胶质瘤干细胞靶向治疗的新领域

<正>胶质瘤是颅内最常见的原发中枢神经系统肿瘤,其中多形性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)占胶质瘤总病例数的一半左右,中位生存期仅14.6个月[1]。胶质瘤干细胞(glioma stem cells,GSCs)是形成胶质瘤和启动肿瘤快速增殖的初始细胞,并具有完整的成瘤能力[2]。GSCs的主要标志物是细胞分化标志133(cluster of differentiation 133,CD133)。近几年还发现多种干     

BTPCs在胶质母细胞瘤治疗中的研究进展

胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)是成人神经上皮性肿瘤中恶性程度最高、最具侵袭性、预后最差的肿瘤[1],中位生存期仅12~18.5个月[2]。脑胶质瘤的细胞来源仍众说纷纭,星形胶质细胞、神经干细胞和少突胶质前体细胞等均有可能是胶质瘤的起源细胞[3]。研究表明,高级别胶质瘤更有可能起源于神经干细胞(neural stem cell,NSCs)[4]。     

miRNA let-7家族在胶质瘤发生与发展中作用的进展

正胶质瘤是最常见的颅内原发性肿瘤。WHO中枢神经系统肿瘤分类将胶质瘤分为Ⅰ～Ⅳ级,其中Ⅰ、Ⅱ级为低级别胶质瘤(low grade glioma,LGG),Ⅲ、Ⅳ级为高级别胶质瘤(high gradeglioma,HGG),胶质瘤级别愈高,恶性程度愈高[1]。目前,胶质瘤的治疗仍以手术为主,并结合放疗和化疗等综合治疗,但胶质瘤治疗效果欠佳。成人HGG的1、5年生存率分别约为30%、13%,间变性胶质瘤及胶质母细胞瘤(WHO分级Ⅳ级)的中位生存时间分别为2～3年和1年[2]。随着分子生物学研究的发展,治疗恶性胶质瘤的靶点已转向人体干细胞内基因及蛋白因子。     

胶质瘤干细胞样细胞与免疫治疗研究进展

胶质瘤是最常见的人类颅脑原发肿瘤,在手术及放化疗的积极干预下仍然预后不良,其中恶性程度最高的胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM,WHO Ⅳ级)中位生存期仅为12 ～ 14个月[1].2003年,Singh等[2]在胶质瘤中首次证实了胶质瘤干细胞样细胞(glioma stem-like cell,GSC)的存在.     

不同病理级别脑胶质瘤的肿瘤干细胞体外分离培养和增殖分化

目的探讨不同病理级别的人脑胶质瘤的肿瘤干细胞在体外分离培养和增殖分化的情况。方法通过对不同病理级别手术切除的胶质瘤新鲜标本在体外无血清培养基中分离培养和体外增殖分化进行观察研究和分组比较它们的增殖能力。结果在无血清培养基中,Ⅰ级胶质瘤的肿瘤干细胞不能形成克隆球;Ⅱ级胶质瘤的肿瘤干细胞可形成中等克隆球;只有Ⅲ-Ⅳ级胶质瘤的肿瘤干细胞才能形成大型克隆球。在血清培养基中,Ⅰ级胶质瘤干细胞增殖缓慢、分化较晚;Ⅲ-Ⅳ级胶质瘤的肿瘤干细胞增殖迅速、快速进入分化期;Ⅱ级胶质瘤肿瘤干细胞增殖分化介于两者之间。分组比较,发现在不同培养基中和不同病理级别胶质瘤干细胞各组之间在增殖和分化能力上均存在统计学差异(P<0.01)。结论胶质瘤的肿瘤干细胞在生物特性上存在多样性。Ⅲ-Ⅳ级胶质瘤的肿瘤干细胞易于分离培养,增殖分化能力较强;Ⅰ级胶质瘤的肿瘤干细胞增殖分化缓慢,有助于动态观察脑肿瘤干细胞自我更新和增殖分化的过程,是一个较好的观察研究对象。     

胶质瘤干细胞的糖代谢特点及临床意义

正高级别胶质瘤作为高度恶性的中枢神经系统原发肿瘤,具有致死率高,治疗抵抗,易复发等特点,患者的中位生存期仅在15~19个月。具备多向分化等干细胞生物学特征的胶质瘤干细胞的存在,将成为高级别胶质瘤治疗的关键[1]。近来肿瘤代谢方式的异常改变受到了广泛关注,例如研究证实,高水平的合成代谢将会驱动胶质瘤的发生发展,一型葡萄糖转运蛋白(glucose transporter 1,GLUT1)及二型已糖激     

胶质瘤干细胞的研究进展

正目前,胶质母细胞瘤即使采用手术切除,同时辅助替莫唑胺化疗及放疗,其中位生存期仍然只有12~15个月[1]。胶质瘤母细胞瘤治疗的关键问题在于肿瘤细胞的放化疗抵抗性及高复发率[2]。有研究表明,胶质瘤干细胞对常规放化疗不敏感[3],很可能是胶质母细胞瘤易复发的原因之一。肿瘤微环境、免疫调控和放化疗抵抗等是胶质瘤干细胞研究的热点。本综述将重点介绍胶质瘤干细胞的肿瘤微环境、免疫调节和放化疗抵抗的研究进展。     

胶质瘤干细胞中Nanog基因启动子区甲基化检测及意义

目的检测胶质瘤干细胞中Nanog基因启动子区甲基化表达,并探讨其Nanog基因表达的关系。方法使用无血清悬浮培养法获得胶质瘤干细胞并鉴定;采用甲基化特异性多聚酶链反应(MSP)分别检测胶质瘤干细胞和胶质瘤细胞系U87中Nanog基因启动子区甲基化状态,实时定量多酶链反应(RT-PCR)检测相应细胞中Nanog表达情况。结果由U87胶质瘤细胞系成功获得胶质瘤干细胞(GSCs);MSP检测胶质瘤干细胞和U87细胞系Nanog启动子区皆呈非甲基化状态,且胶质瘤干细胞中Nanog非甲基化程度高于U87细胞系(t=6.988,P=0.000)。实时定量PCR结果显示胶质瘤干细胞中Nanog mRNA相对表达量高于U87细胞系。结论胶质瘤干细胞中Nanog基因启动子区呈非甲基化状态,可能与Nanog基因表达有关,且可能促进Nanog的转录并维持着胶质瘤干细胞的恶性生物学活性。     

Smad 6调控STAT3活性促进胶质瘤细胞的增殖

目的研究Smad 6对人脑胶质瘤细胞增殖能力的影响及其机制。方法采用Western blot检测原代胶质瘤细胞核中Smad 6的表达水平。构建慢病毒介导的细胞核稳定过表达和敲减Smad 6的胶质瘤细胞株;CCK8细胞增殖和Ed U掺入增殖实验检测Smad 6对胶质瘤细胞增殖能力的影响;干细胞成球实验检测Smad 6对胶质瘤干细胞样细胞自我更新能力的影响。裸鼠皮下荷瘤模型检测Smad 6对胶质瘤细胞体内成瘤能力的影响;荧光素酶报告基因和Western blot检测Smad6对STAT3靶基因的调控,分析Smad 6对信号转导和转录激活因子3(STAT3)活性的调节作用。结果 Western blot和细胞增殖实验显示,原代胶质瘤细胞核中Smad 6表达水平与细胞增殖能力相关。成功构建Smad 6细胞核稳定过表达和敲减胶质瘤细胞株;核Smad 6过表达显著促进胶质瘤细胞的增殖和干细胞样细胞的自我更新能力,而Smad 6敲减则显著抑制胶质瘤细胞的增殖和干细胞样细胞的自我更新能力。细胞核Smad 6促进胶质瘤细胞中STAT3的转录调控活性及其靶基因的表达。结论胶质瘤细胞核中Smad 6通过调控STAT3的转录调控活性,促进胶质瘤细胞的增殖和干细胞样细胞的自我更新能力。     

干细胞样抗原提高树突状细胞介导胶质瘤免疫治疗的体外研究

目的 比较胶质瘤干细胞样抗原与非干细胞样抗原致敏树突状细胞(DCs)疫苗对胶质瘤的体外作用.方法 体外用无血清法和血清法培养恶性胶质瘤细胞,有限稀释法检测其克隆形成率;冻融法获取相应胶质瘤抗原;GM-CSF、IL-4体外诱导人外周血单核细胞获取DCs,与抗原孵育后再激活T淋巴细胞,同位素法检测效应细胞对胶质瘤细胞的杀伤率;流式细胞术检测DCs表面分子变化以及非贴壁细胞中T细胞比例的变化.结果 无血清培液中的胶质瘤细胞具有更高的克隆形成率(P<0.01);DCs经不同抗原刺激后HLA-A、HLA-DR、CD80、CD86表达上调(P<0.01);非贴壁细胞与DCs共培养后T细胞比例明显增高;干细胞样抗原激活的效应细胞对非干细胞样细胞和干细胞样细胞杀伤率分别为(70.2±5.13)%和(56.7±7.81)%(P<0.001),而非干细胞样抗原活化的效应细胞相应的杀伤率为(36.6±6.45)%和(9.05±3.49)%(P<0.001).结论 无血清培养液中的胶质瘤细胞具有更强的增殖能力,胶质瘤干细胞样抗原较传统抗原具有更强的抗原性,为进一步提高胶质瘤DCs疫苗疗效奠定基础.     

靶向脑胶质瘤干细胞的树突状细胞疫苗治疗恶性脑胶质瘤的体外实验研究

目的 研究应用脑胶质瘤干细胞抗原制备的树突状细胞(DC)疫苗对胶质瘤细胞的杀伤作用.方法 反复冻融法获得源于胶质瘤细胞系U251中的肿瘤干细胞的胞溶物,和源于小鼠间充质干细胞的DC共培养,获得胶质瘤干细胞疫苗.流式细胞仪检测疫苗表面标志变化;CCK-8法检测其促T细胞增殖能力以及对胶质瘤细胞的靶向杀伤作用;ELISA法检测培养基中干扰素-γ的含量.用热处理U251细胞制备的DC疫苗作为对照组.结果 与对照组相比,脑胶质瘤干细胞疫苗的CD80、CD86、CD11c和MHC Ⅱ等表面标志表达显著提高,具有更强的促T细胞增殖能力(P＜0.01),对U251细胞特异性靶向杀伤率随效靶比的提高而增加,最高为(78.508±4.156)％,相应的干扰素-γ分泌水平也达到最高.结论 胶质瘤干细胞疫苗能更有效地诱导特异性细胞毒性T细胞,表现出更强的抗肿瘤特性.     

室管膜下区与脑肿瘤干细胞的研究现状

脑肿瘤细胞的起源一直是学者们关注的焦点问题之一。研究发现,脑肿瘤中存在少量具有干细胞特性的细胞即脑肿瘤干细胞(brain tumor stem cells,BTSCs),它们是引发肿瘤并维持其生长的细胞来源[l]。BTSCs与神经干细胞(neural stem cells,NSCs)存在诸多相似性。成人侧脑室室管膜下区(subventricular zone,SVZ)是NSCs最集中的部位。目前,寻找胶质瘤和SVZ区的相关性以便解释脑胶质瘤的起源之谜是国内外研究的热点问题,本文将对其作以如下综述。     

脑肿瘤干细胞壁龛与肿瘤微血管

脑胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,占神经系统原发肿瘤的50％以上。尽管目前在外科手术、放疗和化疗等多种治疗方法上有了很大的提高,但多数患者的预后仍不理想。其原因主要为脑胶质瘤组织中的脑肿瘤干细胞(brain tumor stem cell,BTSC)拥有高度的自我更新和增殖的潜能,对于常规治疗手段有着较强的耐受性[1]。     

25例恶性胶质瘤中肿瘤干细胞的分离与检测

目的 从不同病理级别胶质瘤组织标本中分离、培养并鉴定胶质瘤干细胞.方法 取25例(23例原发胶质瘤,2例复发胶质瘤)新鲜人脑胶质细胞瘤标本,分离脑肿瘤细胞,接种于含生长因子的无血清达尔伯克(氏)必需基本培养基/F-12(DMEM/F-12)培养基中培养至细胞形成干细胞球,免疫荧光法检测脑肿瘤干细胞CD133、Nestin的表达情况,干细胞球诱导分化后检测细胞表面分化标记物β微管蛋白Ⅲ(β-TubulinⅢ)、神经胶质酸性蛋白(GFAP)表达情况.结果 被检测的23例原发胶质瘤标本中,随着胶质瘤级别的增高,形成神经球的时间缩短,数量增多.2例复发胶质瘤组织分离得到的细胞形成的神经球较原发胶质瘤快而多.免疫荧光方法检测神经球CD133、巢蛋白(Nestin)表达阳性.神经球细胞经诱导分化后β-TubulinⅢ、GFAP表达阳性.结论 胶质瘤组织中存在肿瘤干细胞,不同级别胶质瘤中BTSC数量及增殖能力不同.     

恶性胶质瘤细胞在不同培养液和不同时期中CD133阳性细胞比率的变化

目的:观察不同培养液及不同培养时期等因素对体外培养人脑胶质瘤细胞CD133阳性(CD133+)细胞比率的影响.方法:用干细胞培养液(含EGF、FGF-2、B27)培养6例原代胶质瘤细胞和3例对照细胞株,用流式细胞仪检测培养第0、3、7,28、60、90和120天时不同细胞的CD133+细胞比率;免疫组化观察胶质瘤干细胞的多向分化能力;用血清、无血清和干细胞3种培养液分别培养2例长期培养的胶质瘤SHG62、SH066细胞系以及对照的U87和U251细胞株,观察胶质瘤中CD133+细胞在不同培养液中的相互转换.结果:胶质瘤CD133+细胞比率随培养时间推移明显下降(P＜0.05),1周左右均降至＜1%的低水平,而细胞株则比较稳定;干细胞培养液培养的细胞中CD133+细胞比率明显高于血清和无血清培养液培养(P＜0.01);此外,胶质瘤细胞中的干细胞具有多向分化的能力,并且可以在干细胞和血清培养液中互相转换.结论:原代胶质瘤体外培养过程中CD133+细胞比率逐渐下降,而干细胞培养液能明显提高CD133+细胞比率,并且CD133+细胞可以在不同培养液中相互转换.说明生长环境对于细胞比率影响较大,提示可能存在尚未明了的影响干细胞生长分化的相关因子.     

颈髓脱髓鞘病变与髓内胶质瘤的鉴别诊断

目的对颈髓炎性脱髓鞘病变和髓内胶质瘤的影像学特征进行分析,以提高对二者的鉴别诊断能力。方法与结果对22例颈髓炎性脱髓鞘病变、16例颈髓髓内胶质瘤患者的临床资料和MRI表现进行回顾分析。结果显示,两组患者临床均表现为感觉异常[77.27%(17/22)和12/16]、肢体无力[72.73%(16/22)和10/16]和自主神经功能紊乱[45.45%(10/22)和4/16]。颈髓MRI检查病灶≥3个椎体节段者分别占63.64%(14/22)和15/16,病灶平均长度为(3.41±1.74)和(3.59±1.28)个椎体节段;呈长T1[68.18%(15/22)和7/16]、等T1[31.82%(7/22)和6/16]或长T2信号[100.00%(22/22)和8/15],胶质瘤组尚可见混杂T1和混杂T2信号(3/16和6/15);脱髓鞘病变组患者病灶边界模糊常见[90.91%(20/22)],并以条片状和点状强化为主(13/16),而胶质瘤组则以局限性脊髓增粗(15/16)、脊膜增厚(14/16)更常见,呈块状或环形强化(12/16),且可见中央管周围脊髓组织受累(14/15),易发生颈髓囊性变或中央管扩张、出血坏死和"帽征"(7/16、5/16和4/16)。结论虽然任何单一临床和MRI特征均不足以鉴别颈髓炎性脱髓鞘病变和髓内胶质瘤,但不同特征综合分析有助于提高鉴别诊断水平。     

CD133:脑胶质瘤干细胞标志物?

过去十五年,癌症研究中的重大进展之一为"肿瘤干细胞"模式的提出.该模式认为,恶性肿瘤的发生类似于正常组织发生,最初起源于与"正常干细胞"具有相类似的自我更新和多向分化潜能特性的"肿瘤干细胞"[1].细胞表面分子CD133在各类肿瘤干细胞的分选及鉴定中广泛应用[2].然而最近,CD133分子在脑胶质瘤、结直肠癌、肺癌等恶性肿瘤组织中作为肿瘤干细胞标志物的作用受到了质疑,例如,在脑胶质瘤中的研究表明,CD133阴性的肿瘤细胞在体外实验中也可具备自我更新及多向分化能力,在免疫缺陷鼠中亦可有效导致肿瘤发生;而且CD133阴性肿瘤细胞在免疫缺陷鼠中所诱发的肿瘤可包含CD133阳性肿瘤细胞[3].因此,CD133分子作为肿瘤于细胞,尤其是脑胶质瘤干细胞标志物的特异性成为当前研究的热点.     

神经干细胞与脑胶质瘤干细胞☆

所有的肿瘤组织并不是由均一的肿瘤细胞所组成的,不同的细胞具有不同的增殖、浸润和转移能力,亦即肿瘤的异质性。其中存在少数担当着干细胞角色的肿瘤细胞,具有干细胞的基本特性,包括自我更新能力、无限的增殖能力和多向分化潜能,为肿瘤干细胞。神经干细胞具有很强的自我更新机制,获得较少突变即有可能恶性转化,而且干细胞存活时间较长,这意味着干细胞比成熟细胞发生细胞复制的错误几率更大,因外界环境的刺激而发生突变的机会更多,最终形成脑胶质瘤干细胞,同时调节神经干细胞增殖和自我更新的基因在脑胶质瘤的脑胶质瘤干细胞中也表达,这也是支持神经干细胞是脑胶质瘤干细胞来源的;也有推测认为它可能起源于已分化的细胞,由这些细胞突变发生去分化得来,并通过基因突变而获得了干细胞自我更新的特性,从而形成脑胶质瘤干细胞。通过探讨神经干细胞与脑胶质瘤干细胞,为脑胶质瘤的治疗提供依据。     

肿瘤相关巨噬细胞分泌转化生长因子-β诱导蛋白影响胶质瘤干细胞特性的体外研究

目的探讨转化生长因子-β诱导蛋白(TGFBI)在胶质母细胞瘤中的异质性表达及其促进胶质瘤干细胞恶性行为的作用机制。方法检索肿瘤基因组学图谱计划(TCGA)、中国脑胶质瘤基因组图谱计划(CGGA)、脑肿瘤分子数据库(REMBRANDT)、Oncomine数据库中TGFBI在不同级别胶质瘤、不同亚型胶质母细胞瘤中的表达水平,以及TGFBI表达变化与患者生存期、胶质瘤相关巨噬细胞(TAMs)标志物CD11b和CD163的相关性。体外诱导人外周血单核细胞系U937分化为Primed-U937细胞和M2型巨噬细胞样细胞,实时定量聚合酶链反应检测诱导过程中TGFBI,M1型TAMs标志物CD80、白细胞介素-6(IL-6),以及M2型TAMs标志物CC趋化因子配体18(CCL18)、血管内皮生长因子A(VEGFA)的表达变化。免疫荧光染色和免疫组织化学染色观察胶质母细胞瘤细胞TGFBI与TAMs标志物CD163和胶质瘤干细胞标志物SOX2的分布情况。体外培养人原代胶质瘤干细胞系NCH-421K,测定重组人TGFBI(rhTGFBI)对细胞成球能力和侵袭能力的影响。结果(1)来自TCGA、CCGA、REMBRANDT、Oncomine数据库的数据分析显示,TGFBI表达变化与胶质瘤分级和恶性程度呈正相关,与患者生存期呈负相关,与TAMs标志物CD11b和CD163表达水平呈正相关。(2)在U937细胞诱导分化为M2型TAMs过程中,M1型TAMs标志物CD80(P=0.000)和IL-6(P=0.001)表达水平降低,M2型TAMs标志物CCL18(P=0.000)和VEGFA(P=0.002)表达水平升高,TGFBI表达水平亦升高(P=0.001)。(3)免疫荧光染色和免疫组织化学染色显示,胶质母细胞瘤细胞中TGFBI与TAMs标志物CD163和胶质瘤干细胞标志物SOX2均存在共定位。(4)体外成球实验和侵袭实验显示,经rhTGFBI处理后,NCH-421K细胞成球数目多于(P=0.000)、细胞球侵袭能力强于(P=0.001)对照组。结论胶质母细胞瘤TGFBI可由M2型TAMs分泌并促进胶质瘤干细胞成球、侵袭等恶性行为。     

逆转录酶抑制剂AZT对胶质瘤干细胞端粒酶活性和细胞增殖的影响

目的 探讨逆转录酶抑制剂3-叠氮-3-脱氧胸腺核苷(AZT)对脑胶质瘤干细胞增殖的影响及相关机制.方法 原代分离培养脑胶质瘤干细胞和脑胶质瘤细胞并鉴定,两种细胞同时设立为实验组(0.125 mot/L、0.250 mol/L、0.500 mol/L AZT)和对照组.MTT法检测AZT对两种细胞增殖的影响;流式细胞仪检测细胞凋亡和细胞周期的改变;端粒重复序列扩增技术-酶联免疫吸附试验(TRAP-ELISA)检测端粒酶活性的变化.结果 AZT对两组细胞的生长抑制呈浓度-时间依赖性(均P<0.05),在同一浓度和时间点,AZT对脑胶质瘤干细胞的生长抑制作用弱于脑胶质瘤细胞(均P<0.05).0.250 mol/L、0.500 mol/L AZT作用72 h后,脑胶质瘤干细胞的凋亡率分别为(4.21±1.53)%、(10.60±0.38)%,而脑胶质瘤细胞的凋亡率分别为(6.75±1.25)%,(14.30±2,59)%,明显高于胶质瘤干细胞(均P<0.05).AZT对两组细胞端粒酶活性的抑制呈浓度-时间依赖性(均P<0.05),且在同一浓度和时间点对脑胶质瘤细胞的作用明显强于脑胶质瘤干细胞(均P<0.05).结论 逆转录酶抑制剂AZT对脑胶质瘤干细胞和脑胶质瘤细胞均有明显的生长抑制作用,可能机制是通过抑制端粒酶活性、调控细胞周期和诱导细胞凋亡实现.脑胶质瘤干细胞的耐药性强于胶质瘤细胞,其机制有待进一步研究.