德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员在《临床研究杂志》网络版上报告说，乳腺癌干细胞身上有一种细胞表面蛋白，部分是名牌，部分是靶心，这可以识别出它们是强效的肿瘤生成细胞，并标记出它们对药物的脆弱性。
“我们已经发现了乳腺癌干细胞的第一个单一标记，并且还发现它可以用一种小分子药物靶向，这种药物可以抑制一种对其合成至关重要的酶，”MD安德森白血病和干细胞移植及细胞治疗系教授、医学博士迈克尔·安德烈夫(Michael Andreeff)说。
Andreeff和他的同事们正在改进这种药物，将其作为一种潜在的靶向治疗乳腺癌干细胞的药物，这种干细胞被认为对治疗耐药性、疾病进展和扩散到其他器官至关重要。
Andreeff说:“在实体瘤中识别癌症干细胞一直很困难。”“没有人能够很好地靶向这些细胞。”
标记物是细胞表面蛋白神经节苷GD2。这种药物是雷公藤甲素，Andreeff在临床前白血病研究中使用的一种实验性药物。研究小组发现雷公藤甲素阻断GD3合成酶的表达，而GD3合成酶对gd2的产生至关重要。
雷公藤甲素在细胞系实验中抑制肿瘤生长，在小鼠实验中导致肿瘤变小并延长存活时间。用于人体试验的药物开发可能需要几年时间。
癌症干细胞与正常的干细胞相似
对几种癌症的研究表明，癌症干细胞是癌细胞中的一小部分，能够长期自我更新并产生新的肿瘤。最近的研究表明它们抵抗治疗并促进转移。
癌症干细胞类似于正常的干细胞，可以更新专门的组织。乳腺癌的发现源于Andreeff对间充质干细胞的长期研究。间充质干细胞可以分裂成自身的一个副本，以及骨骼、肌肉、脂肪或软骨细胞的一个分化副本。
Andreeff已经证明，这些可移动的间充质干细胞可以在伤口(包括肿瘤)中安家，使它们成为癌症治疗的潜在载体。
一个重要的细胞转变也开始起作用。
共同资深作者Sendurai Mani博士是MD Anderson分子病理学部门的助理教授和转移研究中心的联合主任，是上皮细胞到间质转化(EMT)的专家。大约85%的实体瘤起源于一种叫做上皮的器官的内壁。Mani和麻省理工学院的同事们表明，上皮细胞可以通过强迫它们接受EMT来诱导它们具有干细胞特性。
“这种从静止的上皮细胞到可移动的间充质干细胞的转变是转移的重要一步，”Mani说。
Andreeff和Mani在2010年发现，人乳腺上皮细胞经历上皮向间充质转化的行为与人骨髓来源的间充质干细胞相似。它们可以进入伤口并分化成相同的细胞类型。
GD2将癌症干细胞从其他肿瘤细胞中分离出来
在目前的项目中，研究人员假设在间充质干细胞表面表达的细胞标记也会在乳腺癌干细胞表面表达。
他们发现，其中一种间充质干细胞标志物GD2的表达将乳腺癌细胞系分为两组:约4.5%的细胞是GD2阳性，约92.7%的细胞是GD2阴性。
gd2阳性乳腺癌细胞:
形成两倍的乳腺球，细胞团块与gd2阴性细胞相比，被认为是肿瘤形成能力的指标。球体的大小是原来的三倍。
迁移速度是gd2阴性细胞的四倍。
将每种类型的细胞各10个移植到小鼠体内，形成的肿瘤数量会增加5倍。
gd2阳性细胞也有一般的肿瘤干细胞标记物
一个已知的肿瘤干细胞组合标记是CD44的高表达和CD24表面蛋白的低表达。研究人员发现85%的gd2阳性乳腺癌细胞CD44高/CD24低，而只有1%的gd2阴性细胞具有这种特征。
一项对12个人类乳腺癌肿瘤的分析发现，GD2+细胞和CD44高/CD24低状态之间的相关性更高，为95.5%。
比较GD2+细胞和CD44高/CD24低细胞的基因表达，发现231个基因的表达具有100%的相关性。
GD2+细胞比GD2-细胞表达更多参与迁移、侵袭和上皮间质转化的基因。它们的GD3合成酶也增加了9倍，GD3合成酶是最终合成GD2的关键酶。
进一步的实验表明:
诱导EMT可提高两种乳腺癌细胞系中GD2+细胞的百分比。
抑制GD3合酶使GD2+细胞的百分比减少了一半以上。
老鼠体内注射了100万个乳腺癌细胞一种阻断GD3合成酶的小干扰RNA即使在8周后也没有发生肿瘤GD3S活跃的对照组小鼠出现肿瘤。
雷公藤甲素阻碍肿瘤生长，延长生存期
研究人员随后使用雷公藤甲素(一种已知的GD3合成酶抑制剂)治疗注射了乳腺癌细胞的免疫缺陷小鼠。在接受治疗的老鼠中，50%没有患上乳腺癌，另一半的肿瘤比对照组小。接受治疗的老鼠也比对照组活得更长。
GD2在癌症干细胞中的功能尚不清楚。“由于GD2是一种免疫抑制剂，癌症干细胞在转移过程中需要它来对抗免疫细胞，”MD安德森白血病部门的第一作者Venkata Lokesh Battula博士说。抑制癌细胞中GD2的表达可能会增强免疫细胞杀死癌细胞的固有能力。
资料来源:德克萨斯大学安德森癌症中心