乳腺癌干细胞研究新突破：揭示 ER 阳性、HER2 阴性亚型的特性与培养方法

为探究乳腺癌干细胞多样性及培养方法，研究人员对 ER 阳性、HER2 阴性乳腺癌组织研究，成果助力个性化治疗。

　　在癌症的世界里，乳腺癌无疑是女性健康的一大劲敌。其中，乳腺癌干细胞更是暗藏玄机，它们就像癌细胞中的 “种子部队”，不仅能自我更新，还具备多向分化的能力，在癌症的发生、发展、复发和转移过程中都扮演着至关重要的角色。可以说，攻克乳腺癌干细胞，是战胜乳腺癌的关键一环。然而，目前在乳腺癌干细胞的研究领域，仍存在诸多难题。一方面，虽然从患者乳腺癌组织中选择性培养癌症干细胞的方法有不少，但大多数研究聚焦于乳腺癌球状体的 3D 结构，对干细胞的选择性关注不足。而且，现有的球状体培养方法五花八门，不同方法得到的细胞特性差异很大，导致培养效率和干细胞纯度参差不齐。另一方面，由于缺乏大量患者组织的研究，乳腺癌干细胞的生物学特性和基因表达情况也一直未能完全明晰，这就像迷雾一般，阻碍着科研人员深入了解乳腺癌干细胞的本质，也使得针对乳腺癌干细胞的精准治疗难以有效开展。

在这样的背景下，来自日本广岛大学、岛根大学医院、旭川医科大学等多个机构的研究人员决心拨开迷雾，开启一场探索之旅。他们将目光聚焦于雌激素受体（ER）阳性、人表皮生长因子受体 2（HER2）阴性的乳腺癌，针对这一特定亚型的乳腺癌干细胞展开深入研究。最终，他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为乳腺癌的治疗带来了新的曙光。

研究人员开展的这项研究，主要采用了以下几种关键技术方法：一是细胞培养技术，从 48 例患者手术切除的肿瘤组织中获取细胞，在低粘附平板上进行球状体培养；二是免疫组化技术，利用多种抗体对培养的球状体和原发性乳腺癌病变进行免疫染色，检测相关蛋白的表达情况；三是 DNA 微阵列和基因本体（GO）分析技术，用于探究乳腺癌干细胞的基因表达差异。

下面来看看具体的研究结果：

1. 患者来源的乳腺癌组织球状体培养：研究人员成功对 48 例患者的手术标本进行了乳腺癌干细胞的选择性培养。这些患者均为 ER 阳性、HER2 阴性乳腺癌患者，肿瘤直径大小不一，部分患者出现了淋巴结转移。培养过程中发现，球状体数量在第 28 天前持续增加。组成球状体的细胞主要是 GATA3 阳性乳腺癌细胞，同时还包含 CD45⁺白细胞和 αSMA⁺成纤维细胞，且不同病例中各类细胞比例有所不同。
2. 球状体培养增加乳腺癌干细胞干性：通过对原发性肿瘤组织和球状体进行 CD44 和 CD24 免疫染色对比分析发现，球状体中 CD44⁺/CD24^?细胞的比例大幅增加，平均从原发性肿瘤的 13.8% 提升至 61.6%，这表明球状体培养能够有效富集乳腺癌干细胞。
3. 乳腺癌干细胞激素受体阳性改变：在球状体培养中，强 ER 阳性的病例数减少，25 例（52.1%）ER 表达变为阴性；孕激素受体（PgR）强阳性病例数也显著下降。这说明乳腺癌干细胞在球状体培养过程中，激素受体表达发生了明显变化。
4. 乳腺癌干细胞间质标记阳性改变：球状体培养后，间质标记物 Twist1、Snail 和 Vimentin 的表达均显著增加，而上皮标记物 E-cadherin 表达下降。并且，不同病例中间质标记物的表达呈现出四种不同模式，体现了乳腺癌干细胞间质特性的差异。
5. 乳腺癌干细胞的分化潜能：将 11 例通过球状体培养法选择和培养的乳腺癌干细胞样本移植到 NOD scid gamma（NSG）小鼠皮下，成功建立了 5 例患者来源的干细胞异种移植物（PDSXs）。在 PDSXs 中，CD44⁺/CD24^?细胞比例、激素受体阳性细胞比例以及间质标记物 Snail 阳性比例均发生了变化，这表明乳腺癌干细胞在小鼠体内具有分化潜能。
6. 乳腺癌干细胞的增殖潜能：将原发性肿瘤和球状体培养获得的乳腺癌干细胞分别移植到小鼠体内对比发现，球状体培养的细胞在移植一定数量后能够成功形成肿瘤，而相同数量未经球状体培养的细胞则未能成功移植，这说明球状体培养的乳腺癌干细胞具有更强的增殖潜能。
7. 乳腺癌干细胞的基因多样性：对 14 例手术标本中选择和培养的乳腺癌干细胞进行 DNA 微阵列分析，通过聚类分析发现乳腺癌干细胞可分为两组。基因本体分析显示，一组免疫反应相关基因表达较高，另一组蛋白质结合相关基因表达较高，这揭示了乳腺癌干细胞存在基因表达差异。

综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。研究人员成功建立了从患者来源的乳腺癌组织中选择性培养乳腺癌干细胞的方法，成功率高达 84.2%。他们证实了乳腺癌干细胞在激素受体表达、间质属性获得以及上皮分化等方面的特性变化，还发现了乳腺癌干细胞（即使在同一临床亚型内）存在生物学和遗传多样性。这些发现为针对不同组乳腺癌干细胞定制药物治疗方案提供了可能，有望推动乳腺癌的精准治疗，让人类在攻克乳腺癌的道路上迈出重要一步。同时，研究中球状体中多种细胞共存的现象也暗示了肿瘤微环境的形成，为进一步研究癌症微环境提供了线索。尽管研究存在一定局限性，如仅聚焦于 ER 阳性、HER2 阴性乳腺癌病例，乳腺癌干细胞回收率较低等，但总体而言，该研究成果为干细胞靶向的个性化医学和预后预测奠定了坚实基础，为未来乳腺癌的治疗开辟了新的方向。