研发前沿 (cancer stem cells, CSCs) CSCs CSCs. CSCs (, ).,. CSCs. CRC,. The Author(s) Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserv

Transcription

1 : : DOI: /wcjd.v24.i ; 24(28): ISSN (print) ISSN (online) 2016 Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved. EDITORIAL 结直肠癌干细胞的研究进展 common malignant tumors of the digestive system, and its initiation, promotion and prognosis are closely related to cancer stem cells (CSCs). CSCs are defined as a minority population of cancer cells with self-renewal ability, multi-lineage differentiation potential and highly aggressive behaviors, which have been identified in many types of cancers including CRC as one of the key mediators Colorectal cancer stem cells driving cancer metastasis and progression. The presence of these CSCs can be attributed to the failure of cancer treatments as these cells are believed to exhibit therapy resistance. Here, we review the current understanding of colorectal CSCs, with an emphasis on candidate markers, biological properties, related signaling pathways, and clinical applications. 背景资料 (colorectal cancer, CRC),, C R C. CRC 5 66%, 5 13%. Shan Peng, Guo-Qing Hu Shan Peng, Guo-Qing Hu, Department of Oncology, Tongji Hospital Affiliated to Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan , Hubei Province, China Supported by: National Natural Science Foundation of China, No Correspondence to: Guo-Qing Hu, Professor, Department of Oncology, Tongji Hospital Affiliated to Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, 1095 Jiefang Avenue, Wuhan , Hubei Province, China. gqhu@tjh.tjmu.edu.cn Received: Revised: Accepted: Published online: Abstract Colorectal cancer (CRC) is one of the most The Author(s) Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved. Key Words: Colorectal cancer; Colorectal cancer stem cells; Cancer stem cell markers; Biological properties; Signaling pathway; Tumor metastasis; Targeted therapy Peng S, Hu GQ. Colorectal cancer stem cells. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2016; 24(28): URL: i28/3953.htm DOI: v24.i 同行评议者,, (colorectal cancer, CRC) ;,, (cancer stem cells, CSCs), (. CSCs ) WCJD

2 研发前沿 (cancer stem cells, CSCs) CSCs CSCs. CSCs (, ).,. CSCs. CRC,. The Author(s) Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved. 生 发展的关键 [7] [8] 年, Bonnet 等第一次 通过 CD34 + CD38 - 标记分离出白血病干细胞, 并 且发现 CD34 + CD38 - 白血病细胞能在小鼠体内 诱发人急性髓性白血病. 研究者们后续在乳腺 癌 [9] 脑胶质瘤 [10] 肺腺癌 [11] 前列腺癌 [12] 黑色素瘤 [13] 头颈部肿瘤 [14] CRC [15] 等很多 实体瘤中发现 CSCs 的存在. 基于近年来 CRC 干 细胞的相关研究, 本文将集中阐述 CRC 干细胞 的起源 表型 功能 相关信号通路及其临 床意义等. 深入了解 CSCs 的生物学特性 研究 发展相应的鉴别方法以及开发靶向 CSCs 的治疗手段, 将对肿瘤研究与临床治疗有着极其重 要的指导意义.,. 1 正常肠道干细胞与肠道稳态 URL: com/ /full/v24/i28/3953.htm DOI: org/ /wcjd.v24.i 引言 结直肠癌 (colorectal cancer, CRC) 是常见的消 化系恶性肿瘤之一, 根据流行病学数据显示, 发达国家 CRC 致死率排名第三. 尽管 CRC 在发 达国家的发病率正在逐年下降, 但是在中国在 内的发展中国家中, 其发病率呈逐年上升的趋 势. 目前全球 CRC 5 年生存率为 66%, 但晚期患 者的 5 年生存率仅为 13% [1]. 自从 20 多年前发现 基因修饰和腺癌的发生发展相关以来 [2], 基因 组学和表观遗传学以及转基因小鼠模型等实 验方法让我们更加深入地了解 CRC 的本质. 一 方面, 肿瘤与肿瘤之间存在异质性, 使得肿瘤 的标准化治疗向个体化治疗的方向转变 [3] ; 另 一方面, 肿瘤内存在异质性, 即一种结肠癌内 含有不同基因突变的多个克隆子 [4]. 而肿瘤干 细胞 (cancer stem cells, CSCs) 的发现进一步证 实了肿瘤内异质性, 因为他们最开始被认为是 一类有明确表型和分子特征的细胞亚群. 越来 [5] 越多的证据表明, CSCs 是一类动态变化的细 胞亚群, 同时受基因组学 表观遗传学及微环 [6] 境因素的综合作用的影响. 最近研究发现肿 瘤间异质性和肿瘤内异质性都对肿瘤患者的 预后有临床指导意义. CSCs 是一类具有自我 更新 无限增殖及分化潜能的细胞亚群, 这部 分细胞虽然只占肿瘤的极少部分, 却是肿瘤发 即使 CRC 干细胞不一定来源于正常的肠道干 细胞 (intestinal stem cells, ISCs), 两者之间仍有 一些共通的基本信号通路 [16], 所以了解 ISCs 有 助于了解 CRC 干细胞. ISCs 是成体干细胞的一 种, 具有不对称分裂 自我更新和多向分化 潜能 [17]. ISCs 主要存在于肠隐窝内, 其不断增 殖 分化 迁移来补充肠道上皮细胞, 使其 每 5 d 更新 1 次, 致使肠道上皮组织是成年哺乳 动物自我更新最活跃的组织之一 [18]. ISCs 根据 其标记分子可分为 +4 细胞 ( 广泛表达 BMI1 HOPX TERT 和 LRIG1) [19] 和憩室柱状细胞 ( 高 表达 LGR5) [20] 两类. 有学者认为这是两种截然 不同的细胞亚群 [21] [22,23], 但是也有研究表明这 两种亚群之间存在相互转换. 相比于小肠, 结 肠在憩室结构和细胞组成上有许多不同, 结肠 的憩室在黏膜表面不会突出形成绒毛, 而且憩 室内没有 Paneth 细胞 +4 细胞和 BMI1 + 细胞, 结肠干细胞通常是 LGR5 + 或 EphB2 high[24]. 此外, 在结肠憩室中还检测到慢循环干细胞, 其以上 调的 Notch 信号通路 LRIG1 + 或作为 DCLK + 簇 细胞亚群为特征 [25-27]. 2 CRC 的起源与 CRC 干细胞 [28] 1998 年 Lengauer 等首先提出了 CRC 发生的分 子生物学模型, 认为生长调节基因抗原递呈细 胞 (antigen presenting cell, APC ) K-ras 和 p53 按一定顺序发生突变可以引起相应的蛋白表 达异常, 而这种异常表达的不断累积导致正常 上皮 - 管状腺瘤 - 管状绒毛状腺瘤 - 重度不典型 增生 - 肿瘤这一癌变过程, 即是这种基因的不 稳定性导致了原癌基因的激活突变和抑癌基 WCJD

3 因的失活突变, 最终引起肿瘤的发生. 然而, 有 关肿瘤起始细胞 ( 即最开始发生原癌基因激活 或抑癌基因失活的细胞类型 ) 的研究仍不明确, 传统观念认为肿瘤是由体细胞经过一系列的 随机多基因突变而成, 突变后的细胞增殖能力 加强, 凋亡基因沉默, 使每个肿瘤细胞都可以 无限制地生长. 近年来研究显示, 肿瘤中, 绝大 多数细胞失去了增殖和自我更新的能力而分 化成为有明确肿瘤表型的成熟细胞, 仅有极少 数的 CSCs 具有广泛增殖 自我更新和多向分 化的潜能 [7], 故体细胞作为肿瘤起始细胞这一 理论值得怀疑. LGR5 + BMI1 + CD133 + 的 ISCs 中 β-catenin 通路的异常活化会导致腺瘤的发生, 由此可以推测 ISCs 可能是 CRC 的来源 [29]. 3 CRC 干细胞表面标志物与生物学特性 3.1 CRC CSCs 研究的关 键是如何从肿瘤组织或肿瘤细胞中分离出 CSCs. 目前主要有 3 种方法进行分选 : (1) 采用 体外多细胞成球实验 : 无血清悬浮培养分离 法 ; (2)Hoechst 荧光染料法 ; (3) 表面标志物分 选法, 比较常用的分选手段有流式细胞仪分选 和免疫磁珠分选. 迄今为止发现的可用于描述 CRC 干细胞的表面分子标记有 CD133 +[30-32] EphB2 high[33] EpCAM high /CD44 + /CD166 +[34,35] ALDH +[36] LGR5 +[37,38] CD44v6 +[39] 和 DCLK1 激酶 [40]. 表达 CSCs 表面分子标记的细胞比例可 能随肿瘤分期 ( 因为在早期肿瘤中有非常明确 的分层结构, 但是在晚期肿瘤中这种结构已被 破坏 ) [5] 治疗时间 治疗方式 微环境因素 和个体因素的变化而变化. 因此, 在肿瘤的发 生发展过程中, CSCs 的数量和表型一直是动 [41] [15] 态变化的. O'Brien 等和 Ricci-Vitiani 等认为 CD133 可作为独立的 CRC 干细胞表面标志物, [42] 但 Shmelkov 等却认为 CD133 不能独立作为 [43,44] 其表面标志物. 尽管研究显示 CD133 + CRC 细胞亚群在体内和体外的移植实验中均具有 较强的成瘤性, 但并不是所有的 CD133 + 肿瘤 细胞都是 CSCs [45] [46]. 有研究显示, CRC 干细胞 分化后 CD133 的 mrna 水平并没有下降. 因为 在 CRC 细胞系中, CD133 不仅表达于 CSCs 的 表面, 而且也表达在已经分化的肿瘤细胞表 面. 此外, CD133 的 mrna 水平和蛋白水平在 分化后均没有下调, 但是他的糖基化作用改变 了, CSCs 表面表达高度糖基化的 CD133 而分 化完成的细胞表面的 CD133 糖基化作用下降 了, 糖基化作用使得 CD133 的空间结构发生改 变, 所以 CSCs 表面的 CD133 抗体还是无法识别 已经分化的细胞表面的 CD133, 所以 CD133 仍 可作为 CRC 干细胞较为可靠的标记分子 [46]. 此 外, ALDH1 可作为 CRC 干细胞的另一个表面 标志物 [47] [48]. Goossens-Beumer 等的研究也表 明 ALDH1 Survivin 和 EpCAM 的联合表达是 [34] CRC 患者的一个独立预后因子. Dalerba 等还 发现 CD166 可作为 CRC 干细胞的候选标志物. CD166 是间充质干细胞的表面标志物, 在 CRC 上皮细胞中呈异质性分布. 实验中的所有 CRC 标本中均存在 EpCAM high CD44 + CDl66 + 细胞亚 群, 且 CD166 在原代肿瘤 移植瘤和正常结肠 上皮中的表达具有重复性 持续性. 最近, 干 细胞转录调控因子 BMI1 也被发现对调节 CRC 干细胞的自我更新能力有重要作用, 对 BMI1 的抑制会导致肿瘤生长过程中干细胞的缺失 和损伤 [49]. 3.2 CRC 除了表型分子, 另外一种鉴定 CSCs 的方法是通过其生物学特 性来分辨. 目前认为, 动物体内成瘤实验是检验 CSCs 自我更新和无限增殖能力的金标准 [50]. 干 细胞有两种分裂方式, 即对称分裂和不对称分 裂. 对称分裂产生两个与亲代完全相同的子代 干细胞 ; 不对称分裂产生一个与亲代完全相同 的子代干细胞和一个祖细胞, 祖细胞随后定向 分化为终末细胞. CSCs 具备上述干细胞特有的 能力. 体外培养条件下, 单个肿瘤干细胞能分 裂 增殖形成克隆性细胞球, 将其吹打成单细 [34] 胞后, 仍能形成多个相同的克隆球. Dalerba 等 从 CRC 组织中分离出少量 EpCAM high CD44 + 细 胞, 将其接种于 NOD/SCID 鼠体内形成移植瘤, 再从移植瘤内分离出 CRC 干细胞少量接种, 又 可形成相同表型的移植瘤. 化疗抵抗是 CRC 药物治疗效果低下的主 [51] 要原因. Colak 等发现 CRC 干细胞发生选择 性化疗抵抗与线粒体诱导效应降低有关, 通 过使用 BH3 类似物 ABT-737 和 WEHI-539 可抑 制抗凋亡蛋白 Bcl-xL 活性, 降低线粒体内膜 去极化阈值, 提高化学治疗敏感性, 增强化学 [52] 治疗效果. 此外, 研究还发现对于结肠癌伴 肝转移的患者来说, 凋亡蛋白抑制剂 BIRC6 是 结肠癌干细胞对奥沙利铂与顺铂抵抗的重要 调节因子, 靶向 BIRC6 的治疗有助于消除结肠 相关报道, β1 -. WCJD

4 创新盘点, CSCs,. 癌干细胞. [53,54] 诸多研究表明细胞的干性状态是动态 变化的. 干细胞的动态可理解为 可塑性, 即细胞在不同功能状态间转换的能力, 比如 静止 / 增殖, 药物敏感 / 药物抵抗, 对称分裂 / 不 对称分裂, EMT/MET 以及干细胞状态 / 非干细 胞状态之间的转换等 [55]. 在 CRC 黑色素瘤 乳腺癌等实体瘤中均发现 CSCs 和已经分化的 CSCs 之间的相互转换 [5]. 再者, CRC 干细胞可 能来源于祖细胞的去分化, 而这种去分化现象 是核因子 -κb(nuclear factor-κb, NF-κB) 信号通 [56] 路异常活化或肿瘤相关细胞产生的细胞因 [57] 子所致 Wnt 信号通路异常活化的结果. CSCs 相对于正常干细胞则具有更强的可塑性, 以致 其具有更强的适应潜能 ; 正常干细胞通过组织 再生维持稳态, 而 CSCs 则通过增加细胞数量以 及自身调整为更具侵袭性的表型来产生应答. 干预 CSCs 的可塑性可能会为传统和靶向抗肿 瘤治疗提供新思路. 4 CRC 干细胞的调控因素 4.1 CRC 在正常 干细胞中, 自我更新和分化的平衡由数个信 号通路所调控, 一旦信号通路失控将形成肿 瘤. 在这些信号通路中, Wnt 转化生长因子 β(transforming growth factor-β, TGF-β) Notch 和 Hedgehog 与多种肿瘤包括 CRC 的发生密切 相关 [58] Wnt : Wnt 信号通路在上皮干细胞自 我更新的调控中具有重要作用, 他的基因组 成性激活很可能会抑制肠道上皮细胞的终极 分化, 并导致 CSCs 的出现. 活化的 Wnt 信号通 路与 CSCs 表型密切相关. CRC 干细胞标志物 CD44 和 Lgr5 /Gpr49 是 TCF/LEF 的靶基因. 绝大 多数 (>90%) 的 CRC 患者有腺瘤性结肠息肉病 或者 β-catenin 这两种突变中至少一种突变 [59]. 研究发现, Wnt 信号通路中功能正常的 TCF4 对结直肠干细胞正常功能的维持起到重要作 用. 实验观察证实, 存在 TCF4 缺陷的小鼠, 其 隐窝干细胞发育不良, 相反, 若持续刺激 Wnt 信号通路, 会激发细胞持续增长, 最终导致癌 变发生, 而抑制 Wnt 信号通路中基因过度表达 的 Dickko-pf-1 或人工删除 TCF4, 均可阻断肿 瘤细胞的 Wnt 信号通路, 抑制肿瘤细胞的生长 和更新进程 [60]. 近期研究还表明, CSCs 调节过 程中 Wnt 信号通路和 Hippo 信号通路之间还存 在相互作用, 后者是器官大小控制和机械传导 中的重要调节因子. Hippo 信号通路的传感器 YAP/TAZ 是 β-catenin 信号通路胞内段复合体 的组成部分, 而且他们的核异位对细胞中 Wnt/ β-catenin 信号通路的活化是至关重要的 [61]. 综 上, 我们可以发现 Wnt 信号通路与 CRC 干细胞 的调节密切相关. 但是迄今为止, 仍没有针对 这条通路的有效靶向治疗方法问世 [59]. APC 作 为一种抑癌基因, 只有 APC 蛋白下游的信号传 感器可以作为药物干预的靶点 [59] [62,63]. 有研究 已经证实, TRAF2 和 NCK 相互作用蛋白激酶是 Wnt 信号通路最下游的调节因子, 靶向针对这 种蛋白激酶的一些小分子抑制剂正在研发过 程中 [59], 有望早日应用于临床实践中 TGF-β/BMP : 骨形态发生蛋白 (bone morphogenetic protein, BMP) 是 TGF-β 超家族 中的重要成员, TGF-β/BMP 信号通路有调节细 胞增殖 分化 迁移和凋亡的功能, 他能够抑 制 Wnt/β-catenin 信号通路. TGF-β 信号通路的 失调是 CRC 进展的关键. 许多 CRC 患者能逃避 TGF-β 对肿瘤细胞的抑制作用, 抵抗 TGF-β 诱 导的细胞凋亡机制. 此外, TGF-β 可以从抑癌 角色转变为促进肿瘤生长的角色, 这种角色的 转变是在有如 p53 [64] SMAD4 [65] 等基因突变 [66] 后出现的. 有学者已经证实当结肠癌转移到 肝脏时, 结肠癌干细胞向微环境中释放 TGF-β, 后者促进肿瘤干细胞周围的巨噬细胞 白 细胞 成纤维细胞和内皮细胞释放白介素 (interleukin, IL)-11, 进而引起肿瘤干细胞一系 列的改变, 最终使肿瘤细胞能够在异质器官中 [67] 存活. 最近研究还发现, 在结肠腺癌中, 转录 因子 GATA6 是 Wnt 和 BMP 信号通路的一个重 要调节因子. 他能够通过与 β-catenin/tcf4 竞 争性结合 BMP4 位点的调节区域而抑制 BMP 信 号通路, 从而抑制 BMP 的表达进而促进 CSCs 扩增和自我更新 Notch : Notch 信号通路是干细胞信号 网络中的重要通路, 在细胞发育 分化 增殖 和凋亡方面等具有重要的调节作用 [68]. Notch 配体转导信号至 CSL-NICD-Mastermind 复合 体, 通过激活 HES1 HES5 HEY1 和 HEY2 基因的转录活性来维持干细胞的功能状态. [69] 有研究表明, 在结肠肿瘤细胞系 HCT-116 中, N o t c h-1 的激活表达会促进 J a g g e d-1 WCJD

5 Smad-3 Slug 和 CD44 等 EMT 及干细胞样表型 的表达. 相比于普通的结肠肿瘤细胞, CSCs 内 有高达 倍信号强度的 Notch 信号通路 [70]. [71,72] 研究还发现, Notch 通过抑制细胞周期激酶 抑制剂 p27 和转录因子 ATOH1, 在 CSCs 自我更 新和抵抗凋亡过程中扮演十分重要的角色. 在 CRC 异种移植瘤实验中, 抑制 Delta 样配体活性 会降低 HES1 的水平 CSCs 的数量及肿瘤的生 成 [73,74]. CSCs 内会持续表达高水平的 HES1 Notch-1 和 Jagged-1 [72], 使用 shrnas 技术阻断 Notch 信号通路不仅会降低 HES1 的水平, 同时 会促使细胞分化. 在另一项研究中, 研究者使 用小鼠模型证明 HES1 会抑制细胞分化以及生 长抑制因子 p27/cdk1b 的表达 [73] [75]. 研究还发 现 Delta 样配体 4 可激活 Notch 通路, 导致干细 胞标志物 MUSASHI(MSI-1) 表达增加, 而使用 Notch2/3 抗体可降低 MSI-1 水平, 增加 Notch 通 路抑制因子 NUMB 的表达, 进而抑制肿瘤的转 移. 综上, Notch 信号通路与 CSCs 的形成和状态 维持都密切相关, 他的异常激活会导致 CRC 的 转移与肿瘤形成. 4.2 CRC 上 皮 - 间质转化 (epithelial-mesenchymal transition, EMT), 是指上皮细胞通过特异的生物学机制 致上皮表型消失而转化为具有间质表型的细 胞的生物学过程 [76] [77]. 研究表明, EMT 是上皮 细胞源性恶性肿瘤细胞获得较强侵袭及迁移 能力等恶性行为的重要生物学过程. 肿瘤上 皮细胞发生 EMT 后, 细胞也伴随着 CSCs 特异 性表型的表达 [78], 这意味着 EMT 的发展过程 [79] 与 CSCs 具有重要联系. Leng 等通过结肠癌 细胞 DLD-1 的成球实验表明, 无血清悬浮培 养结肠癌细胞 DLD-1 所形成的细胞球, 发生 了 EMT, 并具有 CSCs 的特征, 其转移相关特 性, 如侵袭与迁移能力, 与 EMT 有着密切的联 系. 再者, TGF-β 在 EMT 过程中发挥着重要的 [80] 作用, 研究表明其可诱导 EMT 的发生. 预先 用 TGF-β1 处理的结肠腺癌 Mc38-luc 细胞注射 到小鼠脾脏, 发现 TGF-β1 介导的 EMT 能够诱 导结肠肿瘤的形成并使肿瘤细胞出现 CSCs 的 表型分子如 CD44 和 SOX2, 而且 TGF-β1 的封 闭抗体 P17 会使上述两者标记分子表达量下 降 [81]. 而另一方面, 鉴于高迁移率蛋白 A1(high mobility group, HMGA1) 是 CRC 细胞转移分 [82] 子机制中关键的转录因子, Belton 等在转基 因小鼠中利用 HMGA1 可诱导 CRC CSCs 表达 Twist1 蛋白, 从而抑制 E-cadherin 的表达, 促进 肿瘤发生 EMT, 从而导致肿瘤转移的发生, 而 HMGA-1 的敲除可阻断肿瘤细胞的锚定并发 生非依赖性生长, 进而抑制体内肿瘤发生肝转 [83] 移. Bak 等还发现 IL-32δ 作为一种常见的炎 性细胞因子, 可通过结合 STAT3 并抑制其核转 位而抑制结肠癌中 CSCs 因子的表达和 EMT 转 化, 从而导致 HT29 结肠癌细胞的侵袭 转移 [84] 能力下降. 近期还有研究表明, 钙传感受体 不仅可以抑制结肠癌发生 EMT, 还能够抑制其 干细胞特性的获得. EMT 对肿瘤发生过程中的 影响与胚胎发育过程中的影响相类似, 会促进 癌细胞的扩散转移, 提高癌细胞的自我更新能 力, 因此提高了癌细胞的干性, 从而促进肿瘤 宏观转移的形成. 4.3 CRC mirnas 近年来研究发现, mirnas 也在 CRC 干细胞的增殖 分化等方 [85] 面发挥调节作用. Fang 等的研究显示, mir- 449b 可通过下调 CCND1 和 E2F3 的表达水平抑 制结肠癌干细胞 SW1116 的增殖. 体外实验中 还发现, mir-93 能够抑制人结肠癌干细胞的增 殖和克隆形成 [86] [87], 临床研究也显示人结肠癌 组织中 mir-93 的水平相比正常结肠组织明显 下调, 而且 mir-93 的低水平表达与结肠癌患者 的不良预后密切相关. 还有 mir-451 也参与了 CRC 干细胞的自我更新 肿瘤形成及化疗抵 抗的过程 [88]. 总之, 部分 mirnas 参与了 CRC 干 细胞的调控机制, 很可能是 CSCs 调控网络中的 一员, 其具体功能的作用及上下游关系还有待 进一步的研究证实. 4.4 CRC 肿瘤干细胞的 生存需要特定的肿瘤微环境, 目前认为大多数 CSCs 都存在于壁龛中, 这和普通的干细胞相类 似, 是被特意化的肿瘤微环境, 可以保护 CSCs 不被分化, 是其保持干性的基础空间. 肿瘤干 细胞与其壁龛环境关系密切, 肿瘤不仅可以适 应肿瘤微环境的变化, 还可以影响肿瘤的微环 境. 近年来有关肿瘤干细胞和肿瘤微环境的相 互作用已成为研究热点. 在 CRC 中, 有研究发 现, Wnt 信号通路被高度激活的肿瘤细胞在组 织结构分布上常常靠近肿瘤相关的成纤维细 [89] 胞, 深入研究表明, 这种成纤维细胞可以分 泌肝细胞生长因子激活肿瘤细胞的 Wnt 信号通 [56] 路, 调节肿瘤干细胞的干性. Schwitalla 等发 应用要点 S m a d 4 P I 3 K, ( b o n e morphogenetic protein, BMP)4, BMP4 CSCs. WCJD

6 名词解释现在炎性肿瘤微环境中, 核因子 NF-κB 通过活 (CSCs): 化的 Wnt 信号通路诱导非干细胞去分化, 从而 使组织获得肿瘤发生的能力, 消除特定的肠上 皮细胞 RelA/p65(NK-κB 亚单位 ) 可阻断肠腺窝 干细胞的扩增, 表明体内炎症环境对 CRC 干细, 胞的产生具有重要作用. 此外, 憩室中正常干 细胞和突变干细胞之间的竞争也受炎性环境 的影响 : p53 突变的干细胞在正常微环境中和. 野生型细胞无明显差别, 但是在炎性肠道中却占有明显优势 [88] [90]. Fatrai 等的研究也表明, 由已经分化的肿瘤细胞和未分化的干细胞样肿瘤细胞旁分泌的干细胞因子, 有助于维持肿瘤细胞的干性特征, 尤其是在乏氧的情况下. 还有研究表明结肠癌干细胞和已分化的结肠肿瘤细胞在辐射环境中存在一定的相互转换和动态平衡, TGF-β1 通过激活 EMT 在这种动态平衡中扮演着重要的角色. 5 CRC 干细胞与疾病预防 治疗的相关性干细胞模型的发现, 可能对肿瘤的预防和治疗产生重要意义. 可能的预防和治疗措施有 : (1) 早期识别正常的组织干细胞和 CSCs, 并对 CSCs 进行干预 : 由于 CSCs 可能来源于正常组织干细胞, 因此早期准确识别并清除 CSCs 可能成为一种预防肿瘤发生的手段 ; (2) 针对 CSCs 内部异常活化的信号通路进行干预, 如 Wnt 途径 TGF-β/BMP 途径 Notch 途径等, 均可以促进细胞分化, 减少细胞增殖 ; (3) 消除微环境对干细胞的不良影响, 在肉眼可见的肿瘤出现之前, 肿瘤周围的基质细胞已经发生遗传和表观遗传改变, 平衡微环境中各种细胞和生长因子 炎症因子水平, 可降低正常干细胞向 CSCs 转化的概率 [91] ; (4) 增强 CSCs 对化疗药 [92] 物的敏感性, 如 Todaro 等发现, CD133 + 结肠癌细胞对化疗药物 5-Fu 或奥沙利铂的抵抗性比 CD133 - 结肠癌细胞更强, 但是在加入 IL-4 抗体后, CD133 + 结肠癌细胞对化疗药物的敏感 [93] 性增加, 药物可显著抑制肿瘤生长. 研究还发现, 在没有 Smad4 突变和 PI3K 活化同时发生的 CRC 中, BMP4 可促进 CRC 干细胞发生终末分化 凋亡并使其放疗敏感性增加, 这样使得 BMP4 可能作为针对晚期 CRC 中 CSCs 的一个治疗靶点. 近期有文献发现, 硫链丝菌素可以选择性诱导人 HCT-15 和 HT-29 结肠癌细胞以及发生了 EMT 和放疗抵抗的子代细胞系中结 肠癌干细胞亚群的凋亡, 硫链丝菌素和奥沙利铂的联合应用比各自单药应用更有利于消除 CD44 + HCT-15 和 CD44 + HT-29, 而肿瘤转录因子 FoxM1 是硫链丝菌素在结肠癌细胞系中的主要靶点 [94]. 6 结论 CRC 干细胞在 CRC 的发生发展的各个阶段均发挥了重要作用. 目前对 CRC 干细胞的标志物 生物学特性及信号通路的研究取得了较大进步, 但对于其与 micrornas EMT 及微环境等的相互作用机制还不甚明了. 我们对 CRC 干细胞细胞水平和分子水平更加深入的研究, 为 CRC 的诊断和治疗提供了新思路, 将来 CRC 的治疗不仅可以关注 CSCs 本身, 还可部分转向 CSCs 微环境, 利用 CSCs 理论为人类早日治愈肿瘤提出新的思路. 7 参考文献 1 Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, CA Cancer J Clin 2016; 66: 7-30 [PMID: DOI: /caac.21332] 2 Fearon ER, Vogelstein B. A genetic model for colorectal tumorigenesis. Cell 1990; 61: [PMID: DOI: / (90)90186-i] 3 De Sousa E Melo F, Vermeulen L, Fessler E, Medema JP. Cancer heterogeneity--a multifaceted view. EMBO Rep 2013; 14: [PMID: DOI: /embor ] 4 Wersto RP, Liblit RL, Deitch D, Koss LG. Variability in DNA measurements in multiple tumor samples of human colonic carcinoma. Cancer 1991; 67: [PMID: DOI: / ( )67:1<106::AID-CNCR >3.0.CO;2-I] 5 Kreso A, Dick JE. Evolution of the cancer stem cell model. Cell Stem Cell 2014; 14: [PMID: DOI: /j.stem ] 6 Fearon ER, Carethers JM. Molecular subtyping of colorectal cancer: time to explore both intertumoral and intratumoral heterogeneity to evaluate patient outcome. Gastroenterology 2015; 148: [PMID: DOI: /j.gastro ] 7 Kopper L, Hajdú M. Tumor stem cells. Pathol Oncol Res 2004; 10: [PMID: DOI: /BF ] 8 Bonnet D, Dick JE. Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell. Nat Med 1997; 3: [PMID: DOI: /nm ] 9 Al-Hajj M, Wicha MS, Benito-Hernandez A, Morrison SJ, Clarke MF. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100: [PMID: DOI: /pnas ] 10 Singh SK, Hawkins C, Clarke ID, Squire JA, Bayani J, Hide T, Henkelman RM, Cusimano MD, Dirks PB. Identification of human brain tumour WCJD

7 initiating cells. Nature 2004; 432: [PMID: DOI: /nature03128] 11 Kim CF, Jackson EL, Woolfenden AE, Lawrence S, Babar I, Vogel S, Crowley D, Bronson RT, Jacks T. Identification of bronchioalveolar stem cells in normal lung and lung cancer. Cell 2005; 121: [PMID: DOI: / j.cell ] 12 Patrawala L, Calhoun T, Schneider-Broussard R, Li H, Bhatia B, Tang S, Reilly JG, Chandra D, Zhou J, Claypool K, Coghlan L, Tang DG. Highly purified CD44+ prostate cancer cells from xenograft human tumors are enriched in tumorigenic and metastatic progenitor cells. Oncogene 2006; 25: [PMID: DOI: /sj.onc ] 13 Fang D, Nguyen TK, Leishear K, Finko R, Kulp AN, Hotz S, Van Belle PA, Xu X, Elder DE, Herlyn M. A tumorigenic subpopulation with stem cell properties in melanomas. Cancer Res 2005; 65: [PMID: DOI: / can ] 14 Prince ME, Sivanandan R, Kaczorowski A, Wolf GT, Kaplan MJ, Dalerba P, Weissman IL, Clarke MF, Ailles LE. Identification of a subpopulation of cells with cancer stem cell properties in head and neck squamous cell carcinoma. Proc Natl Acad Sci USA 2007; 104: [PMID: DOI: /pnas ] 15 Ricci-Vitiani L, Lombardi DG, Pilozzi E, Biffoni M, Todaro M, Peschle C, De Maria R. Identification and expansion of human colon-cancer-initiating cells. Nature 2007; 445: [PMID: DOI: /nature05384] 16 Beck B, Blanpain C. Unravelling cancer stem cell potential. Nat Rev Cancer 2013; 13: [PMID: DOI: /nrc3597] 17 Liu J, Walker NM, Cook MT, Ootani A, Clarke LL. Functional Cftr in crypt epithelium of organotypic enteroid cultures from murine small intestine. Am J Physiol Cell Physiol 2012; 302: C1492-C1503 [PMID: DOI: /ajpcell ] 18 Quyn AJ, Appleton PL, Carey FA, Steele RJ, Barker N, Clevers H, Ridgway RA, Sansom OJ, Näthke IS. Spindle orientation bias in gut epithelial stem cell compartments is lost in precancerous tissue. Cell Stem Cell 2010; 6: [PMID: DOI: /j.stem ] 19 Potten CS, Hume WJ, Reid P, Cairns J. The segregation of DNA in epithelial stem cells. Cell 1978; 15: [PMID: DOI: / (78)90274-x] 20 Hirsch D, Barker N, McNeil N, Hu Y, Camps J, McKinnon K, Clevers H, Ried T, Gaiser T. LGR5 positivity defines stem-like cells in colorectal cancer. Carcinogenesis 2014; 35: [PMID: DOI: /carcin/bgt377] 21 Yan KS, Chia LA, Li X, Ootani A, Su J, Lee JY, Su N, Luo Y, Heilshorn SC, Amieva MR, Sangiorgi E, Capecchi MR, Kuo CJ. The intestinal stem cell markers Bmi1 and Lgr5 identify two functionally distinct populations. Proc Natl Acad Sci USA 2012; 109: [PMID: DOI: / pnas ] 22 Takeda N, Jain R, LeBoeuf MR, Wang Q, Lu MM, Epstein JA. Interconversion between intestinal stem cell populations in distinct niches. Science 2011; 334: [PMID: DOI: /science ] 23 Tian H, Biehs B, Warming S, Leong KG, Rangell L, Klein OD, de Sauvage FJ. A reserve stem cell population in small intestine renders Lgr5-positive cells dispensable. Nature 2011; 478: [PMID: DOI: /nature10408] 24 Barker N, van Es JH, Kuipers J, Kujala P, van den Born M, Cozijnsen M, Haegebarth A, Korving J, Begthel H, Peters PJ, Clevers H. Identification of stem cells in small intestine and colon by marker gene Lgr5. Nature 2007; 449: [PMID: DOI: /nature06196] 25 Hirata A, Utikal J, Yamashita S, Aoki H, Watanabe A, Yamamoto T, Okano H, Bardeesy N, Kunisada T, Ushijima T, Hara A, Jaenisch R, Hochedlinger K, Yamada Y. Dose-dependent roles for canonical Wnt signalling in de novo crypt formation and cell cycle properties of the colonic epithelium. Development 2013; 140: [PMID: DOI: /dev ] 26 Powell AE, Wang Y, Li Y, Poulin EJ, Means AL, Washington MK, Higginbotham JN, Juchheim A, Prasad N, Levy SE, Guo Y, Shyr Y, Aronow BJ, Haigis KM, Franklin JL, Coffey RJ. The pan-erbb negative regulator Lrig1 is an intestinal stem cell marker that functions as a tumor suppressor. Cell 2012; 149: [PMID: DOI: / j.cell ] 27 Westphalen CB, Asfaha S, Hayakawa Y, Takemoto Y, Lukin DJ, Nuber AH, Brandtner A, Setlik W, Remotti H, Muley A, Chen X, May R, Houchen CW, Fox JG, Gershon MD, Quante M, Wang TC. Long-lived intestinal tuft cells serve as colon cancer-initiating cells. J Clin Invest 2014; 124: [PMID: DOI: /jci73434] 28 Lengauer C, Kinzler KW, Vogelstein B. Genetic instabilities in human cancers. Nature 1998; 396: [PMID: DOI: /25292] 29 Zhu L, Gibson P, Currle DS, Tong Y, Richardson RJ, Bayazitov IT, Poppleton H, Zakharenko S, Ellison DW, Gilbertson RJ. Prominin 1 marks intestinal stem cells that are susceptible to neoplastic transformation. Nature 2009; 457: [PMID: DOI: /nature07589] 30 Horst D, Kriegl L, Engel J, Kirchner T, Jung A. CD133 expression is an independent prognostic marker for low survival in colorectal cancer. Br J Cancer 2008; 99: [PMID: DOI: /sj.bjc ] 31 Haraguchi N, Ohkuma M, Sakashita H, Matsuzaki S, Tanaka F, Mimori K, Kamohara Y, Inoue H, Mori M. CD133+CD44+ population efficiently enriches colon cancer initiating cells. Ann Surg Oncol 2008; 15: [PMID: DOI: /s ] 32 Dieter SM, Ball CR, Hoffmann CM, Nowrouzi A, Herbst F, Zavidij O, Abel U, Arens A, Weichert W, Brand K, Koch M, Weitz J, Schmidt M, von Kalle C, Glimm H. Distinct types of tumor-initiating cells form human colon cancer tumors and metastases. Cell Stem Cell 2011; 9: [PMID: DOI: /j.stem ] 33 Jung P, Sato T, Merlos-Suárez A, Barriga FM, Iglesias M, Rossell D, Auer H, Gallardo M, Blasco MA, Sancho E, Clevers H, Batlle E. Isolation and 同行评价,,. WCJD

8 in vitro expansion of human colonic stem cells. Nat Med 2011; 17: [PMID: DOI: /nm.2470] 34 Dalerba P, Dylla SJ, Park IK, Liu R, Wang X, Cho RW, Hoey T, Gurney A, Huang EH, Simeone DM, Shelton AA, Parmiani G, Castelli C, Clarke MF. Phenotypic characterization of human colorectal cancer stem cells. Proc Natl Acad Sci USA 2007; 104: [PMID: DOI: / pnas ] 35 Vermeulen L, Todaro M, de Sousa Mello F, Sprick MR, Kemper K, Perez Alea M, Richel DJ, Stassi G, Medema JP. Single-cell cloning of colon cancer stem cells reveals a multi-lineage differentiation capacity. Proc Natl Acad Sci USA 2008; 105: [PMID: DOI: / pnas ] 36 Ginestier C, Hur MH, Charafe-Jauffret E, Monville F, Dutcher J, Brown M, Jacquemier J, Viens P, Kleer CG, Liu S, Schott A, Hayes D, Birnbaum D, Wicha MS, Dontu G. ALDH1 is a marker of normal and malignant human mammary stem cells and a predictor of poor clinical outcome. Cell Stem Cell 2007; 1: [PMID: DOI: /j.stem ] 37 Glinka A, Dolde C, Kirsch N, Huang YL, Kazanskaya O, Ingelfinger D, Boutros M, Cruciat CM, Niehrs C. LGR4 and LGR5 are R-spondin receptors mediating Wnt/β-catenin and Wnt/ PCP signalling. EMBO Rep 2011; 12: [PMID: DOI: /embor ] 38 Kemper K, Prasetyanti PR, De Lau W, Rodermond H, Clevers H, Medema JP. Monoclonal antibodies against Lgr5 identify human colorectal cancer stem cells. Stem Cells 2012; 30: [PMID: DOI: /stem.1233] 39 Todaro M, Gaggianesi M, Catalano V, Benfante A, Iovino F, Biffoni M, Apuzzo T, Sperduti I, Volpe S, Cocorullo G, Gulotta G, Dieli F, De Maria R, Stassi G. CD44v6 is a marker of constitutive and reprogrammed cancer stem cells driving colon cancer metastasis. Cell Stem Cell 2014; 14: [PMID: DOI: /j.stem ] 40 O Connell MR, Sarkar S, Luthra GK, Okugawa Y, Toiyama Y, Gajjar AH, Qiu S, Goel A, Singh P. Epigenetic changes and alternate promoter usage by human colon cancers for expressing DCLK1- isoforms: Clinical Implications. Sci Rep 2015; 5: [PMID: DOI: /srep14983] 41 O Brien CA, Pollett A, Gallinger S, Dick JE. A human colon cancer cell capable of initiating tumour growth in immunodeficient mice. Nature 2007; 445: [PMID: DOI: / nature05372] 42 Shmelkov SV, Butler JM, Hooper AT, Hormigo A, Kushner J, Milde T, St Clair R, Baljevic M, White I, Jin DK, Chadburn A, Murphy AJ, Valenzuela DM, Gale NW, Thurston G, Yancopoulos GD, D Angelica M, Kemeny N, Lyden D, Rafii S. CD133 expression is not restricted to stem cells, and both CD133+ and CD133- metastatic colon cancer cells initiate tumors. J Clin Invest 2008; 118: [PMID: DOI: /JCI34401] 43 Hermann PC, Huber SL, Herrler T, Aicher A, Ellwart JW, Guba M, Bruns CJ, Heeschen C. Distinct populations of cancer stem cells determine tumor growth and metastatic activity in human pancreatic cancer. Cell Stem Cell 2007; 1: [PMID: DOI: / j.stem ] 44 Ieta K, Tanaka F, Haraguchi N, Kita Y, Sakashita H, Mimori K, Matsumoto T, Inoue H, Kuwano H, Mori M. Biological and genetic characteristics of tumor-initiating cells in colon cancer. Ann Surg Oncol 2008; 15: [PMID: DOI: /s ] 45 Inoda S, Hirohashi Y, Torigoe T, Morita R, Takahashi A, Asanuma H, Nakatsugawa M, Nishizawa S, Tamura Y, Tsuruma T, Terui T, Kondo T, Ishitani K, Hasegawa T, Hirata K, Sato N. Cytotoxic T lymphocytes efficiently recognize human colon cancer stem-like cells. Am J Pathol 2011; 178: [PMID: DOI: /j.ajpath ] 46 Kemper K, Sprick MR, de Bree M, Scopelliti A, Vermeulen L, Hoek M, Zeilstra J, Pals ST, Mehmet H, Stassi G, Medema JP. The AC133 epitope, but not the CD133 protein, is lost upon cancer stem cell differentiation. Cancer Res 2010; 70: [PMID: DOI: / can ] 47 Dylla SJ, Beviglia L, Park IK, Chartier C, Raval J, Ngan L, Pickell K, Aguilar J, Lazetic S, Smith- Berdan S, Clarke MF, Hoey T, Lewicki J, Gurney AL. Colorectal cancer stem cells are enriched in xenogeneic tumors following chemotherapy. PLoS One 2008; 3: e2428 [PMID: DOI: /journal.pone ] 48 Goossens-Beumer IJ, Zeestraten EC, Benard A, Christen T, Reimers MS, Keijzer R, Sier CF, Liefers GJ, Morreau H, Putter H, Vahrmeijer AL, van de Velde CJ, Kuppen PJ. Clinical prognostic value of combined analysis of Aldh1, Survivin, and EpCAM expression in colorectal cancer. Br J Cancer 2014; 110: [PMID: DOI: /bjc ] 49 Kreso A, van Galen P, Pedley NM, Lima-Fernandes E, Frelin C, Davis T, Cao L, Baiazitov R, Du W, Sydorenko N, Moon YC, Gibson L, Wang Y, Leung C, Iscove NN, Arrowsmith CH, Szentgyorgyi E, Gallinger S, Dick JE, O Brien CA. Self-renewal as a therapeutic target in human colorectal cancer. Nat Med 2014; 20: [PMID: DOI: /nm.3418] 50 Fennema E, Rivron N, Rouwkema J, van Blitterswijk C, de Boer J. Spheroid culture as a tool for creating 3D complex tissues. Trends Biotechnol 2013; 31: [PMID: DOI: / j.tibtech ] 51 Colak S, Zimberlin CD, Fessler E, Hogdal L, Prasetyanti PR, Grandela CM, Letai A, Medema JP. Decreased mitochondrial priming determines chemoresistance of colon cancer stem cells. Cell Death Differ 2014; 21: [PMID: DOI: /cdd ] 52 Van Houdt WJ, Emmink BL, Pham TV, Piersma SR, Verheem A, Vries RG, Fratantoni SA, Pronk A, Clevers H, Borel Rinkes IH, Jimenez CR, Kranenburg O. Comparative proteomics of colon cancer stem cells and differentiated tumor cells identifies BIRC6 as a potential therapeutic target. Mol Cell Proteomics 2011; 10: [PMID: WCJD

9 DOI: /mcp.M ] 53 Huang S. Reprogramming cell fates: reconciling rarity with robustness. Bioessays 2009; 31: [PMID: DOI: /bies ] 54 MacArthur BD. Collective dynamics of stem cell populations. Proc Natl Acad Sci USA 2014; 111: [PMID: DOI: / pnas ] 55 Meacham CE, Morrison SJ. Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity. Nature 2013; 501: [PMID: DOI: /nature12624] 56 Schwitalla S, Fingerle AA, Cammareri P, Nebelsiek T, Göktuna SI, Ziegler PK, Canli O, Heijmans J, Huels DJ, Moreaux G, Rupec RA, Gerhard M, Schmid R, Barker N, Clevers H, Lang R, Neumann J, Kirchner T, Taketo MM, van den Brink GR, Sansom OJ, Arkan MC, Greten FR. Intestinal tumorigenesis initiated by dedifferentiation and acquisition of stem-cell-like properties. Cell 2013; 152: [PMID: DOI: /j.cell ] 57 Kryczek I, Lin Y, Nagarsheth N, Peng D, Zhao L, Zhao E, Vatan L, Szeliga W, Dou Y, Owens S, Zgodzinski W, Majewski M, Wallner G, Fang J, Huang E, Zou W. IL-22(+)CD4(+) T cells promote colorectal cancer stemness via STAT3 transcription factor activation and induction of the methyltransferase DOT1L. Immunity 2014; 40: [PMID: DOI: / j.immuni ] 58 Vaiopoulos AG, Kostakis ID, Koutsilieris M, Papavassiliou AG. Colorectal cancer stem cells. Stem Cells 2012; 30: [PMID: DOI: /stem.1031] 59 Sawa M, Masuda M, Yamada T. Targeting the Wnt signaling pathway in colorectal cancer. Expert Opin Ther Targets 2016; 20: [PMID: DOI: / ] 60 van de Wetering M, Sancho E, Verweij C, de Lau W, Oving I, Hurlstone A, van der Horn K, Batlle E, Coudreuse D, Haramis AP, Tjon-Pon-Fong M, Moerer P, van den Born M, Soete G, Pals S, Eilers M, Medema R, Clevers H. The beta-catenin/ TCF-4 complex imposes a crypt progenitor phenotype on colorectal cancer cells. Cell 2002; 111: [PMID: DOI: / S (02) ] 61 Azzolin L, Panciera T, Soligo S, Enzo E, Bicciato S, Dupont S, Bresolin S, Frasson C, Basso G, Guzzardo V, Fassina A, Cordenonsi M, Piccolo S. YAP/ TAZ incorporation in the β-catenin destruction complex orchestrates the Wnt response. Cell 2014; 158: [PMID: DOI: / j.cell ] 62 Mahmoudi T, Li VS, Ng SS, Taouatas N, Vries RG, Mohammed S, Heck AJ, Clevers H. The kinase TNIK is an essential activator of Wnt target genes. EMBO J 2009; 28: [PMID: DOI: /emboj ] 63 Shitashige M, Satow R, Jigami T, Aoki K, Honda K, Shibata T, Ono M, Hirohashi S, Yamada T. Traf2- and Nck-interacting kinase is essential for Wnt signaling and colorectal cancer growth. Cancer Res 2010; 70: [PMID: DOI: / can ] 64 Adorno M, Cordenonsi M, Montagner M, Dupont S, Wong C, Hann B, Solari A, Bobisse S, Rondina MB, Guzzardo V, Parenti AR, Rosato A, Bicciato S, Balmain A, Piccolo S. A Mutant-p53/Smad complex opposes p63 to empower TGFbetainduced metastasis. Cell 2009; 137: [PMID: DOI: /j.cell ] 65 Zhang B, Halder SK, Kashikar ND, Cho YJ, Datta A, Gorden DL, Datta PK. Antimetastatic role of Smad4 signaling in colorectal cancer. Gastroenterology 2010; 138: e1-e3 [PMID: DOI: /j.gastro ] 66 Calon A, Tauriello DV, Batlle E. TGF-beta in CAFmediated tumor growth and metastasis. Semin Cancer Biol 2014; 25: [PMID: DOI: /j.semcancer ] 67 Whissell G, Montagni E, Martinelli P, Hernando- Momblona X, Sevillano M, Jung P, Cortina C, Calon A, Abuli A, Castells A, Castellvi-Bel S, Nacht AS, Sancho E, Stephan-Otto Attolini C, Vicent GP, Real FX, Batlle E. The transcription factor GATA6 enables self-renewal of colon adenoma stem cells by repressing BMP gene expression. Nat Cell Biol 2014; 16: [PMID: DOI: /ncb2992] 68 Previs RA, Coleman RL, Harris AL, Sood AK. Molecular pathways: translational and therapeutic implications of the Notch signaling pathway in cancer. Clin Cancer Res 2015; 21: [PMID: DOI: / ccr ] 69 Fender AW, Nutter JM, Fitzgerald TL, Bertrand FE, Sigounas G. Notch-1 promotes stemness and epithelial to mesenchymal transition in colorectal cancer. J Cell Biochem 2015; 116: [PMID: DOI: /jcb.25196] 70 Vinson KE, George DC, Fender AW, Bertrand FE, Sigounas G. The Notch pathway in colorectal cancer. Int J Cancer 2016; 138: [PMID: DOI: /ijc.29800] 71 Roy S, Majumdar AP. Signaling in colon cancer stem cells. J Mol Signal 2012; 7: 11 [PMID: DOI: / ] 72 Sikandar SS, Pate KT, Anderson S, Dizon D, Edwards RA, Waterman ML, Lipkin SM. NOTCH signaling is required for formation and self-renewal of tumor-initiating cells and for repression of secretory cell differentiation in colon cancer. Cancer Res 2010; 70: [PMID: DOI: / can ] 73 Karamboulas C, Ailles L. Developmental signaling pathways in cancer stem cells of solid tumors. Biochim Biophys Acta 2013; 1830: [PMID: DOI: /j.bbagen ] 74 Hoey T, Yen WC, Axelrod F, Basi J, Donigian L, Dylla S, Fitch-Bruhns M, Lazetic S, Park IK, Sato A, Satyal S, Wang X, Clarke MF, Lewicki J, Gurney A. DLL4 blockade inhibits tumor growth and reduces tumor-initiating cell frequency. Cell Stem Cell 2009; 5: [PMID: DOI: /j.stem ] 75 Pastò A, Serafin V, Pilotto G, Lago C, Bellio C, Trusolino L, Bertotti A, Hoey T, Plateroti M, Esposito G, Pinazza M, Agostini M, Nitti D, Amadori A, Indraccolo S. NOTCH3 signaling regulates MUSASHI-1 expression in metastatic colorectal cancer cells. Cancer Res 2014; 74: [PMID: DOI: / WCJD

10 can ] 76 Scheel C, Weinberg RA. Cancer stem cells and epithelial-mesenchymal transition: concepts and molecular links. Semin Cancer Biol 2012; 22: [PMID: DOI: / j.semcancer ] 77 Micalizzi DS, Farabaugh SM, Ford HL. Epithelialmesenchymal transition in cancer: parallels between normal development and tumor progression. J Mammary Gland Biol Neoplasia 2010; 15: [PMID: DOI: / s ] 78 Schramm HM. Should EMT of Cancer Cells Be Understood as Epithelial-Myeloid Transition? J Cancer 2014; 5: [PMID: DOI: /jca.8242] 79 Leng Z, Tao K, Xia Q, Tan J, Yue Z, Chen J, Xi H, Li J, Zheng H. Krüppel-like factor 4 acts as an oncogene in colon cancer stem cell-enriched spheroid cells. PLoS One 2013; 8: e56082 [PMID: DOI: /journal.pone ] 80 Mayer B, Johnson JP, Leitl F, Jauch KW, Heiss MM, Schildberg FW, Birchmeier W, Funke I. E-cadherin expression in primary and metastatic gastric cancer: down-regulation correlates with cellular dedifferentiation and glandular disintegration. Cancer Res 1993; 53: [PMID: ] 81 Zubeldia IG, Bleau AM, Redrado M, Serrano D, Agliano A, Gil-Puig C, Vidal-Vanaclocha F, Lecanda J, Calvo A. Epithelial to mesenchymal transition and cancer stem cell phenotypes leading to liver metastasis are abrogated by the novel TGFβ1-targeting peptides P17 and P144. Exp Cell Res 2013; 319: [PMID: DOI: /j.yexcr ] 82 Belton A, Gabrovsky A, Bae YK, Reeves R, Iacobuzio-Donahue C, Huso DL, Resar LM. HMGA1 induces intestinal polyposis in transgenic mice and drives tumor progression and stem cell properties in colon cancer cells. PLoS One 2012; 7: e30034 [PMID: DOI: /journal. pone ] 83 Bak Y, Kwon T, Bak IS, Hong J, Yu DY, Yoon DY. IL-32θ inhibits stemness and epithelialmesenchymal transition of cancer stem cells via the STAT3 pathway in colon cancer. Oncotarget 2016; 7: [PMID: DOI: /oncotarget.7007] 84 Aggarwal A, Prinz-Wohlgenannt M, Gröschel C, Tennakoon S, Meshcheryakova A, Chang W, Brown EM, Mechtcheriakova D, Kállay E. The calcium-sensing receptor suppresses epithelialto-mesenchymal transition and stem cell- like phenotype in the colon. Mol Cancer 2015; 14: 61 [PMID: DOI: /s ] 85 Fang Y, Gu X, Li Z, Xiang J, Chen Z. mir-449b inhibits the proliferation of SW1116 colon cancer stem cells through downregulation of CCND1 and E2F3 expression. Oncol Rep 2013; 30: [PMID: DOI: /or ] 86 Yu XF, Zou J, Bao ZJ, Dong J. mir-93 suppresses proliferation and colony formation of human colon cancer stem cells. World J Gastroenterol 2011; 17: [PMID: DOI: /wjg. v17.i ] 87 Xiao ZG, Deng ZS, Zhang YD, Zhang Y, Huang ZC. Clinical significance of microrna-93 downregulation in human colon cancer. Eur J Gastroenterol Hepatol 2013; 25: [PMID: DOI: /MEG.0b013e32835c077a] 88 Vermeulen L, Morrissey E, van der Heijden M, Nicholson AM, Sottoriva A, Buczacki S, Kemp R, Tavaré S, Winton DJ. Defining stem cell dynamics in models of intestinal tumor initiation. Science 2013; 342: [PMID: DOI: / science ] 89 Vermeulen L, De Sousa E Melo F, van der Heijden M, Cameron K, de Jong JH, Borovski T, Tuynman JB, Todaro M, Merz C, Rodermond H, Sprick MR, Kemper K, Richel DJ, Stassi G, Medema JP. Wnt activity defines colon cancer stem cells and is regulated by the microenvironment. Nat Cell Biol 2010; 12: [PMID: DOI: / ncb2048] 90 Fatrai S, van Schelven SJ, Ubink I, Govaert KM, Raats D, Koster J, Verheem A, Borel Rinkes IH, Kranenburg O. Maintenance of Clonogenic KIT(+) Human Colon Tumor Cells Requires Secretion of Stem Cell Factor by Differentiated Tumor Cells. Gastroenterology 2015; 149: [PMID: DOI: /j.gastro ] 91 Li L, Neaves WB. Normal stem cells and cancer stem cells: the niche matters. Cancer Res 2006; 66: [PMID: DOI: / can ] 92 Todaro M, Alea MP, Di Stefano AB, Cammareri P, Vermeulen L, Iovino F, Tripodo C, Russo A, Gulotta G, Medema JP, Stassi G. Colon cancer stem cells dictate tumor growth and resist cell death by production of interleukin-4. Cell Stem Cell 2007; 1: [PMID: DOI: /j.stem ] 93 Lombardo Y, Scopelliti A, Cammareri P, Todaro M, Iovino F, Ricci-Vitiani L, Gulotta G, Dieli F, de Maria R, Stassi G. Bone morphogenetic protein 4 induces differentiation of colorectal cancer stem cells and increases their response to chemotherapy in mice. Gastroenterology 2011; 140: [PMID: DOI: / j.gastro ] 94 Ju SY, Huang CY, Huang WC, Su Y. Identification of thiostrepton as a novel therapeutic agent that targets human colon cancer stem cells. Cell Death Dis 2015; 6: e1801 [PMID: DOI: / cddis ] 编辑 : 电编 : WCJD

11 Published by Baishideng Publishing Group Inc 8226 Regency Drive, Pleasanton, CA 94588, USA Fax: Telephone: I SSN > Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved.