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陆士新院士著作《癌干细胞理论与应用》介绍

2017-10-13

癌症正在成为21世纪人类的头号杀手。《国家中长期科学与技术发展规划》中将癌症列为重点解决的重大疾病之一。近些年来,研究人员提出的肿瘤干细胞学说遭受质疑,但是,2012年1月,《干细胞》(Stem Cell)期刊编辑部总结30年来在该杂志上发表的论文,提出推动干细胞形成肿瘤的过程的文章,他们的研究证实:在体内确实存在一小部分肿瘤干细胞,它们驱动了肿瘤的成长,这些研究成果终结了学术界长期以来对肿瘤干细胞是否存在的争论。

陆士新主编的《癌干细胞理论与应用》概括了近几年来肿瘤干细胞基础与临床研究方面的新进展,全书分为5篇,共34章。

第一篇为肿瘤干细胞的生物学,首先介绍了肿瘤干细胞研究简史、肿瘤干细胞的概念与假说、肿瘤干细胞的起源以及肿瘤干细胞与干细胞的区别。在前癌干细胞一章中,介绍了肿瘤发生发展的多因素、多基因和多阶段过程,pcscs在癌前病变转化过程中的作用,Piwil2在pcscs中的表达以及前白血病造血干细胞的检测。第三章是肿瘤干细胞的起源,内容包括发育中的干细胞或祖细胞突变产生CSCS、体细胞突变假说、干细胞起源的细胞融合假说。然后介绍了干细胞和肿瘤干细胞的微环境,包括干细胞的概念与功能、肿瘤干细胞与上皮间质转化。概述了microRNAs与肿瘤干细胞、肿瘤干细胞与免疫微环境的关系,包括肿瘤免疫微环境简介、肿瘤干细胞与免疫微环境、肿瘤干细胞与免疫逃逸、肿瘤干细胞与免疫治疗。介绍了wnt信号通路、Notch信号通路、Hedgehog信号通路。分析了端粒、端粒酶与肿瘤干细胞三者之间的相互关系。分析了肿瘤干细胞与外泌体之间的相互作用,包括细胞外囊泡的概述、肺癌干细胞与外泌体、肾癌干细胞与外泌体、乳腺癌和前列腺干细胞与外泌体、癌干细胞释放外泌体的机制

第二篇为肿瘤干细胞的标志与分离鉴定。论述了建立肿瘤干细胞系的意义,包括肿瘤干细胞的概念、肿瘤细胞的干性、化疗/放疗和肿瘤细胞的干性调节、低氧和肿瘤细胞的干性、细胞因子和肿瘤细胞的干性、线粒体的功能和细胞的干性调节、实体瘤细胞中干细胞因子的表达、肿瘤细胞干性上调与临床病理联系、干细胞因子在肿瘤中表达的争议、肿瘤干细胞系的概念、判定肿瘤干细胞系的标准的内容。概述了肿瘤干细胞的标志物研究,主要包括肿瘤干细胞标志物的概念与简史、肿瘤标志物研究相关技术、肿瘤干细胞标志物、肿瘤与肿瘤干细胞标志物应用、肿瘤干细胞标志物应用存在的问题与展望。从细胞表面的蛋白标记物及特异抗体的测定、侧群细胞亚群分析、乙醛脱氢酶分析、wnt等干细胞信号通路分离法、构建干细胞微环境法、抗凋亡作为分选肿瘤干细胞的手段等方面总结了肿瘤干细胞的分离研究。总结了肿瘤干细胞的鉴定方法,包括自我更新和分化潜能的分析、肿瘤干细胞呈悬浮球状生长的特性和小鼠体内成瘤实验等内容。

第三篇是肿瘤组织中的肿瘤干细胞。介绍了白血病干细胞的概念、与疾病的关系以及白血病干细胞的检测与临床应用。总结了脑胶质瘤干细胞微环境以及荧光蛋白质示踪在脑肿瘤干细胞研究中的应用。分析了鼻咽癌干细胞分离鉴定新方法、鼻咽癌干细胞分子调控机制以及鼻咽癌干细胞研究的临床意义及展望。分别从流行病学、胃的起源与胃黏膜上皮细胞、胃干细胞与胃癌干细胞、胃癌干细胞的分选方法、胃癌干细胞的生物学特性等角度分析了胃癌干细胞。从正常肠上皮干细胞位置、来源及鉴定,大肠癌干细胞概念、大肠癌干细胞靶向干预展望等角度分析了正常肠干细胞与大肠癌干细胞的异同。从正常前列腺的组织结构、正常前列腺干细胞存在的证据、前列腺干细胞的鉴定、前列腺癌干细胞的研究现状、前列腺癌干细胞的研究模型及分离鉴定、前列腺癌干细胞的信号传导通路、前列腺癌干细胞的耐药与临床意义等方面概述了前列腺癌干细胞的研究情况。此外,还总结了肝癌干细胞、肾肿瘤干细胞、子宫颈癌干细胞、骨与软组织恶性肿瘤干细胞的概念与研究现状。

第四篇介绍了肿瘤干细胞的治疗。从肿瘤干细胞与肿瘤的发生发展、肿瘤治疗应以肿瘤干细胞为靶点、肿瘤治疗效果的判断终点不以肿瘤大小为标准、靶向肿瘤干细胞治疗应合并常规化疗、加强以干细胞治疗肿瘤理念的创新研究、更新抗肿瘤药物筛选的理念等方面论述了肿瘤干细胞理论对肿瘤治疗理念的影响。介绍了肿瘤干细胞的耐药性和抗放射性。分别从针对肿瘤干细胞耐药机制的靶向治疗、靶向肿瘤干细胞信号通路的治疗、针对肿瘤干细胞微环境的靶向治疗、促进分化来治疗肿瘤干细胞、针对肿瘤干细胞表面标志物的靶向治疗、小分子药物和蛋白药物、溶瘤腺病毒、纳米材料及纳米技术靶向于肿瘤干细胞的治疗等角度介绍了靶向肿瘤干细胞治疗的途径。从靶向于肿瘤干细胞的药物筛选流程、靶向于肿瘤干细胞的新型药物、靶向于肿瘤干细胞的药物筛选模式、靶向于肿瘤干细胞药物筛选的研究近况、关于靶向于肿瘤干细胞的药物筛选的展望等方面介绍了靶向于肿瘤干细胞的药物。

该书最后总结了肿瘤干细胞的防治策略,包括肿瘤干细胞预防策略的意义、食品中自然产生的植物化学物的预防作用、应用自然膳食组分靶向肿瘤干细胞的预防、二甲双胍对肿瘤干细胞的预防与治疗作用、阿司匹林对肿瘤干细胞的预防作用等方面。

总之,《癌干细胞理论与应用》一书较系统介绍了有关肿瘤干细胞的研究进展,总结了我国学者的临床经验及见解,是一本实用的肿瘤学参考书。提示了肿瘤干细胞的起源及其生存的微环境,介绍了肿瘤干细胞(pre-cancer stem cell)和肿瘤干细胞外泌体(exosome),以及端粒、端粒酶与肿瘤干细胞的概念和新进展;切实证明一些肿瘤组织与细胞存在肿瘤干细胞,并介绍了肿瘤干细胞分离与鉴定的各种方法;论述了肿瘤的防治应贯彻“预防为主”的方针,实行肿瘤的三级预防,靶向肿瘤干细胞的防治策略具有重要意义。由于肿瘤干细胞具有对化疗药物的耐药性和对放射治疗的抵抗,因此,肿瘤治疗要转变理念,即肿瘤治疗要靶向肿瘤干细胞,并彻底改变现有化疗药物的选择配伍、有效剂量和疗程,以彻底消灭肿瘤干细胞为指标的新化疗方案有望大大地降低癌症的复发率和提高其治愈率。

院士简介

陆士新,病理生理学家,我国恶性肿瘤化学病因及其致癌机理研究的学科带头人之一。曾任医科院肿瘤医院院长,长期从事肿瘤的化学致癌与癌变原理的研究,在肿瘤学病因的研究中取得开创性成果。在食管癌的病因研究中证明食管癌高发区居民暴露亚硝胺的量明显高于低发区。从霉变食品中发现一个新的致癌的亚硝胺N-3-甲基丁基-N-1-甲基丙酮基亚硝胺(MAMBNA)。在河南林县人胃液与膳食中分离与鉴定出能特异地诱发动物食管癌的N-甲基-N-苄基亚硝胺(NMBzA)和促癌物—— Roussin红甲酯,并用NMBzA成功地诱发出人胎儿食管上皮癌,为确立食管癌亚硝胺病因作出了贡献。系统地研究了食管癌组织中癌基因和抗癌基因,并证明环境中的亚硝胺引起人与猴的食管上皮中癌基因与抗癌基因的变化与人食管癌相同。近来又从人食管癌中克隆出4个新的基因片段,其中3个片段已克隆出基因的cDNA全长。曾获多项国家和部级科技成果奖。1997年当选为中国科学院院士。