人的血液有兩種成分,,即血漿和血細(xì)胞。血細(xì)胞是由造血干細(xì)胞(HSC)逐步分化而來(lái),。HSC先分化成為造血祖細(xì)胞(HPC),,HPC再進(jìn)一步分化為成熟的血細(xì)胞。HSC還有一種自我更新的能力,,即HSC由一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子代細(xì)胞時(shí),,至少其中一個(gè)子代細(xì)胞與親代細(xì)胞具有完全相同的功能。這樣才不至于使體內(nèi)的HSC耗竭,。
白血病是造血干/祖細(xì)胞轉(zhuǎn)化并無(wú)限制增殖的疾病,。但在白血病細(xì)胞中,各個(gè)細(xì)胞的增殖能力不同,。有的完全不能增殖,,有的增殖能力有限,有的則如同正常造血干細(xì)胞一樣,,不但增殖能力強(qiáng),,而且還有自我更新的能力。這部分白血病細(xì)胞就是白血病干細(xì)胞,。
近年來(lái)已經(jīng)成功分離了白血病干細(xì)胞,,對(duì)其特征進(jìn)行了一些研究,,為今后探索白血病新的治療方法提供了基礎(chǔ)。現(xiàn)主要以急性髓性白血?。ˋML)為例,,簡(jiǎn)單介紹白血病干細(xì)胞。
發(fā)現(xiàn)LSC的關(guān)鍵人物
加拿大多倫多大學(xué)的JohnDick教授是研究白血病干細(xì)胞真正的開(kāi)路先鋒,,他在1994年發(fā)現(xiàn)具有CD34+CD38-表型特征的細(xì)胞能夠在裸鼠體內(nèi)建立人AML模型,,而CD34-和CD34+CD38+細(xì)胞則不能。1997年,,他又發(fā)現(xiàn)AML細(xì)胞有著與正常造血細(xì)胞類似的等級(jí)組織結(jié)構(gòu),。從此,奠定了他在白血病干細(xì)胞領(lǐng)域的地位,。1999年的美國(guó)血液學(xué)年會(huì)上,,JohnDick做了關(guān)于白血病干細(xì)胞的專題演講。此后,,白血病干細(xì)胞的概念逐漸被接受,,形成了血液界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。這一概念才逐漸被接受,,并進(jìn)一步擴(kuò)大到實(shí)體瘤領(lǐng)域,,像乳腺癌、膠質(zhì)瘤等,。
白血病干細(xì)胞領(lǐng)域的另一個(gè)重量級(jí)人物是IrvingWeissman,。在正常HSC的研究上,他比JohnDick早,,在整個(gè)干細(xì)胞領(lǐng)域的地位也遠(yuǎn)比JohnDick高,。他的工作證實(shí)了JohnDick在慢性髓性白血病干細(xì)胞方面的觀點(diǎn),他近年來(lái)也開(kāi)始涉足急性白血病干細(xì)胞領(lǐng)域,。但在白血病干細(xì)胞這一塊兒地盤上,,領(lǐng)軍人物非JohnDick莫屬。
AML來(lái)自于HSC
LSC是從HSC來(lái)的,,還是從已經(jīng)有一定分化程度的HPC來(lái)的,?這個(gè)問(wèn)題尚有爭(zhēng)議。爭(zhēng)議不僅僅是因?yàn)長(zhǎng)SC研究剛剛起步,,確有很多問(wèn)題還沒(méi)有搞清,。另外一個(gè)原因可能是不同白血病類型,LSC的起源細(xì)胞也不同,。比如慢性髓性白血病bcr-abl融合基因存在于粒細(xì)胞,,紅細(xì)胞的祖細(xì)胞及B細(xì)胞甚至T細(xì)胞也發(fā)現(xiàn)有這一融合基因。
這提示最初的bcr與abl基因的融合發(fā)生在HSC。目前,,絕大多數(shù)人認(rèn)為正常HSC存在于CD34+CD38-細(xì)胞中,。從AML-M1、M2,、M4,、M5亞型中分離出來(lái)的CD34+CD38+細(xì)胞,在NOD/SCID小鼠體內(nèi)能夠移植活,,使之具有白血病表現(xiàn),,其中表達(dá)人CD45的細(xì)胞具有與供者白血病細(xì)胞相似的表型。
因此,,可以認(rèn)為M1,、M2、M4,、M5型AML來(lái)自HSC,。據(jù)信M3來(lái)自CD34-CD38+細(xì)胞。但目前尚未分離出M3的LSC,。
LSC的起源細(xì)胞與LSC這兩個(gè)概念,,非常容易被誤解,把兩者混為一體,。所以,,要強(qiáng)調(diào)的是,LSC起源細(xì)胞與LSC是兩碼事,,LSC起源細(xì)胞是LSC對(duì)應(yīng)的正常細(xì)胞,,LSC是由對(duì)應(yīng)的某個(gè)細(xì)胞發(fā)育階段正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái)。這個(gè)細(xì)胞被轉(zhuǎn)化后,,獲得白血病細(xì)胞和干細(xì)胞的特征,,比如染色體異常、無(wú)限增殖能力和自我更新能力,,這就是LSC。
如何分析LSC
LSC分析包括兩個(gè)層面,,即干細(xì)胞特性和是否具有白血病特征,。干細(xì)胞特性也就是產(chǎn)生子代細(xì)胞并自我更新的能力。以甲基纖維素為支持物的集落形成分析,,是用來(lái)評(píng)價(jià)LSC在體外產(chǎn)生子代細(xì)胞能力的方法,。與基質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)不僅能夠觀察到LSC產(chǎn)生子代細(xì)胞,還能夠觀察到它的自我更新,。正常HSC與基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)兩周后,,在相差顯微鏡下就可以觀察到干細(xì)胞在基質(zhì)細(xì)胞下面形成的鵝卵石區(qū),而分化后的細(xì)胞浮在基質(zhì)細(xì)胞的上面。LSC也是這樣,。因此,,這些細(xì)胞稱作鵝卵石形成細(xì)胞。共培養(yǎng)一般需要5~6周,,結(jié)束后還可以收集CFC,,做CFU分析。取不同數(shù)量的LSC做共培養(yǎng),,可以計(jì)算LSC的頻率,。體內(nèi)的分析方法同體外的共培養(yǎng)一樣能說(shuō)明LSC的兩個(gè)特性。體內(nèi)的方法就是把分離出來(lái)的細(xì)胞注射到NOD/SCID小鼠體內(nèi),,在不同時(shí)段取血或骨髓,,分析其中有沒(méi)有病人來(lái)源的細(xì)胞。最方便的方法是用流式細(xì)胞儀看人CD45陽(yáng)性細(xì)胞,。還可以通過(guò)二次移植,,再進(jìn)一步地證實(shí)LSC的特性。即把接受一次移植NOD/SCID小鼠體內(nèi)的人白血病細(xì)胞取出來(lái),,注射到另一只從未接受移植的NOD/SCID小鼠體內(nèi),,看能不能發(fā)生白血病。結(jié)果已經(jīng)證實(shí),,CD34+CD38-白血病細(xì)胞確能在NOD/SCID小鼠體內(nèi)存活,、增殖,導(dǎo)致白血病,。