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胶质瘤干细胞标志物研究

编辑:INC|发布时间:2021-11-05 15:26

  1CD133/Prominin-1

  CD133是一种跨膜糖蛋白,在多种肿瘤干细胞中都有表达,也是目前研究最多的筛选GSC的表面标志物。SINGH等研究表明:CD133能富集自我更新、增殖能力、分化能力强的细胞。然而,有学者发现:从新鲜标本中分离的肿瘤CD133-细胞与CD133+细胞以相似的速率形成肿瘤。CD133作为GSC标志物的文献报道相互矛盾,这是由于CD133的糖基化差异,导致可变的表位掩蔽。因此,CD133作为筛选GSC的表面标志物,假阳性率过高,并不能作为鉴定GSC的金标准。

  近年来对CD133的生物学方面研究进展主要集中在对正常组织中CD133的生理功能了解,以及对CD133在肿瘤干细胞中的早期作用探讨。鉴于CD133的预测价值以及CD133+的GSC对放射、化疗的抗性,研究CD133依然很有必要。CD133、少突胶质细胞转录因子-2(Olig2)和CD44的表达与多形性脑胶质瘤细胞的增殖相关,通过使用临床上的CD133/Olig2和CD44标记监测细胞表型的变化,可以改进治疗方案。

胶质瘤干细胞标志物研究

  此外,CD133是正常神经干细胞的标志物,因此,基于CD133的GSC靶向疗法可能会影响正常的干细胞。CD133虽然不是理想的GSC标志物,特异性也存在很多争议,其生理机制尚未阐明,对CD133的研究仍然有广阔前景。

  2CD15

  CD15是一种存在于细胞表面的糖蛋白,也被称为阶段特异性胚胎抗原-1(stage specific embryonic antigen 1,SSEA-1)。READ等确定CD15是小鼠髓母细胞瘤的干细胞标志物,其在胶质瘤中的表达与CD133密切相关。而SON等研究证实,CD15+细胞致癌性远高于CD15-细胞,且具有自我更新和多向分化的能力,推断CD15可作为GSC的强化标志物。然而近年研究发现,体外比较CD15+和CD15-细胞,发现两者增殖行为没有差异。此外,体外细胞能在CD15+和CD15-状态之间相互转化,一定程度上否定CD15作为GSC表面标志物的意义。

  也有研究表明:携带CD15的Ceacam1主要存在于细胞质中,这一发现解释CD15-神经胶质瘤细胞能自我更新并同CD15+细胞一样形成肿瘤干细胞球的原因。CD15的功能还有待进一步研究,通过CD15来靶向GSC在胶质瘤的治疗上也表现出相当高的潜力。

  3Nestin

  巢蛋白(Nestin)是一种丝状蛋白,位于细胞质中,是神经干细胞的标志物。在胶质瘤中CD133和Nestin的表达比正常脑组织中高,且共表达程度与肿瘤等级正相关,证实CD133与Nestin的共表达对鉴别GSC更有意义。ARAI等发现,诊断恶性程度等级高的胶质瘤时,Nestin是很有意义的标志物,其高表达同时也提示预后差。JIN等从人体GSC中分离Nestin+细胞群,观察到这些细胞具有明显的肿瘤干细胞特性,而降低GSC细胞表面Nestin+细胞比例,总Nestin水平没有显著变化,意味着细胞表面Nestin的产生,表明Nestin可以作为GSC标志物。而在LV等的研究中,Nestin可能在胶质瘤的临床预测和预后中起重要作用。

  4FABP7

  脂肪酸结合蛋白7(fatty acid binding protein7,FABP7)是多种ω-3脂肪酸的细胞伴侣,为神经上皮细胞干性的调节剂。研究发现FABP7在胶质瘤体外培养神经球中表达量很高,且与胶质母细胞瘤(GBM)的侵袭性相关。有学者使用新开发的抗FABP7抗体和病人衍生的GSC细胞系,发现FABP7在大多数GBM中高度表达。FABP7和SOX2的双重免疫染色结果显示:与弥漫性星形细胞瘤(Ⅱ级)和间变性星形细胞瘤(Ⅲ级)相比,GBM(Ⅳ级)中的FABP7+和SOX2+肿瘤细胞显著增加。Western印迹、qPCR和免疫细胞化学检查发现FABP7在GSC高度富集,在非GSC中下调。脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FASN)和FABP7可协同调节GSC增殖中脂质筏介导的信号转导,下调FABP7可显著降低胶质瘤细胞的增殖与转移。FABP7作为新的GSC标志物具有较大的潜力。

  5Oct4

  SEYMOUR等研究证明Otc4通过SOX2在保持GSC特性上发挥重要作用。国内张泰等研究确定GSC中Oct4/类泛素化修饰蛋白1(SUMO1)共价结合稳定肿瘤干细胞的干性维持机制,利用Oct4去SUMO化修饰可以使GSC失去增殖潜能。研究未发现Oct4对病人的预后研究价值,尚需更多大样本研究进一步证明。

  6Integrinα6

  Integrinα6是细胞外基质蛋白家族中的层连蛋白,可与Integrinβ1或β4形成异源二聚体,是神经干细胞的标志物。LATHIA等在研究中发现Integrinα6在GSC中高度表达,并且主要集中在血管外周微环境中,是GSC的一个潜在治疗靶点。目前已经证实用Integrinα6可以从胶质瘤组织中分离出GSC,Integrinα6能促进体外培养肿瘤细胞的繁殖生长。N-钙黏蛋白和Integrinα6可通过细胞外信号调控激酶调控GSC侵入。四跨膜蛋白CD151与Integrinα6的结合机制也被证明可以作为胶质瘤的潜在治疗靶点。因此,Integrinα6可用于分离富集GSC,也可作为GSC血管治疗靶点。

  7A2B5

  A2B5是神经节苷脂和糖蛋白的糖链表位。OGDEN等通过研究发现A2B5+/CD133-和A2B5+/CD133+细胞的亚群致瘤能力相同。进一步研究中,A2B5+/CD133-和A2B5+/CD133+细胞具有GSC特性,而CD133-/A2B5+具有较强的侵袭能力。HAN等比较A2B5-/CD133-和A2B5+/CD133-两个亚群,发现A2B5-细胞的增殖能力和自身再生能力较强,而A2B5+细胞的侵袭能力更高,不同亚群的特点不同。A2B5+/CD133-人胶质瘤细胞在免疫缺陷大鼠中形成肿瘤,而A2B5-/CD133-细胞未形成肿瘤。这表明:CD133-细胞也具有致瘤性,可以结合A2B5来识别筛选GSC。

  8SOX2转录因子

  SOX2是SOX区域Y相关高迁移率组(high mobility group,HMG)蛋白家族成员之一,其在维持干细胞增生和抑制干细胞定向分化中起着积极作用。研究发现,与正常脑组织相比,SOX2在脑恶性胶质瘤中高表达。SOX2异位表达可以将神经胶质瘤细胞去分化为神经胶质瘤干样细胞(IGSC),表明SOX2在GSC的发生和维持中发挥关键作用。而只有表达水平大于30%的SOX2-GSC能够产生体外神经球,增殖标记Ki-67与SOX2的共表达可用于评估有无胶质瘤患病风险。而且SOX2在成人脑组织中表达量很低,而且大多出现在干细胞中,是很有意义的治疗靶点。

  9BMI-1

  BMI-1是多梳基因家族成员之一,主要在细胞周期与细胞衰老等方面起调控作用,近年来研究证实BMI-1在多种肿瘤中过度表达,具有预后价值。研究表明:上调胶质瘤细胞中BMI-1的表达可促进内皮细胞GSC样表型,即BMI-1介导GSC的成瘤性。HONG等发现BMI-1基因的过度表达和胶质瘤发生显著相关,而BMI-1基因的沉默则会抑制干细胞增殖。同时还有研究显示:BMI-1高表达的病人总体生存率明显低于低表达病人,特别是BMI-1和组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶(EZH2)的共表达可能是胶质瘤病人预后的高度敏感标志物。

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