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1999年， Science 将人类胚胎干细胞研究成果评为当年世界十大科技进展之首。2000年， Time 周刊将其列为20世纪末世界十大科技成就之首，并认为胚胎干细胞和人类基因组将同时成为新世纪最具发展和应用前景的领域。干细胞是一类具有自我更新和高度分化潜能的细胞，它既能无限地增殖分裂，也可在较长时间内处于静止状态。在胚胎早期发育过程中，胚胎干细胞通过对称分裂产生2个子细胞，每一子细胞都保留有全能干细胞（totipotent stem cell）的特性。此时胚胎干细胞成对数扩增，在胚层形成后，才开始定向（determination）分化过程。随后胚胎干细胞开始非对称分裂的过程，产生的一个子细胞保留有自我更新的能力，而另一子细胞则开始分化，这种细胞在骨髓中被称为祖细胞（progenitor cell），在皮肤或其他组织中被称为瞬时扩增细胞（transit amplifying cell）。在一些增殖旺盛的组织中，干细胞通常是静止的，组织更新主要由这些瞬时扩增细胞定向分化为终末成熟的组织细胞来完成。这个非对称分裂过程受到严格的调控机制控制，一旦这些调控机制发生异常将有可能产生异常病变。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是一类具有多分化潜能、自我更新、增殖速度较缓慢的细胞。在特定的条件下，它可以分化成不同的功能细胞，形成多种组织和器官。
干细胞按分化潜能的大小，可分为3 种类型：①全能性干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞），具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，可以无限增殖并分化成为全身200 多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、器官。②多能性干细胞（pluripotency stem cell），这类干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制，骨髓多能造血干细胞即是典型的例子，它可分化出至少12 种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其他细胞。③单能干细胞（也称专能、偏能干细胞），这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。按照生存阶段划分，干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞（adult stem cell）。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。ES细胞是从早期胚胎的内细胞团（inner cell mass）分离出来的一种高度未分化的细胞系，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，高水平表达端粒酶。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎所有组织和器官的能力，它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，进一步形成机体的组织、器官。
早在1981年，Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养，而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，充当分化细胞预备队的角色，只能分化成特定的细胞或组织。成年动物的许多组织、器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力，成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞，说明成体干细胞普遍存在。成体干细胞经常位于特定的微环境中，微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。与胚胎干细胞相比，成体干细胞具有许多优势：①成体干细胞可从患者自身获得，而不存在组织相容性的问题，治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害。此外，少量的骨髓移植治疗有助于形成部分造血嵌合，可使异体成体干细胞的治疗成为可能；②成体干细胞用于治疗前不必进行细胞诱导分化，不会引发畸胎瘤；③成体干细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能力，成体干细胞移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。
肿瘤学传统观点认为，肿瘤中每个肿瘤细胞都具有无限增殖和形成克隆瘤灶的能力，因此，临床上主要采取手术、放疗和化疗等措施对整个实体肿瘤病灶进行杀伤。然而，这些治疗方法并不能有效地杀死肿瘤病灶，尤其是对转移病灶治疗效果更是有限，并且很多患者在结束治疗后会出现肿瘤复发现象，复发后的肿瘤对于化疗或放疗具有极强的耐受性，传统观点无法合理地解释肿瘤的发生、转移和复发现象。新近提出的“肿瘤干细胞（tumor stem cell）学说”却对此提出了挑战。“肿瘤干细胞学说”认为肿瘤组织中存在着一小群有干细胞特征的细胞，称为肿瘤干细胞；其单个细胞即可发展为肿瘤，具有干细胞的自我更新和多向分化能力，而绝大部分其他肿瘤细胞只具有相对的增殖能力；肿瘤干细胞是肿瘤形成的起始细胞，维持着肿瘤的生长，同时还可能是肿瘤转移、复发的根源。
“肿瘤干细胞学说”的提出起源于一系列肿瘤细胞体外培养实验以及肿瘤细胞与正常干细胞相似性的比较。早在20世纪50 年代，研究人员把系列稀释的小鼠白血病细胞移植到同系的小鼠体内，发现移植的癌细胞仅有1%～4%能够形成脾内克隆。有学者从小鼠腹水中分离的骨髓瘤细胞在体外软琼脂上培养，仅有1/10000～1/100 肿瘤细胞能够形成克隆。同样的现象在实体瘤中也能观察到，人肺癌、卵巢癌、神经母细胞瘤体外培养也仅1/5000～1/1000 能够形成克隆。这些现象都揭示肿瘤细胞是有异质性的。目前有两种理论解释了肿瘤细胞的异质性。传统的解释为：肿瘤组织中的每一个瘤细胞均具有无限增殖并形成新的瘤灶的能力，但具体哪个瘤细胞能够形成新的瘤灶是随机的；近年来“肿瘤干细胞学说”对此提出不同的解释：肿瘤细胞之间存在固有的差异，在肿瘤组织中存在一小群具备自我更新和不定分化潜能的细胞，是肿瘤形成的起始细胞并维持肿瘤的生长，而其他绝大部分肿瘤细胞只具备有限的增殖能力。2001年，Reya 和Morrison 等通过对造血干细胞与血液系统肿瘤研究的回顾性分析，提出完整的“肿瘤干细胞学说”，认为肿瘤干细胞不仅存在于血液系统肿瘤，还存在于众多实体瘤中。2003 年，Pardal 和Clarke等补充、丰富了“肿瘤干细胞学说”，提出将干细胞生物学特征应用到肿瘤研究上。“肿瘤干细胞学说”主要包括以下两点：①肿瘤细胞存在异质性，其中一小群具有自我更新、无限增殖能力和不定分化潜能的肿瘤细胞，是肿瘤形成的起始细胞并维持肿瘤的生长；②肿瘤干细胞对放疗以及化疗药物不敏感，可能是肿瘤转移、复发的根源。
肿瘤干细胞占肿瘤组织或细胞系中比例较少，为0.01%～2%，从而导致其分离较为困难。目前常用如下几种分离方法。
（一）侧群细胞分选法
肿瘤干细胞具有对核染料Hoechest 33342拒染的特性，研究人员针对这一特性而建立了侧群细胞（side population，SP）分选法，经研究证实，该方法分离的侧群细胞具有肿瘤干细胞样特性。
Hoechest 33342是一种核酸染料，在紫外光激发下可发出蓝色荧光（波长450nm）和红色荧光（波长650nm），肿瘤干细胞可将燃料排出，因而不发出荧光，故可将其分选出来。大多数肿瘤细胞系中存在侧群细胞，如在C6神经胶质瘤、MCF-7乳腺癌、SW1990胰腺癌和Hela肿瘤细胞系中成功分离出侧群细胞，且这类细胞具有与肿瘤干细胞相同的表面标志物，多向分化和少量细胞成瘤的特性，从而证实侧群细胞是适用于肿瘤干细胞分离的一种方法。进一步研究发现干细胞标志物ABCG2高表达的细胞可高效外排Hoechest 33342，从而采用流式细胞仪分选出Hoechest 33342拒染的侧群细胞，该方法对于表面标志物尚未明确的肿瘤干细胞分离具有非常重要的意义。
（二）无血清培养基分选法
在合成培养基的基础上，引入特定的生长因子和细胞添加剂，使绝大多数肿瘤细胞由于缺乏生长所必须的血清成分而停止生长，经长时间培养后最终死亡，而肿瘤干细胞则可在含特定生长因子和添加剂的无血清培养基中呈球状悬浮生长，经数代的培养扩增形成富含肿瘤干细胞的球囊。已证实应用该方法可从HCT-116细胞系中培养出结肠癌干细胞球囊，从脑胶质瘤和成髓细胞瘤等脑肿瘤细胞中分离培养出脑肿瘤干细胞球囊。笔者课题组采用该方法从胰腺癌Panc1细胞系中成功培养出胰腺癌干细胞球囊。
（三）免疫磁珠分选法
又称磁性活化细胞分离法（magnetic activated cell sorting，MACS），是基于肿瘤干细胞表面结合特异性抗原能与连接有磁珠的特异性单克隆抗体相结合，之后在外部磁场作用下，连接有单抗磁珠的肿瘤干细胞停留在磁场中，而无特异性表面抗原的肿瘤细胞则不能与免疫磁珠结合，因而不能在磁场中停留，从而得以分离出肿瘤干细胞。
MACS是目前比较常用的分离肿瘤干细胞的技术，对设备要求相对较低，所获得的细胞纯度较高（一般可达90%以上），尤为重要的是该方法对细胞损伤小，不影响细胞活性和功能。
（四）荧光活化细胞分选法（fluorescence-activated cell sorting，FACS）
又称流式细胞分选法。其通过将待分选的肿瘤细胞和肿瘤干细胞用同一种或多种荧光素标记的特异性抗体标记，根据肿瘤细胞与肿瘤干细胞结合荧光素标记抗体能力的差异，通过流式细胞仪将肿瘤干细胞分选出来。
首次从人类急性粒细胞白血病中分离出白血病干细胞的Bonnet等即是采用FACS方法，目前，FACS技术是应用最为广泛的肿瘤干细胞分离方法，具有特异性和敏感性均非常高的优点，但由于成本、设备和技术要求较高，且对细胞易损伤，因此，该方法仍有待进一步改进。
上述分离方法见图3-1。
（五）单细胞分离法
目前，单细胞分离方法有4种：①手工机械分离法：在倒置显微镜下直接分离细胞，但易损伤细胞；②荧光流式细胞技术分离法：采用FACS能够有效获得单个细胞；③激光显微切割技术：能够从组织中分离单个细胞，但不适用于细胞培养和扩增，且需要操作者极其熟练的切割技术；④显微操控仪：采用显微操控技术从单细胞悬液中吸取单个细胞，需要专业设备。国内丁彦青课题组采用改良的口控毛细管单细胞分离装置，将单个SW480细胞在无血清的培养环境中形成球囊，显示克隆形成率达1.04%，并且球囊中CD133的表达高而CK7表达低，进一步验证为结直肠癌干细胞。初步显示其简便、快捷、易推广的优势。
图3-1 几种分离肿瘤干细胞的图示
肿瘤干细胞与普通肿瘤细胞之间虽有区别，但也有很多相似之处，因此，需要对分离的肿瘤干细胞进一步加以鉴定方能确定。
（一）肿瘤干细胞特异性表面标志物
目前，肿瘤干细胞最为广泛且可靠的鉴定方法就是利用肿瘤干细胞特异性表面标志物。将分离出的肿瘤干细胞通过免疫组织化学法、流式细胞检测技术等方法检测阳性或阴性细胞表面标志物表达情况，进而鉴定是否是肿瘤干细胞。因此，科学地探寻肿瘤干细胞表面标志物对于肿瘤干细胞的分离和鉴定十分重要，确定肿瘤干细胞表面标志物的一般原则为结合谱系标志、正常干细胞的特异性标志和正常组织特异性标志等的综合评价。表3-1为几种已鉴定出的肿瘤干细胞特异性表面标志物。
表3-1 肿瘤干细胞特异性表面标志物
（续表）
（二）异种移植成瘤性实验
将分离出的肿瘤干细胞，制备成细胞悬液后接种到异种动物体内，如将人的肿瘤干细胞接种于NOD/SCID小鼠体内，观察其能否形成肿瘤病灶，当异种动物体内形成的肿瘤病灶在组织学结构上与原发肿瘤病灶类似，则可鉴定为肿瘤干细胞。一般来说，肿瘤干细胞形成肿瘤病灶所需的细胞密度比普通肿瘤细胞要小，如普通的肿瘤细胞接种密度必须达到1×10 9 ～1×10 10 L -1 才能形成肿瘤，而肿瘤干细胞根据其纯度接种密度达到1×10 2 ～1×10 4 L -1 即可形成肿瘤。从形成的肿瘤病灶中提取肿瘤干细胞，再次种植到免疫缺陷动物体内后，仍可形成肿瘤病灶，这种连续的异种动物致瘤能力说明这类细胞具有稳定的自我更新能力和致瘤能力，从而可进一步鉴定为肿瘤干细胞。这些现象也证明了肿瘤干细胞在肿瘤发生和发展过程中发挥着重要作用。肿瘤干细胞在异种动物体内的连续成瘤实验是鉴定肿瘤干细胞最为可靠的方法。
胰腺癌是预后最差的肿瘤之一，是一种恶性程度极高的消化道肿瘤，严重危害人类健康。胰腺癌干细胞也是具有干细胞特性的一种肿瘤细胞，随着对胰腺癌干细胞概念的提出及对干细胞和肿瘤起源研究的深入，人们认识到胰腺癌干细胞的异常分化和增殖会导致胰腺癌的发生。胰腺癌的起源及致瘤性、恶性程度、耐药性、复发和转移等均与胰腺癌干细胞基因的异常表达密切相关，因此，针对胰腺癌干细胞的研究对于胰腺癌的诊断和治疗具有重要意义。
2007年，有学者提出表面标志为CD24 + CD44 + ESA + 的这群胰腺癌细胞就是胰腺癌干细胞。他们在胰腺癌的研究中发现：胰腺癌细胞中有一表面标志为CD24 + CD44 + ESA + 的细胞亚群，这群细胞仅占癌细胞总数的0.2%～0.8%，但其致瘤能力却比其他的癌细胞强100倍，在裸鼠胰尾原位注射100个CD24 + CD44 + ESA + 细胞即可形成胰腺癌，并具有干细胞特性，如自我更新能力、Shh信号通路的上调。自此，针对胰腺癌干细胞的研究日益受到关注。
1997年，Bonnet 等在人类急性髓系白血病（AML）中首次发现了白血病干细胞。他们分离得到了一种CD34 + CD38-表型的AML细胞，这些细胞所占的比例很小（约占0. 2%），但将这类细胞移植到非肥胖糖尿病/重症联合免疫缺陷（NOD/SCID）小鼠体内，可以产生类似人类的急性粒细胞白血病，并且能在小鼠体内连续传代。2003年AI-Hajj等利用流式细胞分选技术，在乳腺癌单细胞悬液中分选出表面分子标志不同的细胞亚群。进一步实验表明，表型为CD44 + ESA + CD24 -/ low 的细胞具有干细胞样的生长特性，能够无限增殖，并分化产生多种类型的细胞。这类细胞虽然只占乳腺癌细胞总数的2%，但只需100个即可在NOD/SCID小鼠中形成肿瘤，他们将这群致瘤性细胞命名为乳腺癌干细胞，首次为实体肿瘤中干细胞的存在提供了依据。
与乳腺癌相似，胰腺癌细胞表面分子CD44、CD24和ESA的表达也存在异质性。研究发现，从患者原发性肿瘤中分离出的胰腺癌细胞，通过3种表面标志分子CD44、CD24及ESA进行分选后，接种至NOD/SCID小鼠中观察其成瘤性。结果显示，未经过流式分选的细胞在10 2 ～10 4 个细胞范围内，接种后连续观察16周均无明显的肿瘤形成。但是，经过CD44、CD24和ESA分选后的细胞致瘤性明显增强，其中CD44 + CD24 + ESA + 的胰腺癌细胞虽然所占的比例很少（占0.2%～0.8%），但是致瘤性最强，只需100个即可在NOD/SCID小鼠中形成肿瘤，并且在小鼠体内连续传代的肿瘤中，这群细胞的比例不发生改变。不仅如此，CD44 + CD24 + ESA + 胰腺癌细胞作为胰腺癌干细胞的这一特征在组织学中也得到证实。CD44 + CD24 + ESA + 胰腺癌细胞形成的移植瘤与患者的原发性肿瘤相比，不仅病理表现十分类似，而且胰腺癌分子标志物S100P和分层蛋白（stratifin）的表达类型也非常相近。这些均说明CD44 + CD24 + ESA + 胰腺癌细胞具有自我更新和多向分化等干细胞特征。此外，在原发性胰腺癌和胰腺癌细胞株中，另一种常见的实体瘤肿瘤干细胞标志物CD133 + 细胞较其他细胞具有更强的增殖能力和启动肿瘤发生的能力。CD133 + 细胞虽然只占胰腺癌细胞的1%～3%，但是只需接种500个细胞即可在NOD/SCID小鼠中形成肿瘤，并且形成的移植瘤具有原发性胰腺癌的组织学表型。有趣的是，他们还发现CD44 + CD24 + ESA + 细胞和CD133 + 细胞之间大约有14%的细胞重叠在一起。采用流式细胞仪对5种胰腺癌细胞株中ABCG2和CD133的表达进行检测，发现ABCG2在5个细胞株中表达均增强，而CD133在2个细胞株中表达增强并且其mRNA水平亦升高，提示ABCG2 + 和（或）CD133 + 细胞可能是胰腺癌干细胞中的一个亚群。
具有干细胞潜能的细胞，正常情况下其增殖和分化是平衡的，以维持组织细胞数量及功能的稳定，但是当组织受损或在其他应激条件下，干细胞可发生增殖，并分化为成熟的组织细胞，完成特定的功能。肿瘤干细胞与正常干细胞一样具有多向分化潜能和自我更新能力以及具有相同的信号转导通路。一些与细胞生长分化有关的信号转导途径，对调节干细胞自我更新、自我调控起着重要的作用，并且在肿瘤干细胞中被异常激活，如Notch、PTEN、Sonic hedgehog（Shh）及BMI1信号通路。许多研究表明，Shh途径的激活、Shh蛋白水平过高与人类的多种癌症有关，并且在人胰腺癌中也存在Shh通路的异常激活。与正常胰腺上皮细胞中Shh的mRNA表达水平相比，CD44-CD24-ESA 非致瘤性胰腺癌细胞中Shh的mRNA表达增高4倍，但是CD44 + CD24 + ESA + 胰腺癌干细胞中Shh的mRNA却增高了46倍。研究表明，利用转基因技术在正常胰腺中过度表达Shh后，正常胰腺会逐渐发展成胰腺癌前病变即胰腺导管上皮内瘤变（PanIN），并且出现胰腺癌中常见的基因突变类型，如 K-ras 基因突变，以及Her2/neu的表达增加。采用环巴明（cyclopamine）抑制Shh通路后，体内体外均可明显抑制胰腺癌细胞的增殖，这些都说明Shh信号转导途径在胰腺癌的早期发生中起着重要的作用。参与正常干细胞调控的基因 BMI1 在肿瘤干细胞的维持及自我更新中也同样发挥着重要作用，如在乳腺、脑和结肠等肿瘤干细胞中 BMI1 基因的表达明显上调。应用生物芯片从远处转移的前列腺癌细胞中筛选出11个与促进BMI1表达信号途径相关的基因，这些基因在远处转移的前列腺癌细胞中的表达情况与干细胞相似，能准确预测患者是否会出现肿瘤早期复发及远处转移。与CD44-CD24-ESA 的胰腺癌细胞相比，CD44 + CD24 + ESA + 胰腺癌干细胞中 BMI1 基因的表达明显增高，表明 BMI1 基因对胰腺癌干细胞的自我更新起着重要的作用。
侵袭和转移是恶性肿瘤的生物学特征之一。侵袭是指肿瘤细胞离开其原瘤灶组织而侵犯了邻近组织，并在该处继续繁殖生长的过程。转移是一个复杂的、多级的过程，包括肿瘤细胞从原发瘤脱落进入血流，经血管内皮细胞迁移和组织浸润，最后肿瘤细胞通过自我更新、增殖分化及诱导血管生成，形成新的远隔转移灶，这一过程涉及到多种活性因子和酶的干细胞，其中趋化因子及其受体（SDF-1和CXCR4）发挥着关键作用。Wehler等发现在进展性胰腺癌中CXCR4的表达明显增高，并且其表达强度与肿瘤的特性及患者的特征相关。研究发现侵袭性胰腺癌标本的切缘中存在CD133 + 细胞，并且这些细胞中CXCR4的表达显著增强。此外，将CD133 + CXCR4-和CD133 + CXCR4 + 的胰腺癌干细胞分别皮下注射入小鼠体内，显示CD133 + CXCR4-的肿瘤干细胞只能引起肿瘤的形成，却不能引起肿瘤转移，而CD133 + CXCR4 + 的肿瘤干细胞既可引起肿瘤的发生，也可以引起肿瘤的转移，并且CXCR4信号通路的失活可以抑制肿瘤的转移。这些说明胰腺癌中存在两种肿瘤干细胞，其中一种肿瘤干细胞具有转移到其他器官的能力和特征，称为转移性肿瘤干细胞，这对于临床上防治胰腺肿瘤的转移具有重要的指导意义。
干细胞位于专门的干细胞微环境——干细胞龛（stem cell niche），干细胞龛由细胞、细胞外基质和可溶性成分如生长因子、细胞因子、蛋白酶和激素等组成，严格指导和控制干细胞的正常活动。肿瘤干细胞龛中的间质成分与上皮细胞之间的相互作用对肿瘤的发生、发展及转移有着重要的作用。胰腺癌的显著特点是结缔组织过度增生。尽管各种肿瘤干细胞通过其内在的防御机制能够耐受放疗及化疗的作用，但是在胰腺癌中，结缔组织的过度增生可能是胰腺癌产生顽固性耐药的原因之一。最近的研究表明，将具有胰腺成纤维细胞的培养液加入至胰腺癌细胞中，不仅能明显促进胰腺癌细胞的增殖并且增强其侵袭、迁移及克隆形成能力，而且能够显著抑制胰腺癌细胞对放疗及化疗的应答性。Jin等尝试通过干预肿瘤干细胞的干细胞龛，改变微环境破坏肿瘤干细胞的自我更新能力，抑制其增殖，取得了较好的疗效。另一方面，胰腺癌组织中氧含量极低，不利于细胞的生长，但是肿瘤干细胞则可能聚集在这些缺氧区，以维持干细胞的稳定及阻止其分化。缺氧能够诱导某些趋化因子的表达，如缺氧诱导因子1（HIF-1），而HIF-1能够上调血管内皮生长因子（VEGF）的表达并且促进肿瘤血管的生成。此外，HIF-1通过诱导细胞代谢途径，包括激活p53信号转导途径和诱导肿瘤细胞的增生，来影响肿瘤对放疗的反应性。胰腺癌中HIF-1和VEGF的表达明显增加，并且HIF-1和VEGF的表达与胰腺癌的分期、淋巴结转移及预后有关。胰腺癌干细胞和肿瘤微环境之间的相互作用提示我们，研究胰腺癌治疗新策略时应同时注重针对肿瘤干细胞和肿瘤微环境，在前期实验中应当采用原位胰腺癌模型，以更好的模拟胰腺癌的异质性并观察肿瘤微环境对肿瘤发生发展的影响。
（一）自我更新
肿瘤干细胞在增殖过程中有两种分裂方式，一种是对称分裂，分裂形成两个相同的干细胞，另一种是不对称分裂，一个肿瘤干细胞分裂成一个与亲代细胞完全相同的未分化的干细胞和一个已分化的子代肿瘤细胞。肿瘤干细胞借不对称分裂来维持肿瘤干细胞数目的稳定并产生肿瘤。Li采用RT-PCR检测发现相对于正常的胰腺上皮细胞，未分选的胰腺癌细胞Shh分子的表达高4.1倍，CD44-CD24-ESA 细胞的表达高4.0倍，CD44 + CD24 + ESA + 细胞的表达则高46.3倍。
（二）分化潜能
肿瘤干细胞在体内和体外培养时，其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志。多个学者的实验均表明，包括胰腺癌干细胞在内的肿瘤干细胞具有分化的能力。
（三）致瘤能力
对于一个肿瘤干细胞而言，具有自我更新和分化的能力是它最基本的特点。致瘤能力的强弱对肿瘤干细胞而言分外重要，这也是区分肿瘤干细胞和正常细胞的一个有效的方法。体内成瘤实验是目前检测所分选的细胞是否为干细胞的主要方法之一，将分选的细胞和对照细胞分别接种于免疫缺陷的同种动物如裸鼠体内，根据最终成瘤的大小、时间、数目来判定它的致瘤能力。有学者以连续成瘤实验检测CD133 + 的干细胞的长期致瘤能力，结果显示体内连续传代CD133 + 干细胞不但没有丧失强致瘤能力，反而增强了侵袭性。
（四）耐药性
肿瘤干细胞具有极强的耐药性，这也是导致肿瘤化疗失败、肿瘤反复发生的主要原因。目前研究发现肿瘤干细胞的耐药性可能与以下几个因素有关：①肿瘤干细胞通常情况下处于相对静止的状态，而目前大多数抗瘤药物只是针对分裂期的细胞，因此对它的治疗效果不大；②肿瘤干细胞膜上多数表达三磷酸腺苷结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transporter），这类药泵蛋白能将肿瘤干细胞内的药物转运出细胞外，从而提高了其抗药性；③对于肿瘤的某些用药不足的区域，化疗反而能诱导肿瘤干细胞的产生。
（五）转移与侵袭
转移与侵袭也是恶性肿瘤的生物学特征之一，侵袭是指肿瘤干细胞离开其原瘤灶组织部位后侵犯了邻近组织，并在该处继续繁殖生长的过程。转移是一个复杂的多级的过程，包括肿瘤细胞从原发瘤脱落入血，经血管内皮细胞间隙迁移至另一组织浸润生长，肿瘤细胞通过自我更新，增殖分化和诱导血管生成新的远隔转移灶的过程。研究发现在胰腺癌中，有两种细胞——即具有CD133 + 的细胞，它的功能主要是维持原发瘤的生长及迁移；以及CXCR4细胞，它同CD133 + 一样具有使肿瘤形成转移的能力。在利用小鼠进行实验时也发现，CXCR4信号通路的失活能抑制肿瘤的转移。CXCR4的发现和研究从另一个视角开拓了对于胰腺癌早期治疗的思路。
胰腺癌干细胞的研究是目前胰腺癌研究的热点和方向，主要集中在分离鉴定胰腺癌干细胞和其与侵袭转移、耐药和信号通路等方面的研究。研究证实胰腺癌干细胞的存在，并进行了分离鉴定工作，但仍存在争议。后续研究发现胰腺癌干细胞与胰腺癌的转移及耐药有关，存在信号通路表现异常，但目前仍有太多的问题需要研究解决：①胰腺癌干细胞的特异性分子标志物；②胰腺癌干细胞是否存在某种关键信号通路异常；③胰腺癌干细胞在胰腺癌发生、发展以及耐药中的作用机制；④针对胰腺癌干细胞靶向治疗的药物的筛选。虽然传统的放疗、化疗方法对胰腺癌的治疗起到一定的作用，但其对肿瘤干细胞的杀伤作用却并不明显，未来胰腺癌的治疗方向之一应该从寻找杀灭肿瘤干细胞的角度着手。随着胰腺癌干细胞研究的深入，有可能找到从根本上改变胰腺癌预后的治疗。
（张世能 黄凤婷）
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