38.15 : Cancer Stem Cells and Tumor Maintenance

Większość nowotworów zawiera nierównomiernie rozmieszczoną i genetycznie odrębną subpopulację komórek nowotworowych.

Niektóre z tych komórek, zwane rakowymi komórkami macierzystymi, posiadają cechy związane zarówno z komórkami rakowymi, jak i komórkami macierzystymi. Oznacza to, że oprócz udziału w propagacji guza, takie komórki mogą samoodnawiać się i różnicować w wiele linii.

Rakowa komórka macierzysta (CSC) może przejść asymetryczny podział komórkowy - gdzie jeden zestaw komórek potomnych zachowuje potencjał komórek macierzystych i może dzielić się w nieskończoność, podczas gdy drugi może przejść tylko kilka rund podziału, zanim ostatecznie się różnicuje i ostatecznie umrze.

CSC może również wydzielać podwyższony poziom czynników wzrostu śródbłonka naczyń krwionośnych w obrębie guza i generować nowe naczynia krwionośne i limfatyczne, które utrzymują ciągły dopływ składników odżywczych do rosnącego guza.

Dodatkowo, rakowe komórki macierzyste mogą osiągać takie właściwości, jak zwiększona inwazyjność i zdolność migracji, co może pomóc im w tworzeniu wtórnych miejsc przerzutów w organizmie.

Mimo że rakowe komórki macierzyste mają potencjał do zasiewania nowych guzów i napędzania ich wzrostu, to szybko dzielące się komórki inne niż macierzyste stanowią główne składniki guza i podtrzymują jego wzrost.

Ta niejednorodność w populacji komórek nowotworowych sprawia, że większość terapii przeciwnowotworowych ma trudności z ukierunkowaniem i pozbyciem się wszystkich komórek rakowych jednocześnie.

Co więcej, nowotworowe komórki macierzyste wykorzystują mechanizmy przetrwania, takie jak zwiększona aktywacja pomp wypływowych leków, aktywność naprawcza DNA lub ekspresja enzymów detoksykacyjnych, które pomagają im uciec przed terapiami przeciwnowotworowymi.

Na przykład lek przeciwnowotworowy - mesylan imatynibu jest często stosowany w leczeniu przewlekłej białaczki szpikowej. Podczas gdy zróżnicowane komórki nowotworowe są wrażliwe na lek, rakowe komórki macierzyste mogą uciec przed terapią, wykazując nadmierną ekspresję białek transportera błonowego ABCB1 i ABCG2.

Białka te pomagają komórkom w wypływaniu leku i zmniejszaniu jego poziomu wewnątrzkomórkowego, co prowadzi do powstawania opornych komórek rakowych.

Pojedyncza komórka macierzysta raka, która przeżyła, może przywrócić hodowlę, wskrzesić chorobę i spowodować nawrót guza.