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《转》访复旦大学柳素玲教授:专注乳腺肿瘤干细胞研究,助力癌症靶向治疗!

首页 » 《转》访 2018-08-08 转化医学网 赞(4)
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导读
《转》访是转化医学网的品牌专访栏目,是业内专家、大佬、知名企业智慧交流碰撞的平台,也是促进行业健康发展的重要力量,《转》访致力于打造转化医学领域最知名的专家访谈栏目。复旦大学生物医学研究院和肿瘤医院柳素玲教授课题组一直致力于乳腺干细胞的分离、鉴定、调控机制以及靶向治疗研究,发现了一些新的乳腺肿瘤干



作者:Qiaoqiao


导  读


《转》访是转化医学网的品牌专访栏目,是业内专家、大佬、知名企业智慧交流碰撞的平台,也是促进行业健康发展的重要力量,《转》访致力于打造转化医学领域最知名的专家访谈栏目。


复旦大学生物医学研究院和肿瘤医院柳素玲教授课题组一直致力于乳腺干细胞的分离、鉴定、调控机制以及靶向治疗研究,发现了一些新的乳腺肿瘤干细胞分子标志物,进一步纯化了乳腺肿瘤干细胞,为肿瘤干细胞的调控机制的研究提供了有力的技术方法和模型。转网就乳腺癌干细胞的相关热点问题专门采访了柳教授。

柳教授您好,感谢您接受转化医学网的采访。您主要从事于乳腺肿瘤干细胞相关研究,乳腺肿瘤干细胞的概念是什么?它在乳腺癌的发生、发展中扮演着什么角色?

乳腺肿瘤干细胞(Breast cancer stem cell, BCSC)是乳腺癌组织中特殊的一小群肿瘤细胞,它们具有极强的自我更新能力和分化能力。这两个特性与健康人体内的组织干细胞和胚胎干细胞具有一定的相似性,都具有干性特征。仅极少量的乳腺肿瘤干细胞就可在小鼠体内形成新的且与初始肿瘤类型一致的乳腺肿瘤,因此认为这群细胞具有极强的肿瘤起始能力。同时,肿瘤干细胞又比普通肿瘤细胞具有更强的治疗耐受能力,普通的放化疗手段虽然杀伤了大部分的肿瘤细胞,但是由于肿瘤干细胞的残存,最终导致患者肿瘤的复发。就好比说肿瘤细胞构成了一个正常人体中的“黑社会”,肿瘤干细胞就好像是其中的“黑老大”,普通的肿瘤“小弟”被铲除后,只要“黑老大”还在,那么终有一天会重建这个“黑社会”。


“黑社会”的老大们不都一样,肿瘤干细胞本身也具有一定的异质性,这也是肿瘤异质性的一部分。我们之前的研究发现,在肿瘤组织中同时存在“上皮样”的ALDH+乳腺肿瘤干细胞与“间质样”的CD24-CD44+ 两种乳腺肿瘤干细胞,前者主要和乳腺肿瘤细胞的生长增殖有关,它们多位于肿瘤组织中心并对缺氧环境耐受,后者则多位于肿瘤组织的侵袭边缘并主要参与了乳腺肿瘤细胞的转移。因此,乳腺肿瘤干细胞在乳腺癌的发生、治疗耐受、复发以及转移过程中都发挥了重要的作用,是未来乳腺癌靶向治疗的研究热点之一。

乳腺肿瘤干细胞是否能应用于乳腺癌的早期诊断中?

循环肿瘤干细胞是近年来肿瘤研究领域关注的热点之一。目前认为,肿瘤细胞通过多种生物学过程而获得了脱离所在器官组织基底膜,游荡到合适的地方定植并隐藏下来,在一定的条件下激活后可以形成转移灶,而肿瘤细胞在血液系统中游荡的阶段便被称为循环肿瘤细胞。研究显示在乳腺癌病人血液中可以检测出肿瘤细胞特别是乳腺肿瘤干细胞,考虑到乳腺肿瘤干细胞在乳腺癌发生、发展中的作用,我们认为循环肿瘤干细胞检测技术的发展可能对乳腺癌的早期诊断、特别是早期转移灶的发现具有重要意义。

不同亚型的乳腺癌中,三阴性乳腺癌(TNBC)的治疗手段十分有限,那么乳腺肿瘤干细胞的研究在TNBC的治疗上有什么最新研究进展?

关于乳腺癌的治疗和乳腺肿瘤干细胞方面,近两年的很多研究的关注点在乳腺肿瘤干细胞与微环境之间的关系上。例如:化疗会诱导单核细胞释放MCPs,从而促进了肿瘤干细胞自我更新和化疗抵抗,因此阻断MCPs/CCR2信号通路则能够逆转耐药;化疗还会诱导激活成骨细胞表达Jag1,活化癌细胞通过Notch信号通路促进骨转移,因此Jag1单克隆抗体15D11有非常好的治疗效果;最新的研究也显示,糖基化PD-L1的三阴性乳腺肿瘤细胞对T细胞杀伤具有抵抗作用,而非糖基化的癌细胞对T细胞杀伤非常敏感。


我们课题组的研究中也把三阴性乳腺癌的靶向治疗作为主要的关注点。我们发现,Rad51在BRCA1突变的三阴性乳腺癌的ALDH+干细胞中高表达,这就一定程度上部分抵消了PARP抑制剂在BRCA1突变乳腺癌细胞中的治疗作用,因此在应用PARP抑制剂治疗BRCA1突变的三阴性乳腺癌病人的同时抑制RAD51的表达,则可以增加PARP抑制剂对三阴性乳腺癌的临床治疗效果;Notch分子在乳腺癌中一般被认为是具有促瘤作用,但是通过仔细梳理后发现,我们发现Notch3(Notch通路的受体之一)的高表达可通过抑制三阴性乳腺癌细胞中IL6的表达而抑制肿瘤干细胞的富集,因此IL6R抑制剂的联合应用可以显著改善Notch受体抑制剂对三阴性乳腺癌的治疗效果。在最新的研究中,我们通过蛋白质组学技术与大规模的肿瘤病人血清检测,发现细胞因子CCL20在血清中的表达水平对三阴性乳腺癌患者紫杉烷类化疗药物敏感性具有提示作用,这一作用就与CCL20促进乳腺肿瘤干细胞的自我更新能力有关。

乳腺癌复发的原因之一在于乳腺肿瘤干细胞对传统化疗药物产生了耐药性,那么它具有更强的化疗药物耐受能力的原因有哪些?

目前,关于乳腺肿瘤干细胞的耐药原因大致有:药物的失活或者脱毒作用、微管蛋白的高表达、DNA损伤修复的异常、抗凋亡基因的高表达、药物转运蛋白的表达和关键信号通路的异常等。此外,广泛存在于肿瘤微环境中的多种细胞因子也可能直接或者间接地影响着化疗耐药过程。然而,对于三阴性乳腺癌的耐药机制目前仍然阐述得不清楚,同时也缺少能够预测化疗疗效的检测手段。我们的研究表明,细胞因子CCL20能够通过激活核因子kappa B来增加作为外排泵的蛋白ABCB1的表达,从而将肿瘤干细胞中的化疗药物不断泵出胞外,促进癌细胞生存,导致耐药。检测细胞因子CCL20在紫杉醇类药物治疗过程中的表达变化情况,可以反应病人对紫杉醇类药物的敏感性。

目前乳腺肿瘤干细胞的靶向治疗策略有哪些?

由于肿瘤干细胞表面标志物在多种肿瘤中高表达,因而靶向杀伤高表达特定肿瘤干细胞表面标志物的肿瘤细胞成为很多肿瘤干细胞靶向治疗研究的主要策略。乳腺肿瘤干细胞标志物主要包括CD44、CD24、ALDH、CD133、CD49f和CD61等。在CD44特异性抗体上连接具有干扰ABCB1基因表达作用的纳米颗粒,可以抑制乳腺癌耐药细胞株MCF7/ADR细胞中ABCB1的表达并增强其对多柔比星的敏感性;microRNA100(miR-100)在内的多个microRNA在MET形态乳腺肿瘤干细胞(ALDH+细胞)中表达比较低,miR-100可以促进ALDH+肿瘤干细胞分化,我们课题组利用靶向CD44的纳米载体将miR-100转染到乳腺癌细胞中,结果显示可以显著抑制肿瘤的生长。


除直接靶向肿瘤干细胞表面标志物外,抑制肿瘤干细胞自我更新的相关通路(如上文提到的Notch抑制剂、PARP抑制剂)、诱导肿瘤干细胞分化(如盐霉素)和破坏肿瘤干细胞依赖的细胞微环境(如PD1/PD-L1抗体)等也是肿瘤干细胞靶向治疗中重要的研究策略。

科研工作者们在研究乳腺肿瘤干细胞时常用的技术手段有哪些?

除了常规的细胞生物学、分子生物学等技术方法外,我们在研究乳腺肿瘤干细胞时最常用的一个重要的实验方法是流式细胞术。简单的来说,它可以高速地(每秒钟几千个细胞)对乳腺癌细胞进行鉴定分析和分选,从而对临床样本中的病人组织特性进行分析,增加对肿瘤组织特性的了解,进而有望于指导临床用药。此外,利用流式细胞术能够分选出来肿瘤组织中的不同亚型的肿瘤细胞和“肿瘤微环境“中的其他类型细胞,进而能够用于后续的实验,这大大丰富了研究者们对肿瘤组织微环境的了解和认识。

乳腺肿瘤干细胞日益受到重视,您今后的研究重点会聚焦在哪方面?

我们对于乳腺肿瘤干细胞的研究也是希望能够为临床治疗服务,根据我们目前的研究进展以及结合目前科研界关注的学术热点,我们课题组今后研究重点主要包括乳腺肿瘤干细胞与免疫抑制微环境的相互作用及其调控机制、乳腺肿瘤干细胞的来源及其异质性的演化、乳腺肿瘤干细胞的内源性调控机制及其相关靶向治疗策略。


编者语

乳腺癌是女性肿瘤中发病率最高的一类恶性肿瘤,其复发、转移和耐药性等与乳腺肿瘤干细胞存在着密切关系,那么靶向乳腺癌干细胞的癌症治疗方法将有望解决乳腺癌转移、复发、耐药等一系列棘手问题,从而减少乳腺癌的不良预后,降低死亡率。

(转化医学网360zhyx.com)

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