生物谷报道；来自德国慕尼黑大学（全称路德维希马克西米利安慕尼黑大学，Ludwig Maximilians University），环境与健康Helmholtz研究中心（Helmholtz Center for Environment and Health），哥德大学（Goethe University）的研究人员发现胰腺癌的一个特殊癌症干细胞组群调控着肿瘤转移，并支持肿瘤对于化疗的抗性。这一研究成果公布在昨天出版的《细胞》杂志子刊Cell Stem Cell上。
杜克大学医学中心的Jeremy Rich 认为，“这证实了许多人谈论的有关癌症干细胞是肿瘤转移来源的假说。”
早在150年前，密西根州大学癌症中心就已经假设，癌症可能是来自于干细胞。因为从肿瘤发生的条件来看，干细胞的确是癌变基因的理想萌生处和持久的载体。首先肿瘤发生在某个细胞上需要这个细胞具有不断分裂的能力,而且该细胞的基因突变不会因为组织更新而丢失；其次，发生基因突变的肿瘤细胞必须能保持在体内，这样看来，高度分化的组织特异性细胞不会是肿瘤的始作俑者，因为它们终究会走向凋亡，而具有长久活力的干细胞很可能是肿瘤发生的元凶。
多伦多大学的约翰迪克和同事们1997年率先在白血病中找到癌症干细胞。2003年，斯坦福大学的迈克尔克拉克博士发现可以用细胞表面的标记蛋白将肿瘤细胞分成两类，将两类蛋白分别注入老鼠的乳腺中，第一类肿瘤细胞（有标记蛋白）虽然只占整个细胞数量的极小部分，但却能引起肿瘤发生，第二类肿瘤细胞占整个细胞的绝大多数，却不能引起肿瘤发生。继续重复上述实验，可以发现有蛋白标记的第一类肿瘤细胞在每一代都可以引起新的肿瘤发生。进一步研究发现，这些细胞类似于成体干细胞，有着分裂增殖，自我更新，以及分化成其他细胞的能力，因此被命名为肿瘤干细胞。2004年，多伦多大学的彼得德克斯博士在人类脑肿瘤中找到与干细胞相似的细胞。2005年佛罗里达大学的帕克吉布斯博士也表示在骨癌中发现类似干细胞的细胞。
如果这种假说正确的话，这个设想很好地解释了为什么病人在接受抗癌药物治疗后在几乎完全痊愈的情况下还会复发。这种观点同时为科学家们指出了一种全新的开发抗癌药物的方法：选择那些能够杀死癌症干细胞的药物，而不是目前使用的杀死癌细胞或缩小肿块的药物。
虽然已经有许多科学家们提出了癌症干细胞能诱导肿瘤形成，对常规治疗产生抗性，但是有关癌症形成的一个重要特征：肿瘤转移并没有提出确实的证据。
在这篇文章中，研究人员利用原代人类肿瘤和永生化细胞系识别出了一小群类似于干细胞的肿瘤细胞，这些细胞不同于其它肿瘤细胞——它们可以自我更新。将CD133做上标记，研究人员发现这些细胞也会对常规的化疗产生抗性，这为这一疾病导致生存希望渺茫的原因提出了一种可能的解释。
接着研究人员发现了CD133+细胞的一个亚组，这些细胞在肿瘤与健康组织分界处也会表达趋化因子受体CXCR4，当研究人员将这些细胞注射入小鼠中时，小鼠会形成原代肿瘤，发生肿瘤转移，但是当利用CXCR4抗体进行预培养（preincubated）或者消耗完CXCR4+细胞的时候，小鼠就会保持致瘤癌性，而丧失了肿瘤转移的能力。
文章作者Patrick Hermann表示，“这说明CXCR4受体在提供这种转移特性方面的重要意义。”
尽管目前这一研究只是停留在胰腺癌上，但是研究人员认为这也可以应用到其它许多肿瘤上。这一研究也为之前有关提出CXCR4和肿瘤转移之间存在关系的研究提出了进一步的证实，也证明了受体配体：SDF-1的生物分布也覆盖了常见的转移单位，比如肺部，肝脏，骨髓和淋巴结。
目前许多研究都主要是依赖于永生性细胞系，这意味着一些实验需要在原代细胞中进行再验证，因为这两种模型也许在一些细微之处存在差别。对于Hermann他们而言，使用永生性细胞系是一个实际的决定，因为胰腺癌肿瘤小而且纤维化，所以很难获得大量的细胞，目前他们正在致力于识别能对抗这些转移促进细胞的化合物。
原始出处：
Cell Stem Cell, Vol 1, 313-323, 13 September 2007
Article
Distinct Populations of Cancer Stem Cells Determine Tumor Growth and Metastatic Activity in Human Pancreatic Cancer
Patrick C. Hermann,1 Stephan L. Huber,1 Tanja Herrler,1 Alexandra Aicher,3 Joachim W. Ellwart,2 Markus Guba,1 Christiane J. Bruns,1 and Christopher Heeschen1,
1 Department of Surgery, Ludwig-Maximilians-University, 81377 Munich, Germany
2 Institute of Molecular Immunology, Helmholtz Center for Environment and Health, 81377 Munich, Germany
3 Department of Internal Medicine III, J.W. Goethe University, 60590 Frankfurt, Germany
Corresponding author
Christopher Heeschen
christopher.heeschen@med.uni-muenchen.de
Pancreatic adenocarcinoma is currently the fourth leading cause for cancer-related mortality. Stem cells have been implicated in pancreatic tumor growth, but the specific role of these cancer stem cells in tumor biology, including metastasis, is still uncertain. We found that human pancreatic cancer tissue contains cancer stem cells defined by CD133 expression that are exclusively tumorigenic and highly resistant to standard chemotherapy. In the invasive front of pancreatic tumors, a distinct subpopulation of CD133+ CXCR4+ cancer stem cells was identified that determines the metastatic phenotype of the individual tumor. Depletion of the cancer stem cell pool for these migrating cancer stem cells virtually abrogated the metastatic phenotype of pancreatic tumors without affecting their tumorigenic potential. In conclusion, we demonstrate that a subpopulation of migrating CD133+ CXCR4+ cancer stem cells is essential for tumor metastasis. Strategies aimed at modulating the SDF-1/CXCR4 axis may have important clinical applications to inhibit metastasis of cancer stem cells.
