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Cell Stem Cell：为肿瘤干细胞建立基因模块图谱
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自我更新（self-renewal）是干细胞和癌细胞的共同特征，但是对于它们是否 拥有共同的干性（stemness）程序，科学界一直存在争议。目前的干细胞模型 认为，有少量的祖细胞维持着自我更新的能力以及组织的结构。胚胎干细胞（ embryonic stem cell，ESC）和成体干细胞自我更新以及发育出多种细胞的能 力构成了“干性”的最基本定义。而大量的证据表明，肿瘤同样存在相应的肿 瘤干细胞，因此，发现、消灭这些细胞对于诊断和治疗癌症就很重要。 在2008年4月10日出版的《细胞—干细胞》（Cell Stem Cell）上，来自美国和 以色列的一组科学家发表文章称，他们成功地建立了一种基因模块图谱（gene module map），这种图谱能将胚胎干细胞、成年组织干细胞、以及人类癌症组 织的转录程序系统连接起来。图谱还揭示了两种区分胚胎干细胞和成年组织干 细胞的主要基因模块。类胚胎干细胞转录程序在多种人类上皮癌（epithelial cancers）中都得到激活，并且能预测转移和死亡率。肿瘤基因c-Myc能重新激 活正常和癌变细胞中的类胚胎干细胞程序。在Ras和IκBα转化而来的人类原代 角质形成细胞（primary human keratinocytes）中，c-Myc会使得肿瘤起源细 胞（tumor-initiating cell）增加150倍。这种c-Myc增加的肿瘤发生不受到基 因组不稳定性（genomic instability）的影响。因此，激发分化成年细胞中的 类胚胎干细胞转录程序或许会诱导癌干细胞的病态自我更新发生。 研究结果显示，类胚胎干细胞程序不仅仅只是增生信号。从基因模块图谱得到 的类胚胎干细胞程序在各种人类癌症中得到激发，并且能预测患者死亡率和转 移可能。此外，科学家发现c-Myc除了推动细胞增生外还存在其它作用，但目前 研究人员还无法证明类胚胎干细胞信号能提供独立的诊断价值，并且也不清楚 类胚胎干细胞信号究竟是在少量的肿瘤干细胞或大量人体癌症组织中得到表达 。所以作者表示，还需要进行进一步研究来解决这些问题。（科学网 何宏辉/ 编译） 推荐原始出处： （Cell Stem Cell），Vol 2, 333-344, 10 April 2008，David J. Wong, Ho ward Y. Chang Module Map of Stem Cell Genes Guides Creation of Epithelial Cancer S tem Cells David J. Wong,1 Helen Liu,1 Todd W. Ridky,1 David Cassarino,2 Eran S egal,3, and Howard Y. Chang1, 1 Program in Epithelial Biology, Stanford University, Stanford, CA 9 4305, USA 2 Department of Pathology, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA 3 Department of Computer Science and Applied Mathematics, Weizmann I nstitute, Rehovot 76100, Israel Summary Self-renewal is a hallmark of stem cells and cancer, but existence o f a shared stemness program remains controversial. Here, we construc t a gene module map to systematically relate transcriptional program s in embryonic stem cells (ESCs), adult tissue stem cells, and human cancers. This map reveals two predominant gene modules that disting uish ESCs and adult tissue stem cells. The ESC-like transcriptional program is activated in diverse human epithelial cancers and strongl y predicts metastasis and death. c-Myc, but not other oncogenes, is sufficient to reactivate the ESC-like program in normal and cancer c ells. In primary human keratinocytes transformed by Ras and IκBα, c-Myc increases the fraction of tumor-initiating cells by 150-fold, enabling tumor formation and serial propagation with as few as 500 c ells. c-Myc-enhanced tumor initiation is cell-autonomous and indepen dent of genomic instability. Thus, activation of an ESC-like transcr iptional program in differentiated adult cells may induce pathologic self-renewal characteristic of cancer stem cells. -- |
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