干细胞在癌症进展和治疗

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干细胞在癌症生物学领域的广泛研究。然而,许多基本问题的具体角色干细胞在癌症进展和治疗仍然是难以捉摸的,阻碍了干细胞研究的有效临床翻译。一方面,癌症干细胞(二者),它代表的是小种群内肿瘤,与潜在的分化成不同种类的肿瘤细胞殖民地,建议负责治疗阻力和肿瘤复发。另一方面,干细胞可用于治疗血液恶性肿瘤通过骨髓移植补充造血干细胞(hsc)。干细胞在特定的环境下扮演不同的角色。

自首次发现在急性髓系白血病(AML) CD34⁺/ CD38^{- - - - - -}1997年生物标志物,二者的研究吸引了密集的努力。第一个证据后二者存在的人类大脑皮层神经胶质肿瘤,发现二者在不同的人类肿瘤组织,包括乳腺癌、结肠癌和胰腺癌。基本上,二者显示不同biophysiological属性和响应各种治疗,而癌症(TDC)细胞终末分化。治疗模式针对二者,而不是大部分肿瘤细胞(即。TDCs)被证明是更有效缩小肿瘤。

分子和细胞生物学的不断进步,特别是新一代测序技术的快速进步和癌症基因组学分析方法,使治疗针对二者更精确和有效的。单细胞测序技术和空间转录组越来越流行和强大的分析单个细胞的遗传和表观遗传层次结构。多功能基因编辑技术如CRISPR / Cas9也被用来研究二者在人类肿瘤。总的来说,二者的分子签名以及CSC-initiated肿瘤细胞谱系,如基因突变、基因和蛋白质表达,microRNA法规、DNA甲基化、组蛋白修饰,可以看出,甚至编辑在一个前所未有的高分辨率,它提供了一个独特的设计目标和基于免疫疗法的机会。

癌症一直被认为是一种遗传性疾病,基因进化的癌症细胞形状肿瘤进展。基因突变是一个随机过程,因此导致同步的细胞突变模式。与此同时,表观遗传标记发生了戏剧性的改变在肿瘤的进化。因此,肿瘤细胞在肿瘤形成一个动态的生态系统多个殖民地异质性分子签名。一些殖民地例证茎状的细胞特性和建议维持整个系统的增长和扩张。这个复杂和不断变化的系统可以被描述和模拟的数学模型。在过去的几年中,数学模型起到了至关重要的作用在生成和测试假设关于癌症的发展。肿瘤生长在各种条件下包括药物治疗已经解决的计算模型。重要的生物过程,如CSC血统承诺,遗传进化,致癌信号级联,新血管形成和肿瘤cell-microenvironment交互,仔细调查。系统生物学方法结合实验数据,生物信息学分析和计算模型预计将发挥着越来越重要的角色在人类癌症研究CSC-initiated和驱动发展。 The challenging part is to generate adequate yet nonredundant biomedical data at various scales (spatial and temporal) for model construction, calibration, and validation, towards enhancing the prediction capabilities of the in silico models.

虽然二者被视为罪魁祸首大多数治疗抵抗和癌症的复发,来自正常组织干细胞可用于治疗人类恶性肿瘤。通过移植,肝星状细胞被用来治疗白血病补充血细胞减少人口。神经干细胞和人类脐带血液间充质干细胞(msc)基因转化为治疗神经胶质瘤。在这些干细胞抗癌疗法,干细胞工程稳定表达肿瘤抑制基因或函数作为纳米药物载体提供针对癌细胞的细胞毒性药物。引人注目的是,干细胞是还发现在癌症免疫治疗发挥了重要作用,通过不断补充精疲力竭的抗癌t细胞。尽管技术进步,挑战的存在。特别是,由于不完整的解释潜在的分子机制,人类癌症的治疗效果和耐用性在很多情况下仍然不佳。此外,移植的干细胞的肿瘤发生的转换的风险不容忽视。在被招募到肿瘤微环境,干细胞会被教育成“cancer-favored”和肿瘤细胞相互地燃料。这些多方面的干细胞和癌症细胞之间的相互作用时应该考虑考虑抗肿瘤治疗用干细胞。

在当前的特殊问题,我们征求研究文章和评论,旨在解决生物和临床问题CSC-driven肿瘤进展和抗癌症治疗和干细胞抗癌治疗。我们强调二者如何适应的分子基础生理和硬条件下维持肿瘤恶化等局部缺氧和抗癌药物输送。我们也渴望工作探索生物过程在干细胞移植治疗,如干细胞如何当地环境,分化成子代肿瘤细胞和/或发挥旁分泌作用。

b . Chen等人的应用程序中潜在的安全问题进行了探讨人类骨髓间充质干细胞(hBM-MSCs)再生医学和组织工程。他们透露,hBM-MSC-conditioned介质(hBM-MSC-CM)促进胃癌发展通过upregulation原癌基因的在体外和在活的有机体内实验中,这可能是一个潜在的危险因素和/或治疗临床应用的目标。

刘等人进行了一次综合全基因组基因表达分析和DNA拷贝数变化的一种罕见的但激进malignancy-primary食管小细胞癌(SCEC)。他们进行了一系列新创表达式匹配三套主要SCEC和邻近的正常组织样本获得从他们的银行机构组织。干细胞相关途径,WNT和Notch信号显示在这项研究SCEC中扮演重要的角色。

m . Maldonado等人研究的影响人类的沃顿商学院的jelly-derived msc (hWJ-MSCs)在体外成熟(IVM)的积云卵母细胞复合体(COCs)。他们证明了hWJ-MSCs分化潜力和协调的旁分泌的存在干细胞之间的交互和COCs是两个先决条件COCs hWJ-MSCs改善IVM。在适当的条件下,产生的旁分泌因子与DMEM-F12 coculture系统可能帮助开发合成媒体想要的在体外COCs文化。这个工作代表一个好的尝试研究上的旁分泌作用由干细胞培养细胞,特别是使用小说WJ-derived干细胞。对癌症治疗策略和结论可能影响通过干细胞移植。

y史等人解决人类脐带间充质干细胞的分化(hUC-MSCs) neuron-like细胞。在人类脐带组织工作,他们证明了药物不良反应,低分了抗氧化的代理,可以剂量依赖性诱导hUC-MSCs分化成neuron-like细胞。这项研究提供了一个新颖的方法neural-lineage诱导msc和展示了潜在的msc在再生医学中的应用。

y娇等人调查机制hUC-MSC-based癌症治疗。他们评估分泌的影响因素上的hUC-MSCs乳腺癌MCF7细胞线的形态变化,细胞活力、细胞周期、细胞凋亡、DNA碎片,interleukin-1β(il - 1β)分泌和证实hUC-MSCs的分泌因素可能导致通过诱导pyroptosis MCF7细胞死亡。他们的研究结果可能使社区能够更好地理解hUC-MSCs对细胞的影响乳腺癌的治疗,以及相关的分子基础。

尽管这个特殊的问题代表了一个令人兴奋的开始点解决基本问题有关干细胞在癌症生物学和治疗,许多挑战关于临床有效性和生物安全仍被征服,如上所述。我们吸引更多的强烈关注和参与这个有前途的领域在未来,特别是参与的新概念和技术,如单细胞测序,空间转录组基因编辑和免疫治疗在癌症干细胞相关研究。我们期待一个新时代的干细胞可以精心调整争取癌症,修剪不利影响和价值最大化。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,关于这篇社论的发表文章。

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Weijun苏
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