图1. 体内筛选器官靶向转移肿瘤细胞亚群流程图以及免疫组化检测小鼠移植瘤模型中CD110及CDCP1的表达水平。
研究要点：
- 结直肠癌转移有很强的器官靶向性。近期研究表明迁移性肿瘤干细胞可能是肿瘤发生侵袭转移的实际启动力量。
- 作者利用存在肝转移和肺转移结肠癌患者的肿瘤细胞构建了结肠癌肝转移或肺转移的模型，并鉴定出CD110和CDCP1为人结肠癌靶向转移至肝和肺的迁移肿瘤干细胞的表面标志物。
- 这一结果的发现可以用于辅助选择手术后患者辅助治疗方案。
迁移肿瘤干细胞（MCSCs）被认为参与侵袭转移形成。为鉴定人结肠癌迁移肿瘤干细胞，我国上海第二军医大学长征医院普外科和上海复旦大学附属华山医院普外科李清泉、高文超等人设计了一系列实验，利用存在肝转移和肺转移结肠癌患者的肿瘤细胞构建了结肠癌肝转移或肺转移的模型，鉴定出CD110和CDCP1为人结肠癌靶向转移至肝和肺的迁移肿瘤干细胞的表面标志物，并确定了其在器官靶向转移中的作用。
作者将从结肠癌患者癌组织中分离的原代结肠癌细胞皮下接种于免疫缺陷小鼠，从肝转移灶及肺转移灶获得的肿瘤细胞皮下接种于免疫缺陷小鼠的另一部位。接种有人肿瘤细胞的小鼠经过6个筛选周期的筛选，从肝和肺形成的肿瘤组织中获得器官靶向特异性转移细胞。使用基因芯片筛选器官靶向的迁移肿瘤干细胞的标志物。进一步采用结直肠癌细胞株及128例结肠癌患者的组织标本验证基因芯片筛选出的标志物的表达水平。作者同时描述了这些器官特异性靶向转移的标志物的功能和（在转移过程中）所扮演的角色。
作者鉴定出CD110和CDCP1为人结肠癌靶向转移至肝和肺的迁移肿瘤干细胞的表面标志物。发现在结肠癌患者原位肿瘤和其配对的肝、肺转移灶中CD110和CDCP1特异性的表达模式，提示这些蛋白可以作为器官靶向转移的生物标记。功能研究发现促血小板生成素可诱导CD110阳性的肿瘤干细胞聚集并增强其自我更新能力促进肝脏转移灶的形成。CDCP1促进结直肠癌细胞粘附于肺内皮细胞。
上述结果表明从人结直肠癌原位灶分离出迁移肿瘤单细胞并发现其中CD110阳性和CDCP1阳性的亚群介导癌细胞器官靶向转移。这一结果的发现可以用于辅助选择手术后患者辅助治疗方案。
研究背景：
结直肠癌是男性患者中第三、女性患者中第二高发的恶性肿瘤。发生远处转移是结直肠癌死亡的主要原因。越来越多的证据表明肿瘤干细胞在肿瘤进展中扮演着至关重要的角色。肿瘤干细胞是癌细胞中具有与正常干细胞相同的独特的自我更新和分化能力的细胞类型。肿瘤转移的形成要求肿瘤干细胞能成功的在远端器官定植并形成克隆。然而，并非所有的肿瘤干细胞均可在远端器官成功定植。
肿瘤干细胞包括有静止性肿瘤干细胞以及迁移性肿瘤干细胞。迁移性干细胞来源于静止性干细胞，是静止性干细胞瞬时获得上皮间质转化而形成，同时具有干性和侵袭转移能力。迁移肿瘤干细胞实际上代表了肿瘤转移的实际驱动力。近期研究数据表明在多种人类肿瘤中均存在有迁移肿瘤干细胞。例如CD133阳性CXCR4阳性以及CD133阳性CXCR4阴性的胰腺肿瘤干细胞均具有成瘤性，但只有CD133阳性CXCR4阳性的亚群具有迁移性。在结直肠癌中，CD26阳性的肿瘤干细胞亚群被认为是决定转移表象的亚群。
研究指出，结直肠癌侵袭转移具有很强的器官靶向性。所有结直肠癌患者中有50%-60%发生肝转移（CRLM），10%-30%发生肺转移（CRPM），并可能在发生肝转移后出现异时性肺转移（后续性转移）。该现象最好的解释是结肠的血流首先归纳于门静脉系统。然而结直肠癌的转移并不完全是一个逐步的过程。一些患者在出现结直肠癌原发病灶的同时或异时均可发生肺转移，但却缺乏肝转移证据（也称“跳跃性转移”）。另一方面，发生结直肠癌肝转移和肺转移的原位肿瘤在组织学、分化程度、淋巴管路渗透、血循环侵袭转移方面具有不同的特征。结直肠癌肺转移病灶而非肝转移病灶通常对氟嘧啶类药物耐药。
基于这些情况，结直肠癌肺转移患者的无病生存周期更短。上述情况提示发生结直肠癌肝转移的癌细胞与出现结直肠癌肺转移的癌细胞并非同一起源同一亚群，所以转移特征也互不相同。所以我们提出假设，不同特征以及不同功能特点的迁移肿瘤干细胞是发生器官靶向转移的主要起始因素。在本研究中进一步鉴定了能够形成结直肠癌肝转移和结直肠癌肺转移的特定迁移性肿瘤干细胞亚群。
