发生癌变，而分化成熟的组织细胞是不会发生癌变。继血液系统肿瘤干细胞之后，人们相继在乳腺癌［7］、脑肿瘤［8］、肺腺癌［9］、前列腺癌［10］等实体瘤内分离出肿瘤干细胞。

2 肿瘤干细胞的鉴定

干细胞的鉴定目前仍然是一个难题，还没有一个统一、权威的标准。虽然对干细胞的鉴定最好的方法是功能学方法，但是对这种特殊的干细胞群进行功能鉴定和分离纯化与培养还存在很多困难。免疫细胞化学染色是通过识别干细胞的分子标志物，从而对干细胞进行鉴定和确认，这在目前的干细胞研究中具有非常重要的价值和地位。每种细胞都有一些特殊的被称为受体的蛋白质分子，这种蛋白质分子具有灵敏的结合特殊信号分子的能力，细胞受体与信号分子结合也是细胞信号转导的一种途径。种类不同的细胞因其基因表达及信号转导途径存在差异，所以其受体并不完全相同，这种细胞表达受体差异就称为细胞标志物［11］。目前较为常用的肿瘤干细胞标志物有 CD133、CD44。

2．1 CD133CD133是细胞表面的一种5次跨膜糖蛋白，目前发现的同源性抗原有其基因分别位于人类4号(4q16．12～pI)和2号染色体上。CD133的功能目前尚不十分清楚，其C端存在的酪氨酸暗示CD133可能为一种通过酪氨酸残基磷酸化作用而发挥级联效应的生长因子受体［12］。

CD133最早是在造血干/祖细胞表面被发现的，并被认为是造血干细胞的特异性标志物。近年来的研究表明，除了在正常的造血干/祖细胞中存在，正常神经和内皮干细胞以及其他的原始细胞中也存在CD133。肝祖细胞激活时会表达大量的;视网膜细胞、微绒毛膜滋养层细胞、合体滋养层细胞中也有表达［14］。此外，肿瘤组织中也经常有大量的 CD133表达［15-16］，人脑胶质瘤表达 CD133的程度与其恶性程度有关［17-18］，在胃癌［19］、非小细胞肺癌［20］、神经母细胞瘤［21］、前列腺癌、结肠癌、喉癌及肝癌中均有CD133表达。研究表明，CD133与肿瘤细胞转导、肿瘤免疫逃逸、药物耐受和放射治疗抵抗均有关系，所以CD133有望成为肿瘤治疗、诊断的新靶点［22］。

卫旭东等［23］通过相关实验表明，CD133在Hep-2细胞系中呈微量恒定表达，表达概率为(3．15±0．83)%［23］。免疫磁珠富集的 CD133阳性肿瘤细胞是与分选前周期分布相似且均匀的一类细胞;HE染色示细胞的形态也符合恶性肿瘤细胞的病理特征。体外成瘤试验表明，CD133阳性肿瘤细胞较CD133阴性细胞、未分选细胞在重症联合免疫缺陷小鼠体内具有很强的成瘤性。这表明，在喉癌Hep-2细胞系中，CD133阳性癌细胞具有强的体内增殖能力，所以可以认为CD133为喉癌肿瘤干细胞的标志之一。

2．2 CD44于丹等［24］为了进一步筛选喉癌干细胞的表面特异性标志物，选取黏附分子家族透明质酸受体类CD44分子作为候选标志物，该分子参与肿瘤细胞的黏附、侵袭和转移过程［25］，同时也是乳腺癌干细胞的表面标志物之一［26］。实验通过成功原代培养喉癌细胞，并将其分选为和两个亚群，对比分析其在功能状态、细胞周期、分化状态、克隆形成能力等方面的差异，初步评价以CD44作为喉癌干细胞表面标志物的可能性。实验发现喉癌细胞中存在着异质性的亚群和两个亚群细胞在功能形态、增殖能力、细胞周期及克隆形成能力等方面都存在着差异。喉癌细胞中的肿瘤细胞具有干细胞的某些性质，肿瘤干细胞可能存在于肿瘤细胞内。Prince等［27］以头颈鳞状细胞癌(head and neck squamous cell cancer，HNSCC)为研究对象，发现Lin－HNSCC细胞致瘤性显著强于Lin－HNSCC细胞。同时流式细胞术检测33例HNSCC中表达，其表达率介于 0．10%～41．72%，其中 9例阳性表达在1%以下。Pries等［28］研究发现，CD44在HNSCC组织中表达个体差异性较大，而HNSCC细胞系中CD44稳定阳性表达，且表达率均在90%以上。研究认为细胞在维持HNSCC细胞系生长中发挥了重要作用，这群细胞活性高，在组织中可能介导HNSCC的复发、转移。所以认为，CD44分子也可能作为喉癌肿瘤干细胞的表面标志物之一。

3 结语

近年来，随着人们对肿瘤干细胞研究的不断深入，其研究方法也得到了不断的扩展。以干细胞为靶向治疗恶性肿瘤已经成为未来肿瘤治疗的主流趋势。喉癌干细胞表面标志物的相关研究，为从干细胞水平来研究喉癌的形成和发展奠定了物质基础，有助于理解干细胞与喉癌发生、发展的关系，从而为临床诊断和治疗提供新思路。除CD133和CD44外，可能还有其他一些喉癌干细胞表面标志物参与共同表达，有待于进一步研究。

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