[发明专利]一种人结直肠癌肿瘤细胞系及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种细胞系，尤其涉及一种人结直肠癌肿瘤细胞系，该细胞系表达正常干细胞自我更新相关因子，具有高克隆形成能力和体内成瘤能力，具有肿瘤干细胞特征，及其可应用于肿瘤干细胞的研究、药物开发和相关领域。

背景技术

癌症是严重威胁人类生存和健康的疾病。近几十年来，随着科学的发展，人们对于癌症的认识有了显著的深入。但是传统的治疗方式并不能彻底治愈癌症，复发和转移往往是导致癌症病人死亡的原因。研究发现肿瘤组织无论是原发肿瘤还是转移癌中都包含有不同特征和功能的癌细胞：高度分化的癌细胞增殖能力较弱；而具有低分化表型的癌细胞却具有很强的增殖能力，移植到免疫缺陷小鼠体内能够产生和原发肿瘤表型类似的肿瘤，有此功能的这部分细胞被称为肿瘤干细胞(Al-Hajj and Clarke，2004)。

近年来，支持肿瘤干细胞学说的研究不断涌现，目前从脑瘤、白血病、乳腺癌、前列腺癌等癌组织中分离和鉴定出肿瘤干细胞，研究发现肿瘤干细胞具有与正常干细胞相似的生物学特性(Spillane and Henderson，2007；Sagar et al.，2007)，包括自我更新、分化、死亡耐受、膜转运活跃、侵袭和转移等。目前通过对肿瘤干细胞的研究认识到，癌症的发生和生长是由一小部分肿瘤干细胞群决定的，肿瘤干细胞有着不同于普通癌细胞和正常细胞的生物学特征，目前已经发现肿瘤干细胞的特征包括1)在肿瘤中存在比例很低，仅有数很少的一群癌细胞具有无限增殖能力；2)具有肿瘤形成能力，通过流式细胞技术或其他免疫分选技术根据表面特异分子分离出来的细胞接种到动物体内能够形成新的肿瘤。

肿瘤干细胞一般在肿瘤中所占比例低，它们通常处于细胞周期的G0期，具有较高的耐药性，对射线不敏感性。常规的化疗或放疗只能杀死快速分裂的普通癌细胞，而对这一小群肿瘤干细胞作用甚微。逃脱药物和射线杀伤作用的肿瘤干细胞成为癌症复发和转移的根源。肿瘤干细胞能够启动肿瘤发生，并且这一小群细胞能够维持肿瘤生长，肿瘤干细胞的特征为开发新型高效的诊断和治疗手段提供了新思路。按照肿瘤干细胞的理论模型，常规的治疗方式不能有效地清除肿瘤干细胞，杀死普通癌细胞只能暂时缓解癌症，癌症的转移和复发在所难免。尽管目前临床上有多种非常成功的治疗肿瘤的药物，可以有效缓解肿瘤，但是这种药物并没有治愈疾病，相当大比例的患者会发生癌症复发。原因是传统抗肿瘤药物的筛选是根据短期临床治疗效果评估的，因此那些能迅速杀死大量普通癌细胞的药物往往被筛选出来，能够杀伤肿瘤干细胞的药物反而因为作用时间长、短期疗效不明显而被剔除。而针对肿瘤干细胞的药物虽然在短期内效果不太明显，但是由于遏制癌症发展的源头，长期效果更加显著。肿瘤干细胞模型为设计高效彻底治愈癌症的治疗方法提供了思路：通过传统治疗杀死普通癌细胞，针对肿瘤干细胞特异性靶点来抑制肿瘤干细胞功能或清除肿瘤干细胞，可能会达到既疗效显著又能彻底治愈的效果。更精确地靶向肿瘤干细胞的药物疗效将会更加持久，副作用更小，可能达到完全治愈的目的。

肿瘤干细胞的概念为癌症的发生、发展、转移和复发提供了新的思路，这方面的深入研究有可能为肿瘤的治疗和早期诊断带来新的契机。寻找肿瘤干细胞特异标志及信号通路，找到能有效杀伤肿瘤干细胞的方法和手段，将为癌症的治疗提供新的思路。然而制约肿瘤干细胞研究的主要困难在于肿瘤干细胞数目稀少，且在体外培养容易分化为普通癌细胞。

目前国内外尚无肿瘤干细胞系的报道，肿瘤干细胞主要来源于运用流式细胞分选技术从临床样本中获得特定表面蛋白(如CD44，CD133，CD24等)标记的原代癌细胞，这就导致了肿瘤干细胞活力低和样本之间差异大的问题。由于原代肿瘤干细胞在普通体外培养条件下极易分化程普通癌细胞，极大制约了肿瘤干细胞的深入研究。

发明内容

因此，本发明的目的是针对现有条件的不足，提供一种具有肿瘤干细胞特征的细胞系，从而能够更为有效地进行杀伤肿瘤干细胞的药物开发，从根本上治疗肿瘤。

本发明的另一目的是提供一种肿瘤干细胞的建系方法，其用于分离、鉴定肿瘤干细胞特征，还提供一种长期培养肿瘤干细胞系的技术，用于在标准培养体系内获得稳定和充足的肿瘤干细胞来源。

针对上述目的，本发明的技术方案如下：