Scientists Identify Prostate Cancer Stem Cells Among Low-PSA Cells

MD Anderson新闻稿2012年5月4日

MD Anderson新闻稿2012年5月4日


可以通过前列腺特异性抗原（PSA）表达的肿瘤细胞的水平来鉴定出治疗和表现出较高的肿瘤生成能力的前列腺癌细胞，这是由德克萨斯大学MD Anderson Cancer Center在5月3日的科学家领导的研究小组。乐动体育LDsports中国细胞干细胞的版本。

“Using a new technique, we were able for the first time to separate low-PSA and high-PSA prostate cancer cells. This led to the discovery of a low-PSA population of cancer stem cells that appears to be an important source of castration-resistant prostate cancer,” said study senior author Dean Tang, Ph.D., professor in MD Anderson’s Department of Molecular Carcinogenesis.

激素疗法用于阻断睾丸激素的产生，睾丸激素通过化学或物理cast割为前列腺癌的生长燃料而产生。肿瘤最终抵抗了这种方法。

In cell lines and mouse model experiments, the low-PSA cells resisted chemotherapy and thrived under hormone deprivation, the two main prostate cancer drug treatments , the researchers found.

发现低PSA细胞既可以自我更新，又能够在分裂后分化为其他前列腺癌细胞类型，这是干细胞的标志称为不对称细胞分裂。

“Asymmetric cell division is the gold standard feature of normal stem cells,” Tang said. “Using time-lapse fluorescent microscopy, we were able to show asymmetric cell division by filming a low-PSA cell dividing into one high-PSA cell and one low-PSA cell.”

Their findings point to the need to develop new therapeutics to target low-PSA prostate cancer cells that can be combined with hormone therapy to wipe out cancer cells and prevent recurrence.

与晚期前列腺癌相关的低PSA肿瘤

其他人的先前研究表乐动体育LDsports中国明，低PSA肿瘤细胞在早期疾病中很少见，但在晚期前列腺癌中变得越来越丰富。肿瘤由超过50％的PSA阳性细胞组成的患者的生存期更长。

这使Tang及其同事想知道两种细胞类型是否从根本上彼此差异，因此在前列腺癌的进展中起着不同的作用。

他们分析了20个未经治疗的前列腺癌样本，在格里森量表上以不同程度的侵略性和23个样本进行了治疗。高PSA肿瘤细胞平均约占Gleason 7肿瘤的80％，约占Gleason 9/10肿瘤的60％，但只有约15％的治疗性肿瘤。

前列腺癌中基因表达的数据库分析与肿瘤实验一致，表明肿瘤中低水平的PSA与疾病复发之间存在关联，扩散到淋巴结，转移和缩短患者存活率。

Turning high-PSA cells green

下一个挑战是将两种细胞类型分开，以了解它们的生物学，肿瘤发射和药物反应特性。

Tang及其同事开发了一个配备PSA启动子的慢病毒递送系统，当PSA在感染细胞中表达时，该系统会触发绿色荧光蛋白。

This lentiviral reporter system allowed separation of low-PSA and high-PSA cells for the first time, Tang said. A series of experiments uncovered striking differences between them.

高PSA前列腺癌细胞：

  • 迅速分裂，这使它们容易受到靶向快速生产细胞的化学疗法；
  • Express high levels of the androgen receptor, a key to testosterone production, and so are vulnerable to hormonal therapy; and
  • 当他们分裂时，只会产生相同的副本。

低PSA前列腺癌细胞：

  • 缓慢分裂并表达抗压力基因，以帮助它们抵抗化学疗法；
  • 雄激素受体缺乏或缺乏或存在弱的存在，使它们在荷尔蒙治疗擦除PSA阳性细胞时生长。和
  • Can divide into one copy of themselves and one PSA-positive cell during reproduction. The researchers captured this on video microscopy, filming the division of a grey low-PSA cell into one copy of itself and one copy of a vibrantly green PSA-positive cell.

低PSA肿瘤具有长期产生肿瘤的能力

当团队将两种细胞类型植入荷尔蒙完整的雄性小鼠中时，迅速再现的PSA阳性细胞在第一代引起了更快的生长和较大的肿瘤。然而，此之后，低PSA细胞在高PSA细胞中产生更大，更快的肿瘤和肿瘤的发病率下降。实际上，低PSA前列腺癌细胞具有无限期的肿瘤促进能力。

相反，当植入cast割小鼠中时，低PSA前列腺癌细胞的肿瘤比相应的高PSA细胞大得多。在另一个实验中，然后将两种细胞类型产生的肿瘤的小鼠cast割并用荷尔蒙治疗治疗。低PSA肿瘤在这些双重抑制雄激素的小鼠中的生长要好于高PSA肿瘤。

唐说：“这些发现与雄激素剥夺治疗后患者中观察到的进展非常相似，并反映了雄激素消耗后患者肿瘤中产生的细胞减少。”

低PSA细胞在人肿瘤中的影响

Tang and colleagues analyzed tumor cell PSA expression in 556 human tumors and found low protein levels correlated with reduced overall survival.

他们将两种类型的细胞在三种原发性人类肿瘤中分离出来，发现低PSA细胞没有表达雄激素受体，并且比高PSA细胞具有更高的细胞生成能力和形成球体的能力。

未来的研究将着乐动体育LDsports中国重于开发低PSA细胞的治疗靶标，并照亮两种细胞类型的表观遗传景观。

Co-authors with Tang are co-first authors Jichao Qin, Ph.D., and Xin Liu, Ph.D., Brian Laffin, Ph.D., Xin Chen, M.D., Grace Choy, Ph.D., Collene Jeter, Ph.D., Tammy Calhoun-Davis, Hangwen Li, Ph.D., Kevin Lin, and Mahipal Suranen, Ph.D., all of MD Anderson’s Department of Molecular Carcinogenesis at the Science Park in Smithville, Texas; Ganesh Palapattu, M.D., The Methodist Hospital, Houston; Shen Pang, Ph.D., UCLA Dental Research Institute and School of Dentistry; Jiaoti Huang, M.D.,Ph.D., UCLA David Geffen School of Medicine; Ivan Ivanov, Ph.D., Texas A&M University College of Veterinary Medicine; and Wei Li, Ph.D., Baylor College of Medicine, Houston.

这项研究由乐动体育LDsports中国美国国家癌症研究所，美国国防部，德克萨斯州癌症预防与研究所，艾尔莎·帕迪基金会，医学博士安德森癌症中心癌症基金会，马里兰州安德森癌症表观遗传学中心的赠款资助。和John Arnold Foundation and MD Anderson’s Cancer Center Support Grants.

5/4/2012