研究生讲课肿瘤干细胞ppt课件

1、肿瘤干细胞高全立河南省肿瘤医院生物治疗科干干 细细 胞胞 生生 物物 学学 特特 性性 干细胞有自我复制更新才干：通常情况下干细胞有自我复制更新才干：通常情况下只需干细胞具有分裂产生子代干细胞的才只需干细胞具有分裂产生子代干细胞的才干干 干细胞有定向分化为功能细胞才干干细胞有定向分化为功能细胞才干 曾经定向分化的细胞普通情况下不能逆转曾经定向分化的细胞普通情况下不能逆转化为干细胞化为干细胞干细胞分类干细胞分类 根据来源分类根据来源分类 胚胎干细胞胚胎干细胞 成体干细胞成体干细胞 根据分化潜能分类：根据分化潜能分类： 全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 单能干细胞单能干细胞胚胎干细胞培育

2、过程胚胎干细胞培育过程干细胞的再编程干细胞的再编程 核移植 如克隆羊多莉 细胞交融 基因转染：iPS OCT4, SOX2, KLF4, c-MYC 小分子化合物诱导：多能干细胞多向分化图多能干细胞多向分化图 横向分化 亚全能干细胞？肿瘤的异质性肿瘤的异质性肿瘤干细胞肿瘤干细胞Reya,T.,et al. Nature.2019.414.105-111肿瘤干细胞的来源肿瘤干细胞的来源 由正常干细胞经多基因多步骤突变累积而来 由骨髓来源的干细胞与基因发生改动的组织细胞交融而来 由基因发生改动已分化的细胞逆转化而来Cancer stem cells should be the therapy ta

3、rgetReya,T.,et al. Nature.2019.414.105-111肿瘤干细胞的特性肿瘤干细胞的特性 维持肿瘤生长的根底 具有自我更新和多向分化的才干 肿瘤组织中含量极低 对常用的治疗方法耐药：如化疗、放疗、分子靶向治疗。免疫治疗如何？ABCABC转运蛋白在肿瘤干细胞多药耐药中的作用转运蛋白在肿瘤干细胞多药耐药中的作用ABC转运子表示图(经过水解ATP将多种化疗药物泵出细胞外 肿瘤干细胞的可变性肿瘤干细胞的可变性 易于转化为间质样细胞，表达许多成纤维易于转化为间质样细胞，表达许多成纤维细胞的特性细胞的特性 非肿瘤干细胞可经过非肿瘤干细胞可经过EMTEMT转变为肿瘤干细胞转变为肿

4、瘤干细胞EMT-表皮细胞向间质细胞转化MET-间质细胞向表皮细胞转化肿瘤干细胞的间质细胞学特性肿瘤干细胞的间质细胞学特性 EMT表皮细胞向间质细胞转化是肿瘤侵袭和转移的主要机制之一，肿瘤干细胞易于侵袭和转移。 多个实验证明肿瘤干细胞具有间质细胞的生物学特性。 乳腺上皮细胞系经过EMT可产生乳腺癌干细胞。肿瘤干细胞的外表分子标志肿瘤干细胞的外表分子标志CD44：乳腺癌，头颈部鳞癌，胰腺癌，肺癌，卵巢癌，前列腺癌，：乳腺癌，头颈部鳞癌，胰腺癌，肺癌，卵巢癌，前列腺癌， 大肠癌大肠癌 CD133：脑胶质瘤，大肠癌，胰腺癌，肺癌，肝癌，恶性黑色素瘤，卵：脑胶质瘤，大肠癌，胰腺癌，肺癌，肝癌，恶性黑色素

5、瘤，卵 巢癌巢癌CD90：肝癌，肺癌：肝癌，肺癌CD24：胰腺癌阳性，乳腺癌阴性：胰腺癌阳性，乳腺癌阴性CD117：卵巢癌：卵巢癌CD278：恶性黑色素瘤：恶性黑色素瘤肿瘤干细胞外表标志与预后 CD44：头颈部鳞癌的预后不良标志。乳腺癌中12个研讨中的898例meta分析，CD44为预后不良的标志。大肠癌中存在争议。 CD133：脑胶质瘤高表达预后差。大肠癌高表达预后差，肺癌有争议。外周血CD133 mRNA的表达程度与预后相关J Clin Oncol, 2019 29(12):1547-55). 肿瘤干细胞高表达胚胎干细胞相关基因 Oct4 Sox2 NANOG Klf Bmi1 C-Myc

6、胚胎干细胞基因与肿瘤预后的关系 Oct4：肺癌及乳腺癌中高表达分化差，预后差 Sox2：口腔鳞癌、食管癌高表达预后差，而肺鳞癌中高表达预后良好的目的。 NANOG：口腔鳞癌中高表达预后差，大肠癌中的表达与预后无关。 c-Myc：与多种肿瘤的预后不良相关。EMT相关基因与肿瘤的预后的关系 E-cadherin N-cadherin Vimentin 虽然存在争议，一些文章支持与肿瘤的预后相关肿瘤干细胞其它功能基因与预后 ALDH1乙醛脱氢酶1：ALDEFLUOR的试剂来分选ALDH-1阳性细胞。其表达与多种肿瘤的预后明显相关。 ABC转运子家族蛋白：MDR1，ABCG2，ABCB5等，其功能与S

7、P细胞相关。其表达于预后的关系不明确。肿瘤干细胞能否存在的争议肿瘤干细胞能否存在的争议 正常组织的干细胞所占比例很低，而某些肿瘤含有很高比例的肿瘤干细胞。 非肿瘤干细胞很容易经过EMT转变为肿瘤干细胞。免疫标志技术免疫标志技术抗原抗体反响免疫组化技术 根本原理 常用酶标抗体间接法免疫组化的优缺陷免疫组化的优缺陷 优点：特异性优点：特异性 敏感性敏感性 定位性定位性 缺陷：假阳性率高缺陷：假阳性率高 设计好对照是关键：阴性对照、阳性对照、设计好对照是关键：阴性对照、阳性对照、本身对照本身对照免疫荧光根本原理流式细胞仪的任务原理流式细胞仪流式细胞仪的运用流式细胞仪的运用 细胞生物学细胞生物学 肿瘤

8、些肿瘤些 免疫学免疫学 血液学血液学 药物学药物学流式细胞结果分析散点图流式细胞分析 肺癌干细胞的分别鉴定肺癌干细胞的分别鉴定 TUMOR SAMPLEDIGESTION:-Collagenase I37C - 2 hours-Washing SINGLE CELL SUSPENSIONCULTURING:Serum free medium原代肺癌细胞培育原代肺癌细胞培育原代培育建立的肺癌细胞系 We have established 5 squamous carcinoma(B), 4 adenocarcinoma(D), 1 large cell lung cancer(C), 1 sma

9、ll cell lung cancer(A), and 1 lung carcinoid cell lines.原代培育的肺癌细胞在原代培育的肺癌细胞在NOD/SCID NOD/SCID 小鼠能构成肿瘤小鼠能构成肿瘤原代培育的肺癌细胞中含有一小群原代培育的肺癌细胞中含有一小群 CD44 CD44 强阳性的细胞强阳性的细胞 Small cell lung cancer(LC004), large cell lung cancer(LC006) have cd44 strong positive population cells.CD44 CD44 强阳性细胞具有较强的增值才干强阳性细胞具有较强的

10、增值才干 When seeded 500 cells/well, there was no obvious difference between the CD44+ and CD44+/- cells(figure A), but when seeded 150 cells/well, CD44+ cells much stronger proliferative ability(figure B). CD44+ CD44+ 细胞具有较强的克隆构成才干细胞具有较强的克隆构成才干 A: large cell lung cancer cell line(LC006) B: small cell l

11、ine cell line(LC004) 只需只需CD44+CD44+的细胞可以构成的细胞可以构成holocloneholoclone When single cell seeded into 96 well plate, only CD44+CD+ cells could form holoclone, 100 CD44+CD90+ cells could form about 1-3 holoclones.只需只需CD44+CD44+的细胞在超低粘附的培育板中构成细胞球的细胞在超低粘附的培育板中构成细胞球 A&C: cell spheres formed by CD44+ cell

12、s of LC-006 and LC021. B&D: no cell sphere formed by CD44+ cells of LC-006 and LC021. 部分原代培育的肺癌细胞表达CD90A: watched by blue fluorescent light, B: watched by red fluorescent light, C: watched by white light, D: overlap of A and B肺癌细胞表达肺癌细胞表达 CD44+CD90+ 4 main types of lung cancer, adenocarcinoma(LC

13、007), squamous carcinoma(LC021), small cell lung cancer(LC004) and large cell lung cancer(LC006) all had the CD44+CD90+ small population cells.大细胞肺癌中的大细胞肺癌中的CD44+CD90+ CD44+CD90+ 和和 CD44+CD90- CD44+CD90- 细胞具有间质细胞的形状细胞具有间质细胞的形状A: CD44+CD90+. B: CD44+CD90- C:CD44+CD90+ D:CD44+CD90-大细胞肺癌中的大细胞肺癌中的CD44+C

14、D90+CD44+CD90+细胞高表达胚胎干细胞和间质细胞高表达胚胎干细胞和间质细胞相关的基因细胞相关的基因鳞癌细胞鳞癌细胞 CD44+CD90+CD44+CD90+和和CD44+CD90- CD44+CD90- 具有间质细胞的形状具有间质细胞的形状 A: LC021-P3 before sorting. B: CD44+CD90+. C: CD44+CD90-. D: CD44+CD90+. E: CD44+CD90-.CD44+CD90+CD44+CD90+的鳞癌细胞具有最强的细胞球构成才干和的鳞癌细胞具有最强的细胞球构成才干和X X线抵抗才干线抵抗才干 CD44+CD90+的大细胞肺癌具

15、有最强的细胞球构成才干和X线抵抗才干TGF-1 TGF-1 对肿瘤细胞的作用对肿瘤细胞的作用 抑制肿瘤细胞的生长。 使肿瘤细胞恶性程度加强。 诱导肿瘤细胞产生EMT。 TGF-1 对对 CD44+CD90+ 大细胞肺癌抑制才干最弱大细胞肺癌抑制才干最弱TGF-1 TGF-1 诱导肺癌细胞产生诱导肺癌细胞产生EMTEMTTGF-1TGF-1添加添加CD44+CD90+CD44+CD90+大细胞肺癌细胞的比例大细胞肺癌细胞的比例TGF-1 TGF-1 处置过的处置过的CD44+CD90+CD44+CD90+同样具有最强同样具有最强的的X X线照射抵抗才干线照射抵抗才干 lung cancer cells could partly return o