上皮-间质转化(epithelial–mesenchymal transitions,EMT)显然是一个被肿瘤细胞利用,从而产生了符合恶性肿瘤特性的,如侵润,存活和并迁移的一个发展(发育)历程。然而,转化为EMT 的恶性肿瘤细胞是如何在远处生长繁殖仍不清楚。最近,Sendurai Mani, Robert Weinberg 和同事们发现了EMT带有了干细胞样属性的依据。
Mani和同事通过外源表达发育相关转录因子TWIST 或SNAIL,或通过TGF1处理, 成功诱导永生化乳腺上皮细胞(HMECs)成为EMT。这些EMT细胞根据细胞表面标志CD44和CD24进行流式分选。他们发现这些转化的EMT细胞带有CD44高表达,CD24低表达,与通常的乳腺上皮干细胞的分类标志一致。
同样的,他们发现转化为EMT的HMECs在悬浮培养液下形成30-40倍的更多的微球体,这提示它们已具有乳腺上皮干细胞和特性。
进一步,他们发现这些细胞也有自我更新的属性,并属于多向潜能 — 能产生 乳腺导管腔上皮细胞(luminal cell)、基底细胞(basal cell)。Matrigel培养也发现转化为EMT的HMECs细胞与正常乳腺导管细胞类似也形成复杂的二级结构。综合分析,这些数据提示这些EMT与非转化的HMECs相比,已具有干细胞样特性。
然后,下一个问题是干细胞是否具有EMT的标志?作者分析了单层培养的分选的(没有经过诱导转化为EMT实验)的HMECs 细胞的RNA表达谱,并发现CD44高/CD24低表达细胞展示了EMT相关的基因表达谱。而且,它们,他们也发现了鼠乳腺干细胞(用CD49fhigh/CD24med表型分离)也具有自我更新属性,并表达EMT相关的标志。
这是否与乳腺癌相关呢?通过对3个乳房缩小整形术(reduction mammoplasty)和5个乳腺癌标本进行系列基因表达分析,作者发现CD44高表达,CD24低表达细胞高水平的表达间质细胞标志的mRNA。
这提示乳腺上皮干细胞能从分化的细胞群EMT转化时产生,EMT能从相对分化的肿瘤细胞中生成被称为“肿瘤干细胞”的细胞。
实际上,,ERBB2转化并经历EMT转变的HMECs细胞,与无EMT转化的相比,形成至少10倍更多的肿瘤球,和软琼脂上的克隆,同时在移植瘤实验中发现,用HRAS-V12表达SNAIL 或TWIST 转化HMECs 细胞能形成约两倍的致瘤细胞。
Mani, Weinberg 和同事认为EMT可能是乳腺细胞同时具有转移和干细胞特性的通路,导致转移的肿瘤细胞在转移位置成长为肉眼可见的肿瘤。
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Cindy