美國Dana-Farber癌癥研究所和波士頓兒童醫(yī)院（Dana-FarberCancerInstituteandChildren''''''''sHospitalBoston，生物通注）研究人員從人類白血病小鼠模型中分離出極為少見的癌癥干細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)分離得到的白血病干細(xì)胞與普通造血干細(xì)胞明顯不同，這個發(fā)現(xiàn)對開發(fā)具有目標(biāo)選擇性的抗腫瘤特異藥物有很大潛力。

    癌癥干細(xì)胞能夠通過自我更新，從而維持癌癥的發(fā)展，是治療癌癥的最佳靶點。這項最新研究成果解決了在生物界一直有爭議的話題――癌癥干細(xì)胞和普通干細(xì)胞有沒有明顯不同？白血病中最先發(fā)生病變的是哪種細(xì)胞？研究結(jié)果刊登在《Nature》電子版。

    白血病是兒童最常見的癌癥類型之一。此前一直推測白血病干細(xì)胞起源于一種完全未分化的干細(xì)胞——可以轉(zhuǎn)化為任意類型的血細(xì)胞，并且具有無限再生能力。但是，研究的實際結(jié)果則并非如此：研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以利用部分分化的、沒有再生功能的祖細(xì)胞（non-self-renewingprogenitorcells，生物通注）“改造”為有再生能力的白血病干細(xì)胞。所用祖細(xì)胞壽命短，可分化為多種類型血細(xì)胞，但是比“萬能”分化能力的干細(xì)胞的分化程度高。

    論文作者、Dana-Farber癌癥研究所和兒童醫(yī)院ScottArmstrong博士說：“所得數(shù)據(jù)顯示，白血病干細(xì)胞不一定是起源于正常的血液干細(xì)胞，高度分化的白血病干細(xì)胞與正常干細(xì)胞的遺傳程序不完全相同，提示將來我們可以尋找靶點針對白血病干細(xì)胞，而不必殺死正常的干細(xì)胞。”

    白血病是發(fā)生在 制造血液的組織——骨髓里的癌癥，病人骨髓中白細(xì)胞異常量擴(kuò)增，威脅生命。美國癌癥協(xié)會預(yù)測，2006年全美國各種類型的白血病臨床患者會達(dá)到35，000，死亡數(shù)達(dá)到22.280。一些類型的白血病治愈機(jī)會很大，但是另一些類型的白血病治療過程中，化療最初可以“治療”疾病，但是接下來的幾個月或幾年中癌癥有可能重新發(fā)作并且致死。許多科學(xué)家認(rèn)為病情復(fù)發(fā)可能是由于癌癥細(xì)胞中的少數(shù)白血病干細(xì)胞存活下來引起的。這些細(xì)胞獲得再生能力，假如逃避了化療的殺傷作用，可以在骨髓中潛伏，最終爆發(fā)重新引起白血病。目前流行的看法是，如果能夠設(shè)計出特定的藥物，能專一識別并選擇性作用于癌癥干細(xì)胞，就很可能提高提高白血病和其他癌癥的治愈率。

    為了驗證這種假設(shè)，研究人員設(shè)法將小鼠正常、部分分化的造血祖細(xì)胞改造為白血病干細(xì)胞，然后鑒定這種白血病干細(xì)胞是與正常造血干細(xì)胞相似，還是與部分分化的造血祖細(xì)胞更相似。首先，研究人員在一種部分分化的小鼠血細(xì)胞——稱為中性粒細(xì)胞－巨噬細(xì)胞祖細(xì)胞（granulocytemacrophageprogenitors,orGMPs，生物通注）基因組中插入導(dǎo)致人類急性骨髓性白血病（acutemyelogenousleukemia，AML）致病基因MLL-AF。然后將這種遺傳突變細(xì)胞注射到小鼠體內(nèi)，并很快導(dǎo)致小鼠產(chǎn)生急性骨髓性白血病。

    研究人員從小鼠中篩選出白血病干細(xì)胞——證據(jù)是這些細(xì)胞能引發(fā)正常小鼠出現(xiàn)白血病即使注射的數(shù)量不斷減少也同樣有效——而只有癌癥干細(xì)胞才會引發(fā)這種現(xiàn)象。文章作者、波士頓兒童醫(yī)院AndreiKrivstov博士說：“這種比較純的白血病干細(xì)胞以前從來沒有被分離得到過。我們首次實現(xiàn)了移植少至4個細(xì)胞就能夠在小鼠體內(nèi)誘發(fā)白血病。”

    研究人員對比了白血病干細(xì)胞、原先的部分定向的組細(xì)胞和正常的未定向分化的造血干細(xì)胞的基因活性，并通過基因芯片對比基因表達(dá)情況。美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院兒科副教授Armstrong說：“白血病干細(xì)胞與定向的祖細(xì)胞的基因活性相似，但是，在白血病干細(xì)胞中，某個程序使得祖細(xì)胞中的數(shù)百個基因被打開，從而是使白血病干細(xì)胞具有再生能力，看起來是我們插入的那個異常基因開啟了這個程序并使得祖細(xì)胞變成了有再生能力的癌癥干細(xì)胞。”

    研究人員將他們發(fā)現(xiàn)的那數(shù)百個基因表達(dá)活性模式定義為細(xì)胞再生（自我更新）的“標(biāo)志”。下一步實驗中，他們將鑒定在數(shù)百個基因中哪個基因的活性改變控制著癌細(xì)胞的活性，這些基因?qū)砜赡艹蔀殚_發(fā)新藥物的靶點。

    Armstrong說：“另外，弄清白血病患者的個體基因表達(dá)差異有助于評估治療的難度系數(shù)。目前研究人員還沒有分離得到人類白血病干細(xì)胞。”這個基因表達(dá)“標(biāo)志”也許可以用于鑒別人類白血病干細(xì)胞——大量的白血病干細(xì)胞可能是不良預(yù)后的標(biāo)志。