癌症干细胞：癌症治疗的靶标

癌症干细胞假说

干细胞是否参与到了癌症中？癌症干细胞（CSC）是一类可自我更新、能在肿瘤体中产生多种类型细胞并维持肿瘤发生的癌细胞亚群¹。癌症研究人员假设肿瘤起源于因正常干细胞发生突变而导致的CSC，它是从受限制的始祖细胞或者甚至是获得了自我更新能力的分化细胞转化而来的²。这些CSC驱动了化疗后的肿瘤进展和复发，并在近期成为了癌症干细胞疗法的靶标³。由于正常干细胞和癌细胞都具有自我更新的能力，许多与癌症相关的典型途径也参与正常干细胞发育的调节，其中包括Notch、Wnt、Shh以及经典多能性转录因子途径Oct-4、Sox-2和Nanog⁴。

CSC的3D球状体培养

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癌症干细胞（CSCs）在肿瘤3D微环境中寻找缺口⁵。体外3D肿瘤球状体内微小数量的细胞或体内肿瘤表现出“干细胞样”特征，包括1）增殖速率减缓2）具有自我更新能力和3）可经历多谱系分化的未分化表型。研究人员已经在3D球体模型和接受化疗的患者中发现可以在药物治疗后通过CSC重建肿瘤⁶。当对以3D球状体生长的实体瘤细胞系与单层细胞进行比较时，观察到“干性相关基因”的表达增加⁷。虽然这些显然不能成为CSC存在的明确证据，但这些类型的结果说明了体外3D微环境产生“干细胞样”群体的趋势，该群体非常类似于那些被认为造成肿瘤药物抗性的体内细胞群体。

癌症干细胞培养基

传统上，人们使用3D肿瘤球聚集体从癌细胞系和在含有培养基的不确定血清中进行的肿瘤活检中分离得到CSC。然而，使用不确定的培养条件会导致实验变异性和次优细胞的生长。3dGRO™球状体培养基是一种新的化学确定的和无血清CSC培养基，其支持CSC在3D肿瘤球细胞培养中的繁殖。因为肿瘤球的形成导致CSC细胞群体随时间富集，因而该培养基支持癌细胞系的连续传代。

功能和优势

• 化学成分确定的无血清配方。
• 高肿瘤球形成效率。
• 允许扩展的连续肿瘤球传代（> 10）。
• 已被证明可从众多癌细胞系中富集CSC。

经3dGRO™球状体培养基测试的细胞系

MCF-7、A-431、Panc-1、LNCaP、HT-29、A-549、U-87 MG、HT1080、E006AA

3D球状体形成平板

Corning^® Costar^® 超低附着多孔板 设计用于抑制细胞附着以有效形成3D球状体，包括癌症干细胞。此平板表面涂有高度亲水和带中性电荷的涂层，该涂层与聚苯乙烯结合，可迫使种子细胞进入悬浮漂浮状态。此涂层稳定、无毒、且具有生物惰性和不可降解性。

癌症干细胞标志物

研究人员已从大多数白血病以及许多实体肿瘤中分离出少量的干细胞样细胞，如脑胶质母细胞瘤、成神经管细胞瘤、乳腺癌、宫颈癌、结肠直肠癌、胃肠癌、肝细胞癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌和皮肤癌⁸。癌症干细胞显示出与其正常对应细胞相同的细胞表面标志物，但显示出不受控制的增殖，其可能是由于对负生长调节剂的响应性降低，或接触抑制和间隙连接细胞间通讯（GJIC）的丧失。

癌症干细胞ALDH检测

CSC因其醛脱氢酶（ALDH）表达水平的升高而独特⁹。一直以来，ALDEFLUOR™检测被用于测量ALDH水平，并且其已对研究罕见的CSC群体具有重要影响。ALDEFLUOR检测的发射波长位于电磁波谱的绿色区域内（512nm）。因此，该试剂不能用于表达绿色荧光蛋白（发射于绿色荧光光谱）的细胞或小鼠中。AldeRed是用于ALDH的红移荧光底物，其可标记活的ALDH阳性细胞，从而可留下绿色发射通道以用于进一步的实验¹⁰。该AldeRed ALDH检测分析解决了当前ALDEFLUOR分析的局限性。

AldeRed的特性和优势:

• 红移检测可留下绿色通道以用于进一步的实验
• 活干细胞识别有利于对稀有细胞群进行流式分类
• 快速酶测定实验方案