结肠癌组织中CD133细胞的临床意义及其免疫表型分析

摘要

背景与目的： 结肠癌是全世界最常见的肿瘤之一，也是最常见引起死亡的疾病之一。虽然在过去的几十年里，随着新药的开发应用，如伊立替康(CPT-11)、草酸铂(oxaliplatin)及单克隆抗体西妥昔单抗(cetuximab)、帕尼单抗(panitumumab)，以及多种化疗药的联合应用，使得转移性结肠癌患者的中位生存期从既往的12个月上升到24个月，但其五年生存总生存仍然不乐观。因此，我们目前面临的最大挑战是寻找新的策略来控制肿瘤的进展。 大量的研究表明实体瘤中有一小部分肿瘤细胞具有“干细胞”的性质，即所谓的肿瘤干细胞或者称肿瘤起始细胞，它们具有低增殖率，高自我更新能力，能够分化成为普通增殖活跃的肿瘤细胞，并具有抵抗放化疗的能力。到目前为止，已经证明在很多实体瘤中都存在着肿瘤干细胞。 迄今为止，已经发现了大量与肿瘤干细胞相关的表面标志物，在这些标志中最引入注意的是CD133。CD133又名prominin-1，是一个含5个跨膜区和2个胞外区的糖蛋白。cd133基因位于染色体4p15.32上，有5种启动子可以促使其转录，产生8种可替换的转录子。转录后调节机制对CD133的表达起着重要的作用。尽管目前还不是很清楚它的生物学功能，但是CD133已经被证明与激活干细胞相关的信号通路，抵抗凋亡有关。CD133，这个被最早被证明是造血干细胞的标志，现已经被证明是脑胶质瘤、肺癌、肠癌、前列腺癌、胰腺癌、髓母细胞瘤及黑色素瘤等多种实体瘤的干细胞的标志。 Ricci—vitiani和O'Brien最早发现并证明占总细胞数2.5％的CD133+细胞是结肠癌的干细胞。但不久以后，Dalerba和Haraguchi又报道了结肠癌干细胞的标志是EpCAMhi/CD44+/CD166+。而Barker发现含Lgr5基因的肿瘤细胞同样是结肠癌的干细胞。那么究竟哪一种标志才能真正代表结肠癌肿瘤干细胞？这三种标志之间的关系又是什么呢？据目前的研究所知CD133+细胞包括EpCAMhi/CD44+细胞，而Lgr5与CD133+、EpCAMhi/CD44+之间的关系还是不清楚的。所以，目前还不清楚哪一种标志物能更好地代表结肠癌肿瘤干细胞。 正常干细胞通过非对称分裂以自我更新及生成特定的子代细胞。而肿瘤干细胞多通过对称性分裂导致过多的肿瘤干细胞。David Dingli等用数学模型推导出过多的肿瘤干细胞可以促进肿瘤的发生及进展。因此抑制或者根除肿瘤干细胞对称分裂可能是治疗肿瘤的一个非常重要的策略。如果肿瘤干细胞的数量与肿瘤患者的预后负相关，那么这个假设将得到大力支持。但是，到目前为止，CD133+肿瘤细胞与肠癌患者的预后还存在很大的争论：Horst报道CD133+肿瘤细胞是大肠癌独立的预后因素，但是Kojima的研究却没有发现这种相关性。所以需要更多的研究去探讨CD133+肿瘤细胞是否对肠癌患者的预后产生了影响。我们研究发现在局部晚期结肠癌中CD133+肿瘤细胞与肠癌患者的预后呈负相关，提示过多的CD133+肿瘤细胞在结肠癌的发展过程中可能起着重要的作用。 过多的CD133+肿瘤细胞可能促进结肠癌的进展，而且CD133+肿瘤细胞对放化疗不敏感，由此可见，迫切需要新的有效的手段来消灭CD133+肿瘤细胞。免疫治疗这一新型的治疗方式在消灭肿瘤干细胞方面已经取得了一定得成果，如利用干细胞疫苗治疗前列腺癌在体外已经见到了很好的疗效[42]。但迄今为止还未见对结肠癌CD133+肿瘤细胞免疫表型的相关报道。研究结肠癌肿瘤干细胞的免疫表型，则可以为设计结肠癌的免疫治疗方案提供一定的参考。 材料与方法： 采用免疫组化方法检测1999年1月至2003年7月在中山大学肿瘤防治中心接受肠癌根治术的ⅢB期结肠癌患者的癌组织及邻近癌旁相对正常组织中CD133抗原的表达情况，分析其与患者临床特征和预后的关系。收集术后新鲜结肠癌标本，利用流式的方法检测CD133+细胞的免疫表型。 实验结果： 肿瘤组织中的CD133+肿瘤细胞比较少见而且分布不均匀。CD133染色见于结肠癌细胞膜的腺腔面及基底，在癌巢“出芽”处及有腺管结构的低分化腺癌也可见CD133染色。单因素及多因素分析CD133及T分期都是ⅢB结肠癌的独立预后因素。肿瘤组织中CD133+细胞<5％的患者较那些CD133+细胞≥5％的患者有更高的五年生存率。CD133的表达与其它临床病理参数如年龄、性别、发病部位、病理类型、细胞分化程度及T分期均无相关性。流式细胞术分析发现CD133+结肠癌细胞低表达FAS(10.48％)，高表达EpCAM(91.29％)及HLA—I分子(90.82％)。 结论： CD133+肿瘤细胞是ⅢB期结肠癌患者5年生存率的独立预后因素，高表达CD133的患者的5年生存率相对较差。说明CD133+肿瘤细胞促进了ⅢB期结肠癌的进展。因为CD133+结肠癌细胞高表达EpCAM及HLA—I分子，低表达FAS，所以单独的特异性或非特异性免疫细胞都可能无法消灭CD133+结肠癌细胞。

目录

文摘

英文文摘

声明

前 言

一、肿瘤干细胞

二、CD133

三、结肠癌肿瘤干细胞的研究进展

四、肿瘤干细胞的免疫治疗

五、本研究的目的和意义

第一章材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法

第二章实验结果

2.1干细胞标志CD133在IIIB期结肠癌中的表达

2.2结肠癌干细胞的免疫表型的分析

第三章讨论

第四章结论

一、CD133+肿瘤细胞参与了IIIB期结肠癌的进展

二、单独的特异性或非特异性免疫细胞可能无法消灭CD133+结肠癌细胞

参考文献

附件

致谢