胃癌干细胞ppt课件

胃癌干细胞上海交通大学医学院 上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1 1胃癌干细胞上海交通大学医学院上海交通大学医学院胃癌干细胞1癌肿与炎症 1863 1863年年Virchow Virchow 观察到许多肿瘤在慢性炎观察到许多肿瘤在慢性炎 症的情况下发生，提出炎症中淋巴网状结症的情况下发生，提出炎症中淋巴网状结 构是癌肿细胞来源构是癌肿细胞来源 Dvorak Dvorak 描写癌肿是描写癌肿是“不会愈合的伤口不会愈合的伤口”估计全球估计全球15%15%的癌肿与慢性感染、炎症有关的癌肿与慢性感染、炎症有关Balkwill F,Mantovani A.Lancet 357;539,2001Balkwill F,Mantovani A.Lancet 357;539,2001上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2 2癌肿与炎症 1863年Virchow 观察到许多肿瘤在慢性炎 炎症与癌肿的联系：埃及血吸虫 膀胱癌 （S.Hematobium)乳头瘤病毒 子宫颈癌 慢性盆腔炎 卵巢癌 第8型人带状病毒 Kaposis 肉瘤上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞3 3 炎症与癌肿的联系：埃及血吸虫 膀胱癌上海 炎症与消化道癌肿的联系：Barretts 食管 食管腺癌 IBD 结直肠癌 病毒性肝炎 肝细胞癌 慢性胰腺炎 胰腺癌 H.pylori 感染 胃癌、胃MALT淋巴瘤上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞4 4 炎症与消化道癌肿的联系：上海交通大学医学院胃癌干细胞4胃癌和H.pyloriCarcinogenicity in HumansWHO/IARC(1994)Group I Definite carcinogenGroup I Definite carcinogen Group 2A Probable carcinogen Group 2A Probable carcinogen Group 2B Possible carcinogen Group 2B Possible carcinogen Group 3 Uncertain Group 3 Uncertain Group 4 Not a carcinogen Group 4 Not a carcinogen上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞5 5胃癌和H.pyloriCarcinogenicity in慢性感染与慢性炎症可刺激与恶性肿瘤慢性感染与慢性炎症可刺激与恶性肿瘤慢性感染与慢性炎症可刺激与恶性肿瘤慢性感染与慢性炎症可刺激与恶性肿瘤发生有关的细胞因子和趋化因子发生有关的细胞因子和趋化因子发生有关的细胞因子和趋化因子发生有关的细胞因子和趋化因子Balkwill F,Mantovani A.Lancet 357;539,2001Balkwill F,Mantovani A.Lancet 357;539,2001DNADNA损伤损伤P53P53失活失活血管生成血管生成刺激生长刺激生长上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞6 6慢性感染与慢性炎症可刺激与恶性肿瘤Balkwill F,M传统观点认为胃癌来源于胃上皮细胞传统观点认为胃癌来源于胃上皮细胞产生突变而形成胃癌产生突变而形成胃癌HoughtonHoughton等的小鼠实验发现：胃癌是等的小鼠实验发现：胃癌是发生在幽门螺杆菌感染的慢性炎症基发生在幽门螺杆菌感染的慢性炎症基础上，骨髓源性干细胞参与了上皮细础上，骨髓源性干细胞参与了上皮细胞损伤修复并产生突变，形成胃癌胞损伤修复并产生突变，形成胃癌。Houghton J,et al.Science 2004;306:):1568-71Houghton J,et al.Science 2004;306:):1568-71胃癌细胞来源于骨髓源性干细胞的突变上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞7 7传统观点认为胃癌来源于胃上皮细胞产生突变而形成胃癌Hough 干细胞分为干细胞分为胚胎干细胞胚胎干细胞和和成体干细胞成体干细胞，后者定居，后者定居 在各组织，包括骨髓干细胞在各组织，包括骨髓干细胞 成体干细胞具有自我更新和多向分化的潜能，分成体干细胞具有自我更新和多向分化的潜能，分 化为祖细胞及有功能的成熟细胞，在组织修复和化为祖细胞及有功能的成熟细胞，在组织修复和 重建中发挥作用重建中发挥作用 骨髓干细胞通过血循环参与多种组织的再生、修骨髓干细胞通过血循环参与多种组织的再生、修 复，具有复，具有可塑性可塑性 上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞8 8 干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞，后者定居上海交通大学医学骨髓干细胞（Bone Marrow Stem Cells）造血干细胞（造血干细胞（Hematopoietic stem cells）间充质干细胞间充质干细胞（Mesenchymal stem cells）上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞9 9骨髓干细胞（Bone Marrow Stem Cells）间充质干细胞间充质干细胞间充质干细胞间充质干细胞（Mesenchymal stem cellsMesenchymal stem cells）上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1010间充质干细胞（Mesenchymal stem cells）C57BL/6 C57BL/6 小鼠小鼠 Helicobacter felisHelicobacter felis infection infectionLethal irradiationLethal irradiation 900 rads 900 radsNew bone marrowNew bone marrowtransplantation,markedtransplantation,markedGFP/ROSA26,beta-GFP/ROSA26,beta-galactosidase/Y-chromosomegalactosidase/Y-chromosome20 weeks-1 year20 weeks-1 yeargastritisgastritisatrophy and intestinal atrophy and intestinal metaplasiametaplasiadysplasiadysplasiaGastric cancerGastric cancerEvaluate for GFP,beta-galactosidase Evaluate for GFP,beta-galactosidase Activity and Y-chromosomeActivity and Y-chromosomeHoughton J,et al.Science 2004;306:):1568-71Houghton J,et al.Science 2004;306:):1568-71上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1111C57BL/6 小鼠 Helicobacter felis 上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1212上海交通大学医学院胃癌干细胞12IHC/Beta-galactosidaseIHC/Beta-galactosidaseROSA26 marrowROSA26 marrowIHC/Beta-galactosidaseIHC/Beta-galactosidaseROSA26 marrowROSA26 marrowH.felisH.felisinfectedinfectedGINGINWT marrowWT marrowH.felisH.felisinfectedinfectedGINGINROSA26 marrowROSA26 marrowH.felisH.felisinfectedinfected上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1313IHC/Beta-galactosidaseROSA26 mF WT BONE MARROWF WT BONE MARROWIHC/GFPIHC/GFPF FM GFP BONE MARROWM GFP BONE MARROWIHC/GFPIHC/GFPF FF WT BONE MARROWF WT BONE MARROWFISH/Y-CHROMOSOMEFISH/Y-CHROMOSOMEF FM GFP BONE MARROWM GFP BONE MARROWFISH/Y-CHROMOSOMEFISH/Y-CHROMOSOMEF F上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1414F WT BONE MARROWIHC/GFPFM GFP 1.癌肿干细胞为原始癌细胞，与肿瘤发 病、耐药有关2.与正常干细胞相似，虽数量不多，能 自我更新分化并维持肿瘤生长癌肿干细胞（Cancer Stem Cells)上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1515 癌肿干细胞为原始癌细胞，与肿瘤发癌肿干细胞（Cancer癌肿干细胞分化为癌细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1616癌肿干细胞分化为癌细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞16癌肿干细胞癌肿干细胞癌细胞癌细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1717癌肿干细胞癌细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞17 总结:持续的幽门螺杆菌感染、炎症是人胃癌的重要持续的幽门螺杆菌感染、炎症是人胃癌的重要病因病因 HoughtonHoughton等的研究证实长期感染幽门螺杆菌引等的研究证实长期感染幽门螺杆菌引起胃黏膜损伤与炎性细胞浸润，胃组织干细胞起胃黏膜损伤与炎性细胞浸润，胃组织干细胞参与损伤修复，一旦耗尽，骨髓源性干细胞迁参与损伤修复，一旦耗尽，骨髓源性干细胞迁移至胃黏膜，参与上皮细胞的再生与修复，并移至胃黏膜，参与上皮细胞的再生与修复，并突变为癌细胞突变为癌细胞根除幽门螺杆菌感染可减少胃癌的发病根除幽门螺杆菌感染可减少胃癌的发病上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1818 总结:持续的幽门螺杆菌感染、炎症是人胃癌的重要病因 上海Cancer and Stem Cell Research laboratory-Since 2002-Since 2002Prof.Shudong XIAOProf.Shudong XIAO上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞1919Cancer and Stem Cell Research Stem Cell-Embryonic Stem Cells Cell types derived from human ES cells in vitroCell types derived from human ES cells in vitro Nerve,astrocyte,oligodendrocyteNerve,astrocyte,oligodendrocyte Hematopietic stem cells Hematopietic stem cells Insulin producing cells Insulin producing cells Cardiomyocytes Cardiomyocytes Hepatocytes Hepatocytes Endothelial cells Endothelial cells上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2020Stem Cell-Embryonic Stem CelUndifferentiated stem cells with capacity to Undifferentiated stem cells with capacity to differentiatedifferentiate Embryonic Stem Cell Embryonic Stem Cell Adult Stem CellAdult Stem Cell Cord Blood Stem Cell Cord Blood Stem Cell iPS cell iPS cell?Form Teratoma in vivo Form Teratoma in vivo Differentiation potentialDifferentiation potential 上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2121Undifferentiated stem cells wiSurvival Forever!Survival Forever!Not die!Not die!hESChESCt-hESC t-hESC(Tumor(Tumor hESCs)hESCs)ProlongedProlongedcultureculture上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2222Survival Forever!hESCt-hE Characteristic Feature of t-hESCs High expression of stem cell markers:High expression of stem cell markers:SSEA-4;Oct-4(60%)SSEA-4;Oct-4(60%)Rapidly growth ratio:(1 weeks/two passages)Rapidly growth ratio:(1 weeks/two passages)Loss of hESCs differentiated capacity.Loss of hESCs differentiated capacity.上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2323 Characteristic Feature of t-hTumor may originate from normal foreskin-Tumor may originate from normal foreskin-derived cells(Fibroblast)after prolonged derived cells(Fibroblast)after prolonged culturecultureExpansionExpansion2 weeks2 weeks4 weeks4 weeks(Zheng WANG et al,2009)(Zheng WANG et al,2009)EB EB Like StructureLike Structure上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2424Tumor may originate from normaStem cells may cause tumor in vivo after Stem cells may cause tumor in vivo after expansion Loss of cells capacity to expansion Loss of cells capacity to differentiatedifferentiateEmbryonic stem cells(Mickie Bhatia et al)Embryonic stem cells(Mickie Bhatia et al)Normal tussue stem cells(Zheng WANG et al Normal tussue stem cells(Zheng WANG et al unpublished data)unpublished data)Bone marrow derived stem cells(Neoplasia.vol Bone marrow derived stem cells(Neoplasia.vol 8(9)2006,pp716-724.8(9)2006,pp716-724.Cord blood stem cells(XD Chen et al.Unpublished Cord blood stem cells(XD Chen et al.Unpublished data)data)上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2525Stem cells may cause tumor in Human Gastric Cancer StudyHuman Human Gastric Gastric Cancer CellsCancer CellsRelationship between CD44Relationship between CD44And ROS levelAnd ROS levelRelationship between CD44Relationship between CD44And apoptosis after ChemotherapyAnd apoptosis after ChemotherapyFACSFACS MDR analysisMDR analysisIHCIHCSamples Samples from patientsfrom patientsStem cell sphereStem cell sphereAnimalAnimalanalysisanalysisCD44 siRNA silencing assayCD44 siRNA silencing assay上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2626Human Gastric Cancer StudyHumaGastric cancer cell lines:(Differentiated Grades)(Differentiated Grades)High Grade MKN28High Grade MKN28Moderate Grade Moderate Grade SGC7901SGC7901Low Grade MGC803Low Grade MGC803 Low Grade MKN45Low Grade MKN45ControlControlControlControlControlControlControlControlCD44 expressionCD44 expression上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2727Gastric cancer cell lines:(DiCell linesCell lines CD24 CD44 CD24 CD44MGC803MGC803 22%94.2%22%94.2%MKN45MKN45 1.42%92.6%1.42%92.6%SGC7901SGC7901 1.29%97.58%1.29%97.58%MKN28MKN28 11.1%0.04%11.1%0.04%Table:FACS analysis of CD44 expression in differentiated Table:FACS analysis of CD44 expression in differentiated grades of gastric cancer cell lines grades of gastric cancer cell lines 上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2828Cell lines CD24 Cell markers alone are not enough Cell markers alone are not enough to distinguish CSCto distinguish CSC上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞2929Cell markers alone are not eno上海交通大学医学院胃癌干细胞上海交通大学医学院胃癌干细胞3030上海交通大学医学院胃癌干细胞30