《Cell》癌症干细胞的分子特征(图)

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2010年01月11日 来源:生物通

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  意大利欧洲癌症研究中心,米兰大学医学院,Fondazione研究所的科学家在最新一期的《Cell》上发表乳腺癌干细胞最新成果文章Biological and Molecular Heterogeneity of Breast Cancers Correlates with Their Cancer Stem Cell Content,分析了不同乳腺癌干细胞的分子特征对肿瘤发展趋势的影响情况。

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生物通报道,意大利欧洲癌症研究中心,米兰大学医学院,Fondazione研究所的科学家在最新一期的《Cell》上发表乳腺癌干细胞最新成果文章Biological and Molecular Heterogeneity of Breast Cancers Correlates with Their Cancer Stem Cell Content,分析了不同乳腺癌干细胞的分子特征对肿瘤发展趋势的影响情况。

 

15年前,多伦多大学的分子生物学家John Dick在做实验的时候发现,并不是所有的癌症干细胞都是经历相同的步骤发展而来的。尤其是,只有小部分的具有自我更新能力的白血病细胞能发展成肿瘤,因此John Dick将这些能发育成肿瘤的变异细胞称为癌症干细胞(Cancer Stem CellsCSCs)。

 

2003年癌症干细胞理论的模型正式建立,由来自密歇根大学的Michael Clarke, Max WicgaSean Morrison等人首次建立。他们首次在乳腺癌组织中发现存在癌性的干细胞样细胞群,这是第一次证实存在有癌症干细胞。

 

此后,科学家们认为,在每一个肿瘤的核心中都存在少数癌变的干细胞,这些干癌症干细胞导致了癌症的发生,并且在癌症的转移、复发过程中具有重要的意义。

 

正常组织中的干细胞管理机制往往与癌症组织中的大相径庭,常规的干细胞管理机制在癌症组织中被颠覆。

 

意大利的科学家们从乳腺干细胞微球体(mammospheres)中分离出几乎纯的人类正常的乳腺干细胞(human normal mammary Stem Cells hNMSCs),将微球体内的细胞进行染色,凡是休眠期的干细胞都能结合一种特殊的燃料PKH26(亲脂性的细胞染料),这些PKH26阳性的细胞具有与hNMSCs完全一致的特征。这证实,所分离到的细胞确为乳腺干细胞。

 

对这些PKH26阳性、具有hNMSCs特征的细胞群进行转录分析可预测乳腺癌细胞的生物学特征和分子学特征。为此,研究人员对从乳腺中分离的纯乳腺干细胞和从乳腺癌中分离的乳腺癌干细胞进行比对分析,以期找到可预测乳腺癌特征的分子特征。

 

据分析,不同的乳腺癌干细胞对预测癌症的发病过程具有不同的意义。分化不良的癌细胞(G3期)比分化良好的癌细胞(G1期)更具指导意义。

 

为了比较G3期和G1期的单癌细胞特征,研究者进行了异种移植试验,研究结果表明,癌症干细胞中含有丰富的G3癌细胞。含有大量G3癌细胞的肿瘤组织更具侵袭力,含有大量G1癌细胞的肿瘤组织侵袭力相对较低。这些研究数据表明,癌症干细胞的特征可体现出癌症发生过程和预后的特征。

(生物通 小茜)

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Biological and Molecular Heterogeneity of Breast Cancers Correlates with Their Cancer Stem Cell Content

Summary

Pathways that govern stem cell (SC) function are often subverted in cancer. Here, we report the isolation to near purity of human normal mammary SCs (hNMSCs), from cultured mammospheres, on the basis of their ability to retain the lipophilic dye PKH26 as a consequence of their quiescent nature. PKH26-positive cells possess all the characteristics of hNMSCs. The transcriptional profile of PKH26-positive cells (hNMSC signature) was able to predict biological and molecular features of breast cancers. By using markers of the hNMSC signature, we prospectively isolated SCs from the normal gland and from breast tumors. Poorly differentiated (G3) cancers displayed higher content of prospectively isolated cancer SCs (CSCs) than did well-differentiated (G1) cancers. By comparing G3 and G1 tumors in xenotransplantation experiments, we directly demonstrated that G3s are enriched in CSCs. Our data support the notion that the heterogeneous phenotypical and molecular traits of human breast cancers are a function of their CSC content.

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