在临床上，很多看上去似乎已经被治疗消灭的癌症会再次复发。一些科学家将此归罪于所谓的“肿瘤干细胞”，认为它们可能是肿瘤细胞的一个子集，能够保持一定的休眠状态，逃避化疗或放疗，并在几个月或几年后形成新的肿瘤。在这种情况下,出现了一种著名的假说：很多肿瘤都是由“肿瘤干细胞”产生的，就像普通的干细胞产生正常组织一样。但是，由于研究者一直无法追踪到这些与病人真正相关的异常细胞：即形成肿瘤的细胞（肿瘤干细胞），所以这种假说一直存在争论。

    然而，《自然》和《科学》杂志在2012年8月1日同时发表3篇研究，首次在原生环境（native habitat）中确定肿瘤干细胞可能确实存在。现在，有三个独立的小鼠肿瘤研究小组的结果也支持这样的观点：有一小部分细胞在驱动肿瘤的生长，而想要治愈癌症可能需要将这些细胞（即所谓肿瘤干细胞）清除。

    领导脑癌研究的达拉斯得克萨斯大学西南医学中心的路易斯•帕拉达（Luis Parada）认为，目前还无法确认，这些从脑癌、肠癌和皮肤癌研究的结论是否适用于其他类型肿瘤。但是，如果它们适用于其他肿瘤，这将深刻地改变目前的化疗疗效评价和临床疗法的制定标准。 取而代之的是，不仅要看某种疗法是否缩小肿瘤，研究人员将更关注其是否杀死了那些促进肿瘤生长的细胞。

    根据细胞表面标记物，研究人员将肿瘤干细胞从癌症组织中分离出来并注射进入实验小鼠体内。原则上，这些产生新肿瘤的细胞就是肿瘤干细胞。但是质疑者认为，这种通过移植的方式将细胞从它们的原生环境中转移会导致其生物学特性的改变，因此细胞在转移后载体体内的生物学行为，未必能反映其实际的生物学特性。主导皮肤癌研究的布鲁塞尔自由大学的Cédric Blanpain教授认为：“你只是看到了一个细胞能够变成什么，但是却并不知道细胞群真正可以变成什么。”

    这三个研究小组都是通过利用基因技术来跟踪这些细胞，试图填补在这一方面的知识空缺。帕拉达教授和他的同事们想检测是否特异性标识健康成人神经干细胞的一个遗传标记，也可标识神经母细胞瘤中的癌症干细胞。他们发现，所有神经母细胞瘤样本中至少有几个标记细胞——大概就是干细胞。未标记细胞可被标准化疗杀死，但肿瘤可迅速恢复。进一步的实验表明，未标记细胞起源于标记的细胞祖先。当研究者把化疗与抑制标记细胞的遗传手段相结合进行治疗时，帕拉达说，肿瘤显著缩小到“残留遗迹”的水平。

    在另一项研究中，荷兰乌得勒支Hubrecht研究所的干细胞生物学家Hans Clevers教授等把注意力瞄准了肠道。他们利用具有多色肠道的小鼠研究了能够形成肠腺瘤（肠癌的前兆）的细胞类型。这种被科学家昵称为彩纸鼠的啮齿动物携带了能够根据肠道细胞自身来源而将其标注为蓝、绿、红或黄色的遗传标记。研究小组报告说，肠腺瘤由表达了一种名为Lgr5+基因的细胞发展而来，而这种基因也活跃于普通的肠道干细胞中。研究者们利用药物驱动的荧光素标志物表达系统，最后在小鼠体内证实，多种不同类型的肿瘤细胞，其实是来源于单一的干细胞。为了验证这些干细胞是否还能继续促进肿瘤发展，Clevers教授等进行了第二个实验。Clevers降低了药物剂量后，触发了部分干细胞改变了颜色，从而证实了这些干细胞还在形成不同类型的肿瘤细胞，而这些干细胞可能正是肿瘤干细胞。

    对皮肤癌的研究，比利时Blanpain教授和他的小组标记单个肿瘤细胞，而不是特异地标记干细胞。他们发现，细胞表现出两种不同的分工模式：它们要么按照某个有限的速率分裂出不同的细胞，或者变得更有进攻性，即产生更多新型的干细胞。研究者认为，这是早期终止肿瘤进展的一个关键点。例如：早期治疗应该诱骗这些细胞分化成非分裂性细胞，而不是消灭这些肿瘤干细胞。Blanpain教授认为，新发现的肿瘤干细胞与体内负责组织生长与更新的正常干细胞非常接近。肿瘤干细胞的靶向治疗可能也会损坏健康组织。首要的研究重点将是，发现正常干细胞和癌症干细胞间的差异，这样才能产生区别它们的治疗方法。

    英国剑桥白头研究中心的一位癌症研究学者Robert Weinberg认为，这些研究为肿瘤干细胞的存在提供了清晰的实验证据，为阐明肿瘤干细胞的概念提供了很大帮助。但是，肿瘤细胞涉及到的通路可能比我们观察到的要复杂很多。例如，肿瘤内的非干细胞也可能重新分化为干细胞。

    这三个团队仍将继续此项研究，找出这些肿瘤干细胞的轨迹。研究人员还将致力于寻找杀死这些肿瘤干细胞的方法。如今，他们已经有更多的工具来测试这样的策略是否会奏效。

（作者：贺利军、王敏骏）

参考文献：《Nature》 2012;488:13-14