癌癥干細胞（Cancer Stem Cells，CSCs），又稱癌干細胞、腫瘤干細胞，是指具有干細胞性質的癌細胞。通常這類的細胞被認為有形成腫瘤，發展成癌癥的潛力，特別是隨著癌癥轉移后，產生新型癌癥的來源。癌干細胞存在于癌細胞中，是癌癥復發和轉移的“元兇”。由于存在數量極少，因此很難被發現。在大多數惡性腫瘤中，仍然缺乏結論性的實驗證據來證明它們的功能相關性。
    結直腸癌的發展是由于特定基因的改變，包括腫瘤抑制因子如APC、TP53和SMAD4的功能喪失，以及致癌基因如KRAS2的激活突變。在這些腫瘤中，只有一小部分細胞具有致瘤潛能，即CSCs，其被認為是腫瘤的克隆生成核心，可以通過特定的標記物來識別，包括富含亮氨酸的重復序列g蛋白偶聯受體5 (LGR5)。
    Felipe等人在國際頂尖期刊Nature發表了題為“A distinct role for Lgr5+ stem cells in primary and metastatic colon cancer”的文章，該文章的實驗數據提供了對Lgr5標記的CSCs進行了全面分析，包括它們在腫瘤起始、生長和轉移中的作用。     為了研究Lgr5+ CSCs在轉移過程中的重要性，作者在腫瘤類器官（紅色熒光）植入結腸粘膜兩周后開始DT治療，DT治療三周后，分析了原位腫瘤負荷相當的動物肝臟組織。值得注意的是，盡管DT治療沒有損害腫瘤細胞侵襲粘膜下層的能力，但生物發光成像和組織病理學分析均顯示肝臟轉移負擔大幅減少。此外，酶解肝臟的免疫染色和熒光活化細胞分選（FACS）分析顯示，DT治療后紅色熒光的腫瘤細胞的絕對數量顯著減少。證實了CSCs在轉移起始中起著重要的作用。    
另外，作者還評估了Lgr5+ CSCs對維持已建立的肝轉移的需求。在沒有原發腫瘤的情況下，將類器官直接注射到門靜脈導致肝轉移的形成。值得注意的是，DT治療大大減輕了肝臟中的腫瘤負擔，在最后一次給藥后兩周內幾乎沒有發現腫瘤轉移的證據。對照組小鼠的肝臟顯示出廣泛的轉移灶，而dt治療動物的殘留疾病僅限于偶爾的轉移灶。強調了CSCs在原發腫瘤的維持和腫瘤初始轉移中的功能貢獻。  
    文中作者使用了法國Biospace Lab公司的PhotonIMAGER Optima來進行體內腫瘤的光學成像，清晰的記錄了腫瘤的轉移過程及其在體內的分布。法國Biospace Lab公司的PhotonIMAGER Optima小動物活體光學成像系統，是全球唯一可實現清醒動物成像的活體光學成像系統。得益于第三代增強型CCD (Intensified CCD, ICCD)的采用，在超高分辨率二維成像基礎上，可進行實時采集和實時定量成像、完全清醒動物成像。特殊的設計使其具有4-View成像功能，并進而實現三維光學成像。除此之外，還可以升級X-ray成像、Macrolens微聚焦放大、Tomofluo激光精確斷層掃描成像等功能，實現多模塊多功能成像。
 
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/nature21713