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近年来，肿瘤干细胞（Cancer stem cells，CSCs）逐渐成为肿瘤研究中的热点，2014年以来发表在高影响因子的各领域顶级期刊上的文章超过了数百篇。 再来看看2018年的国自然基金项目，肿瘤干细胞的项目也有37项之多， 不管肿瘤干细胞的概念过去存在多少争议，越来越多的SCI文章都在发表肿瘤干细胞相关的研究，本系列将以几个篇幅详细介绍一下肿瘤干细胞的基本概念、研究思路、实验方法和论文套路。 序章 肿瘤干细胞是指一类具有干细胞的特征，包括休眠、DNA修复机制激活、ABC药物转运蛋白高表达、以及对细胞凋亡的天然抗性的一群特殊的肿瘤细胞。这群特殊的肿瘤细胞还具有以下几个特征，第一是自我更新能力，即可以产生与亲代完全相同的子代细胞；第二是分化潜能，即可以分化成不同亚群的肿瘤细胞；第三是高成瘤性，即很少量的肿瘤干细胞就足以在体内起始肿瘤发生。研究表明肿瘤干细胞在肿瘤的发生起始，转移以及耐药的过程中发挥着重要作用，下面着重介绍一下肿瘤干细胞的实验方法和大体研究思路。 1) 肿瘤干细胞分离 目前主要采用FACS（流式细胞分选术）和MACS（磁珠分选）技术，FACS能够通过肿瘤干细胞表面特殊表面标志物的表达（如CD133，CD24，CD44等）进行肿瘤干细胞的分离，MACS则一般利用CD133作阳性选择分离细胞。（附表1：不同肿瘤干细胞表面标志物） 表1 不同肿瘤细胞表面标志物 2) 肿瘤干细胞体外培养 采用肿瘤干细胞微球Oncosphere体系对常规肿瘤细胞系或者病人来源的肿瘤干细胞进行培养： Oncosphere即干细胞成球，通过无血清的干细胞培养基在低吸附的培养板上对肿瘤细胞进行培养可以得到悬浮的球状细胞团（图1），细胞处于无血清培养基及超低黏附培养板中，在这种培养条件下，分化的肿瘤细胞渐渐死亡，肿瘤干细胞则会存活并增殖形成细胞微球。 图1 肿瘤干细胞sphere培养体系观察 以乳腺癌与结肠癌为例，Oncosphere培养体系如下：
3) 肿瘤干细胞的鉴定和干细胞特性检测 除了前述提到的染色肿瘤干细胞特异性表面marker并通过流式细胞术鉴定CSC外，成球能力也是肿瘤干细胞体外鉴定和反应干细胞特性的重要指标。一般用细胞球形成效率（Sphere Formation Efficiency, SFE）表示。培养10-14天以后，即可计算直径大于75um的细胞球的个数。SFE=每孔中直径大于75um的细胞球的个数/每孔中原始接种细胞的总数。 此外还可以通过免疫组化/荧光、qPCR&WB检测肿瘤干细胞干性相关的转录因子表达来表征肿瘤干细胞干性，如下图2显示。 图3 肿瘤干细胞鉴定与干性检测 4) 肿瘤干细胞的体内成瘤实验 通过梯度稀释法配合基质胶注射裸鼠皮下检测肿瘤干细胞的体内成瘤能力（能够反应CSC特性的差异）。麻醉小鼠，每组分别在皮下注射106，105，104，103数量级的细胞，4-8周后观察成瘤情况。 图4 肿瘤干细胞体内成瘤 彩蛋：国自然基金：2017、2018年医学部全部名单.xlsx |
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