肿(zhǒng)瘤(liú)乾(gàn)细(xì)胞(bāo)微(wēi)环(huán)境(jìng) (Tumor stem cell microenvironment) 也称为肿瘤干细胞龛(cancer stem cell niche),是支持肿瘤干细胞自我更新、增殖和分化为肿瘤细胞的微环境,包括不同类型的细胞成分(如基质细胞)、细胞外基质以及其他细胞外调节分子。
基本介绍
- 中文名:肿瘤干细胞微环境
- 外文名:Tumor stem cell microenvironment
肿瘤干细胞与龛之间的关係
虽然该概念已经提出数年,但在解剖和/或生理方面还未找到充分的证据。然而,不断有新的证据表明肿瘤干细胞龛确实存在。例如,在脑部的血管龛中就发现有肿瘤干细胞存活,并且证明血管龛能分泌细胞因子促进肿瘤干细胞的生长和自我更新 。肿瘤干细胞与龛之间可能存在数种相互作用的方式。其一,肿瘤干细胞在正常干细胞龛中就能生存,不需要特殊的龛来支持其存活和扩增;其二,肿瘤干细胞的激活和扩增都需要特异龛提供条件,肿瘤干细胞分泌信号分子激活、改造龛,为其所用;其三,肿瘤干细胞微环境是肿瘤发生的始动因素,即微环境异常直接导致细胞恶变,例如成骨细胞特异性敲除Dicer基因能引起造血细胞的恶变。此外,也有学者提出肿瘤干细胞的存活和增殖也可能是龛非依赖性的,甚至可能通过分泌细胞因子诱导肿瘤干细胞分化或死亡,对肿瘤干细胞的扩增和自我更新起限制作用 。
在肿瘤干细胞龛内,不断发生着一些保持自身内环境稳定的反应,如炎症、上皮间质转化(EMT)、缺氧、血管新生等,这些生物过程决定肿瘤干细胞的命运。上皮间质转化与肿瘤进展和肿瘤干细胞龛内的炎症过程都密切相关。肿瘤干细胞龛中常见的炎症因子IL-6、IL-8、TGF-β1、NFκβ、TNFα和HIF-1α反过来也参与调节上皮间质转化和肿瘤进展。在胰腺癌细胞中,NFκβ信号途径不仅促进上皮间质转化,而且促进癌细胞的迁移和侵袭。缺氧诱导因子(HIF)与肿瘤细胞对缺氧条件的适应有关,肿瘤干细胞内表达的HIF-1α能促进肿瘤的发展和转移。同时,HIF-1α还介导VEGF与肿瘤干细胞表面的VEGF受体结合,刺激血管新生。在缺氧环境中,ROS表达增高,激活应激反应途径,使肿瘤干细胞龛内TGFβ、TNFα、HIF-1α、MMP-3和TPA的表达水平增高,进而促进肿瘤干细胞存活和上皮间质转化。