乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，发病率占全身各种恶性肿瘤的7%~10%。自上世纪90年代以来，我国乳腺癌的发病率以平均每年约3%的速度增长。目前研究表明，在乳腺癌中存在一小部分肿瘤干细胞（CSCs），它们对化疗或放疗具有抵抗性，并可再次形成肿瘤，因而可能是肿瘤复发的根源。
为此，研究者提出了CSCs的概念。CSCs理论认为，肿瘤是由一小群具有无限自我更新能力的干细胞样细胞及由其产生的分化程度不均一的细胞团组成的病态“器官”。那一小群细胞具有自我更新、分化和形成肿瘤的能力，类似正常体细胞中的干细胞，因此被称为CSCs。CSCs理论的提出，更新了人们对肿瘤的认识，为人们研究肿瘤细胞的生物学特性提供了新的思路，并为临床的肿瘤研究提供了新的靶点。
乳腺癌干细胞概念
在实体瘤中成功分离肿瘤干细胞的报道， 最早见于乳腺癌的研究。
阿尔-哈吉（Al-Hajj）等通过对人类乳腺癌原发灶和转移灶的分析，率先分离纯化出“乳腺癌干细胞（BRCa-IC）”。这种肿瘤干细胞只占肿瘤细胞的2%左右，以Lineage- CD44+CD24-/low为特异性表面标志物。
研究同时发现，Lineage- CD44+CD24-/low 细胞具有很强的成瘤能力，在非肥胖型糖尿病/重症联合免疫缺陷（NOD/SCID）小鼠中的成瘤能力是成体肿瘤细胞的50 倍以上，即使数目少于100 个，这种细胞也能在小鼠体内成瘤，并可在小鼠体内连续传代，表明其具有自我更新复制的能力。随后，研究者在结肠癌、皮肤癌、骨髓瘤、人类黑色素瘤及前列腺癌等肿瘤中亦发现了CSCs。
目前，主要从功能上对CSCs进行定义，认为其应具备以下条件：①当直接接种时，CSCs具有形成肿瘤的能力，且形成的肿瘤与原发瘤同源；②CSCs具有很强的自我更新能力，在体外实验可连续克隆传代，在体内实验可连续接种传代；③CSCs具有多细胞系分化潜能。
乳腺癌干细胞的分离与鉴定
乳腺癌干细胞研究的重要切入点是怎样分离得到乳腺癌干细胞，目前人们常应用2种方法分离肿瘤干细胞。
一种方法是表型标记筛选法，由于乳腺癌干细胞表面带有特异性膜蛋白（也称表型标记），即 CD44+CD24-/low，用荧光标记的表型标记抗体温育细胞，待抗体结合到表型标记后，用流式细胞技术可将标有荧光的符合CD44+CD24-/low的细胞分选出来。
另一种方法为Hoechst33342染料排斥法。Hoechst33342 是一种DNA增补性染料，能结合DNA的AT碱基丰富系列的小沟处，干细胞及肿瘤干细胞因带有ABC转运蛋白而能将染料泵出细胞，经过荧光活化细胞分选系统（FACS）的分析，将不被染色或低染色的肿瘤干细胞筛选出来，所分选出来的染色暗淡的细胞被称为侧群细胞（SP）。
如何获取大量的乳腺癌干细胞进行实验是研究者面临的另一个技术瓶颈。乳腺癌干细胞在肿瘤组织中的比例只有约2%，不经过富集难以满足实验需要。我们课题组研究员利用肿瘤干细胞抵抗化疗能力强于肿瘤细胞的特性，应用低剂量化疗压力的方法在接种人乳腺癌细胞株SK-BR3的小鼠体内富集乳腺癌干细胞，第三次传代形成的移植瘤细胞（SK-3rd）的传代力、成瘤和侵袭转移能力较强，约16%的SK-3rd细胞具有肿瘤干细胞特征。
如同CSCs的概念为功能学定义一样，乳腺癌干细胞的鉴定亦是围绕其自我更新、分化潜能及成瘤能力的生物学性状进行功能鉴定。自我更新是乳腺癌干细胞的重要特性，体外细胞常用两种克隆试验来检测，即球囊形成实验和软琼脂克隆形成实验。干细胞具有非附着性生长的特性，能悬浮生长或在半固体培养基中生长。乳腺癌干细胞在体外及体内培养时，产生的后代细胞具有分化成熟细胞的表型或具有分化成熟细胞的标记。如乳腺癌干细胞在含血清的培养基中分化培养后，Oct4、CD44等标志物表达降低，CD24表达升高。
Al-Hajj等借助异种乳腺癌细胞移植动物模型，将经流式细胞仪筛选出的细胞注入免疫缺陷小鼠体内。结果发现，所有接种ESA + 、CD44 +、CD24 - / low、Lin-细胞的小鼠在12周内均出现明显的肿瘤生长，而接种CD44 - 或CD24 +细胞的小鼠则少有肿瘤生长，表明ESA + 、CD44 +、CD24 - / low、Lin-标记的乳腺癌干细胞具有较强的成瘤能力。
乳腺癌干细胞与乳腺癌侵袭转移及预后的关系
刘（Liu）等将ESA+、CD44 +、CD24 - / low、Lin-致瘤性乳腺癌干细胞与正常乳腺上皮细胞进行了差异表达分析。结果发现，186个基因的表达有显著不同，这些基因被命名为“侵袭性”基因信号（ IGS）。
对284例具有死亡、转移高风险且需要常规化疗的乳腺癌患者，依据IGS的表达情况分为IGS阳性组（224例）和IGS阴性组（60例）。结果显示，IGS阳性组有41%的患者发生了转移，10年无转移生存率为57%；IGS阴性组仅有13%的患者发生了转移，10 年无转移生存率为81%。该研究表明，根据细胞标记差异产生的IGS状态可用于预测乳腺癌患者的转移、复发及预后情况。
谢里登（Sheridan）等对13种乳腺癌细胞系的研究发现，CD44 + /CD24 - 群比例高的细胞系表达更高水平的促侵袭相关基因，体外侵袭试验亦提示其侵袭能力更强。
米洛纳（Mylona）等用免疫组化双染法对136例浸润性乳腺癌患者进行了CD44+ /CD24 - 、CD44 -/CD24 +与乳腺癌转移及预后的关系研究。结果显示，CD44 + /CD24 - 与淋巴结的转移及肿瘤的分级呈负相关，与患者的生存率呈正相关。这些研究结果表明，乳腺癌干细胞比普通肿瘤细胞具有更强的转移侵袭能力，可能是肿瘤复发的根源。
乳腺癌干细胞与靶向治疗
由于肿瘤干细胞是乳腺癌疗效不佳和复发的主要原因，因而针对肿瘤干细胞的治疗措施可能成为根治肿瘤的方法，并为临床治疗肿瘤提供了新的靶点。
我们课题组研究员发现，癌基因Ras和HMGA2是let-7 miRNA的两个靶基因，let-7
miRNA分别通过Ras和HMGA2两条分子通路，调控乳腺癌干细胞自我增殖和多向分化的能力。现有证据表明，肿瘤干细胞受Wnt、Notch、Hedgehog等信号传导通路的调节。随着对这些信号通路在乳腺癌干细胞自我更新、转移等现象中的研究深入，将会发现更多的靶点，有助于研发更为有效的分子制剂应用于乳腺癌的治疗。
问题与展望
乳腺癌干细胞概念的提出是人类认识乳腺癌发病机制的一大进步，其为乳腺癌发病机制、早期诊断及根治方法的研究提供了新的研究思路。但是，乳腺癌干细胞的相关基础研究仍存在许多问题，如对其特异性表面标志物的认识仍存在分歧、起源尚无定论等。
目前，针对乳腺癌干细胞的治疗研究正逐步深入。既往研究表明，可通过药物机制改变肿瘤干细胞对放、化疗的敏感性，亦可利用药物诱导肿瘤干细胞分化为较成熟细胞，提高其对治疗的敏感性。随着对乳腺癌干细胞研究的不断深入，乳腺癌的治疗必将有长足进步。
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