科普：做腫瘤研究，你真的了解腫瘤細(xì)胞嗎？
關(guān)于腫瘤的研究一直是如火如荼，每一位科研工作者都試圖通過(guò)腫瘤研究來(lái)攻克癌癥，腫瘤細(xì)胞是最常接觸的研究對(duì)象，但是，你真的了解腫瘤細(xì)胞嗎?關(guān)于它的很多基礎(chǔ)知識(shí)你不一定全都知曉，本期就為大家揭秘這些癌變細(xì)胞的基本特征，及我們實(shí)驗(yàn)中的腫瘤細(xì)胞的那些事兒。
人體內(nèi)由于細(xì)胞分裂失控從而無(wú)限增殖的細(xì)胞被稱為腫瘤細(xì)胞，具有轉(zhuǎn)移能力的腫瘤被稱為惡性腫瘤，又稱為癌(Cancer)。Cancer源于希臘字母螃蟹Caricinos，對(duì)應(yīng)英文就是Cancer螃蟹，因?yàn)槟[瘤細(xì)胞中伸出多條大血管，看著就像螃蟹的腿一樣，張牙舞爪。
腫瘤細(xì)胞的來(lái)源
腫瘤是一種基因疾病，腫瘤的發(fā)生源于體細(xì)胞基因突變逐漸積累的結(jié)果。如結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中伴隨著一系列相關(guān)基因的突變，如APC、K-ras和p53基因等。大多數(shù)腫瘤的癌變基因有一定的相似性，如下表為常見的突變癌基因和抑癌基因。
腫瘤細(xì)胞特征
腫瘤細(xì)胞是一群可怕的細(xì)胞，與人體正常細(xì)胞相比，有著強(qiáng)大的生命力，如無(wú)限增殖和逃離衰老的命運(yùn)等。Hanahan和Weinberg先后10年在《細(xì)胞》雜志上總結(jié)了控制癌細(xì)胞即惡性腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的幾大特征，如下圖：
腫瘤細(xì)胞賦予這些特征后，就具備了無(wú)限增殖的能力，并且部分有了遷移的能力，不斷入侵人體正常組織，最后導(dǎo)致人體器官衰竭至死亡。
然而腫瘤細(xì)胞并非一種細(xì)胞，它是一個(gè)大團(tuán)伙。腫瘤具有高度異質(zhì)性，即使同一種惡性腫瘤也是由不同類型的腫瘤細(xì)胞組成。
具體來(lái)講同一種腫瘤在不同患者之間的其癌細(xì)胞組成是不一樣的;并且同一腫瘤患者體內(nèi)的癌細(xì)胞也不是均一的，而是多種。
這種不一樣主要體現(xiàn)在基因突變的種類和類型、基因的表觀遺傳學(xué)修飾、蛋白表達(dá)水平等。
如乳腺癌異質(zhì)性體現(xiàn)在分子表達(dá)情況不同，主要根據(jù)ER(雌激素受體)、PR(孕激素受體)和HER-2(人類表皮生長(zhǎng)因子受體2)陽(yáng)性或陰性，可分為4大類，而每一類又分為多種細(xì)胞。
因此，由于腫瘤的高度異質(zhì)性，很難達(dá)到根治腫瘤的目的。
考慮到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求和高成本，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯得必不可少。自1985年之后以NCI為首的一些研究單位普遍開始放棄體內(nèi)小鼠篩選，代之為體外的人類各種常見實(shí)體瘤腫瘤細(xì)胞株篩選。因此，腫瘤細(xì)胞作為一種高通量的抗腫瘤篩選體系，成為不可或缺的研究工具，下面我們就一起看看實(shí)驗(yàn)室的腫瘤細(xì)胞的來(lái)龍去脈吧。
實(shí)驗(yàn)研究中的腫瘤細(xì)胞
為了在體外更好地研究腫瘤，自人類第一次成功從名為Hela的癌癥患者身上分離出Hela細(xì)胞，并在體外培養(yǎng)成功過(guò)后，這66年以來(lái)已被廣泛應(yīng)用于腫瘤研究，成為醫(yī)學(xué)研究中十分重要的工具。自此，越來(lái)越多的腫瘤細(xì)胞開始在體外建立，并廣泛用于實(shí)驗(yàn)研究。
體外的腫瘤細(xì)胞定義：一種人工培養(yǎng)，具有無(wú)限增殖能力的細(xì)胞。
在實(shí)驗(yàn)研究主要分為：腫瘤原代細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞系或細(xì)胞株。
一、實(shí)驗(yàn)中常用腫瘤細(xì)胞的分類
?、倌[瘤原代細(xì)胞：是指直接從機(jī)體取出的組織(如人、小鼠或大鼠等組織)獲得單個(gè)細(xì)胞并在體外進(jìn)行培養(yǎng)的細(xì)胞，稱為原代細(xì)胞。一般認(rèn)為，培養(yǎng)的原代的第1和傳代到第10代以內(nèi)的細(xì)胞統(tǒng)稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。
來(lái)源：主要從組織或外周血里提取，來(lái)源于手術(shù)或活檢瘤組織。
優(yōu)勢(shì)：原代細(xì)胞更加接近患者組織特性，可以更好實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的腫瘤診治模式。例如將基因篩選與體外腫瘤模型分析相合，可以更大程度上的篩選出對(duì)病人個(gè)體有效的化療藥物，從而最終實(shí)現(xiàn)對(duì)患者進(jìn)行個(gè)體化精準(zhǔn)用藥的目的。
缺點(diǎn)：但是分離比較困難，操作麻煩。
?、谀[瘤細(xì)胞系/株：細(xì)胞系是指原代細(xì)胞經(jīng)首次傳代成功后的細(xì)胞，泛指一般可能傳代的細(xì)胞。
細(xì)胞株：細(xì)胞系具有相同或不同表型的幾個(gè)細(xì)胞譜系，如果用克隆培養(yǎng)或其他選擇技術(shù)分離選擇了一種細(xì)胞譜系，證明其中細(xì)胞具有某些特殊性質(zhì)或標(biāo)志物的細(xì)胞。
腫瘤細(xì)胞系或株：是現(xiàn)有細(xì)胞系中最多的一類，多由癌瘤建成，體外培養(yǎng)穩(wěn)定，常已傳幾十代或百代以上，并具有不死性和異體接種致瘤性。
來(lái)源：從病人或者動(dòng)物腫瘤組織分離，后續(xù)通過(guò)人工誘導(dǎo)建系;
優(yōu)勢(shì)：成分均一、可人為控制研究條件。
缺點(diǎn)：培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生基因突變，丟失原有生物學(xué)特性，對(duì)藥物處理做出的反應(yīng)差距越來(lái)越大。
二、實(shí)驗(yàn)研究中的腫瘤細(xì)胞從哪來(lái)?
一般腫瘤研究中的細(xì)胞，通過(guò)商業(yè)途徑購(gòu)買，推薦您認(rèn)準(zhǔn)普諾賽（Procell）——國(guó)內(nèi)最大最全的原代細(xì)胞庫(kù)、華中地區(qū)最大細(xì)胞系保藏中心。
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三、細(xì)胞STR鑒定
新買的細(xì)胞，性質(zhì)是否正確，或者是否和其他細(xì)胞發(fā)生交叉污染，是一個(gè)很重要的問(wèn)題。如Plos One發(fā)表文章指出有3萬(wàn)余篇的研究論文因細(xì)胞系的錯(cuò)認(rèn)而紛紛陣亡，國(guó)外實(shí)驗(yàn)室有20%左右的細(xì)胞株被錯(cuò)誤辨識(shí)和交叉污染而導(dǎo)致研究結(jié)論錯(cuò)誤、結(jié)果不可重復(fù)、臨床細(xì)胞治療災(zāi)難性后果。
近年來(lái)，NIH、ATCC、Nature和Science等雜志就對(duì)此現(xiàn)象多次發(fā)出呼吁，要求研究者對(duì)細(xì)胞進(jìn)行鑒定。因此對(duì)細(xì)胞系的鑒定非常必要。
大量研究表明STR 基因分型方法是進(jìn)行細(xì)胞交叉污染和性質(zhì)鑒定的最有效和準(zhǔn)確的方法之一，STR基因分型應(yīng)用于細(xì)胞鑒定已被ATCC等機(jī)構(gòu)強(qiáng)烈推薦。
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Procell人源細(xì)胞STR位點(diǎn)信息：
Procell人源細(xì)胞系21基因位點(diǎn)STR分型圖譜：
為進(jìn)一步提高鑒定的分辨率，Procell除了包含ATCC檢測(cè)的8個(gè)STR和1個(gè)性別決定位點(diǎn)Amelogenin外，另新增了12個(gè)高度多態(tài)性位點(diǎn)，共檢測(cè)21個(gè)STR位點(diǎn)
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