Suun limakalvon ja syövän kantasolut

Kerrostuneen levyepiteelin yleisiä piirteitä

Kullakin epiteelityypillä on sille ominainen morfologia, solujen uusiutuminen ja solujen erilaistumisessa vapautuvat tuotteet. Erilaistumisen aikana epiteelisolut muuttuvat histologisesti ilmiasultaan. Niiden kehitystä lopullisesti erilaistuneiksi soluiksi voidaan seurata siitä, kuinka ne ilmentävät eri molekyylejä, kuten sytokeratiineja. Joillain alueilla epiteeli kerrostuu muodostaen selkeitä rakenneyksiköitä. Esimerkiksi sekä ihmisten että jyrsijöiden ihossa ovat epidermiksen solut järjestyneet pylväiksi, jotka ulottuvat vertikaalisesti uloimpaan kerrokseen asti «Mackenzie IC. Retroviral transduction of murine epidermal stem cells demonstrates clonal units of epidermal structure. J Invest Dermatol 1997; 109: 377-83. »19. Joissain kohdissa epiteeli muodostaa suurempia rakenteita, kuten kielen nystyt tai hiukset. Nämä muodostavat selviä anatomisia rakenteita, joiden tietyissä kohdissa solut lisääntyvät «Hume WJ, Potten CS. Proliferative units in stratified squamous epithelium. Clin Exp Dermatol 1983; 8: 95-106. »6 «Cotsarelis G, Cheng SZ, Dong G, Sun TT, Lavker RM. Existence of slow-cycling limbal epithelial basal cells that can be preferentially stimulated to proliferate: implications on epithelial stem cells. »20. Rakenteeltaan yksinkertaisemmillekin kudoksille, kuten iholle ja limakalvolle, on kuitenkin luonteenomaista jonkinlainen rakenteen toistuvuus, kuten epiteelin ulokkeet, jotka muodostavat sidekudokseen työntyviä sormimaisia rakenteita «Watt FM. Epidermal stem cells: markers, patterning and the control of stem cell fate. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 1998; 353: 831-7. »3 «Tudor D, Locke M, Owen-Jones E, Mackenzie IC. Intrinsic patterns of behavior of epithelial stem cells. J Invest Dermatol 2004; 9: 208-14. »11.

Epiteelin uusiutuminen

Aiemmin oltiin sitä mieltä, että solujakautumisen ja solujen erilaistumisen välistä tasapainoa pitää yllä sattumanvarainen prosessi, jossa solujen jakautumisen aiheuttama paine puristaa soluja ylöspäin kohti ihon pintakerrosta. Näin solut tunkeutuvat orvaskeden tyvikerroksesta (stratum basale) yllä olevaan okasolukerrokseen (stratum spinosum) «Potten CS. The epidermal proliferative unit: the possible role of the central basal cell. Cell Tissue Kinet 1974; 7: 77-88. »21. Hiiren epidermiksen pienet pylväsrakenteet eivät kuitenkaan ole sattumanvaraisen solunjakautumisen tuotteita. Tämä viittaa siihen, että ne toimivat "epidermaalisina jakautumisyksikköinä" ja ovat itse asiassa yhdestä kantasolusta kehittyviä soluklooneja «Mackenzie IC. Retroviral transduction of murine epidermal stem cells demonstrates clonal units of epidermal structure. J Invest Dermatol 1997; 109: 377-83. »19 «Potten CS. Cell replacement in epidermis (keratopoiesis) via discrete units of proliferation. Int Rev Cytol 1981; 69: 271-318. »22 «Ghazizadeh S, Taichman LB. Organization of stem cells and their progeny in human epidermis. J Invest Dermatol 2005; 124: 367-72. »23.

Tyvisolukerroksen katsotaan siis muodostuvan kolmesta toiminnaltaan erilaisesta solutyypistä:

a) pieni joukko kantasoluja, joilla on lähes rajaton kyky uusiutua,

b) kantasolujen jakautumisesta peräisin olevat solut, jotka voivat jakaantua muutamia kertoja ennen erilaistumista, sekä

c) solut, jotka ovat erilaistuneet mitoosin jälkeen ja ovat valmiita siirtymään tyvisolukerroksesta «Watt FM. Epidermal stem cells: markers, patterning and the control of stem cell fate. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 1998; 353: 831-7. »3 «»2.

Todisteet epiteelin yksittäisistä kantasoluista peräisin olevien klonaalisten yksiköiden olemassaolosta on saatu merkitsemällä yksittäisistä kantasoluista muodostuneita solulinjoja «Mackenzie IC. Retroviral transduction of murine epidermal stem cells demonstrates clonal units of epidermal structure. J Invest Dermatol 1997; 109: 377-83. »19 «Bickenbach JR. Identification and behavior of label-retaining cells in oral mucosa. J Dent Res 1981; 60: 1611-20. »24.

Kantasolujen tunnistaminen

Epiteelin kantasolut tunnistavan merkkiaineen löytämiseksi on ponnisteltu ankarasti. Toistaiseksi ei kuitenkaan ole kyetty löytämään ainutlaatuista tuntomerkkiä, joka erottaisi kantasolun muista tyvisoluista «Watt FM. Epidermal stem cells: markers, patterning and the control of stem cell fate. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 1998; 353: 831-7. »3 «Cotsarelis G, Kaur P, Dhouailly D, Hengge U, Bickenbach J. Epithelial stem cells in the skin: definition, markers, localization and functions. Exp Dermatol 1999; 8: 80-8. »8. Ensimmäinen kantasolujen tunnistusmenetelmä perustui oletukseen, että vaikka epiteelin kantasolut ovat lisääntymiskykyisiä, mikä on välttämätöntä epidermiksen elinikäisen uusiutumisen kannalta, ne jakautuvat normaalisti harvoin, aivan kuten veren kantasolut. Kantasolujen ominaisuudeksi oletettiin, että ne säilyttävät minkä tahansa niihin jakautumisvaiheessa istutetun merkki-DNA:n (esimerkiksi tritiumtymidiini tai BrDU) «Bickenbach JR, McCutecheon J, Mackenzie IC. Rate of loss of tritiated thymidine label in basal cells in mouse epithelial tissues. Cell Tissue Kinet 1986; 19: 325-33. »25. Myös muut solut voidaan merkata aluksi, mutta ne menettävät merkin joko sen heiketessä solun jakautuessa tai se häviää tyvisolun erilaistuessa. Kun nuoriin hiiriin ruiskutettiin tritiumtymidiiniä, useimmat tyvikerroksen solut merkkaantuivat, mutta merkki säilyi vain pienessä osassa soluja «Bickenbach JR, McCutecheon J, Mackenzie IC. Rate of loss of tritiated thymidine label in basal cells in mouse epithelial tissues. Cell Tissue Kinet 1986; 19: 325-33. »25 «Bickenbach JR, Chism E. Selection and extended growth of murine epidermal stem cells in culture. Exp Cell Res 1998; 244: 184-95. »26. Solut, joissa merkki oli pysynyt, olivat erittäin lisääntymiskykyisiä in vitro, kuten voidaan odottaa kantasoluilta, mutta ne pystyivät myös muodostamaan uutta epiteeliä «Cotsarelis G, Sun TT, Lavker RM. Label-retaining cells reside in the bulge area of pilosebaceous unit: implications for follicular stem cells, hair cycle, and skin carcinogenesis. Cell 1990; 61: 1329-»27. Menetelmää on käytetty kantasolujen paikallistamiseen hiusfollikkelien epiteelisilmuista, sarveiskalvon reunaosista, suolinukan tyviosasta sekä muiden kudosten tietyistä osista «Cotsarelis G, Cheng SZ, Dong G, Sun TT, Lavker RM. Existence of slow-cycling limbal epithelial basal cells that can be preferentially stimulated to proliferate: implications on epithelial stem cells. »20 «Potten CS, Loeffler M. Stem cells: attributes, cycles, spirals, pitfalls and uncertainties. Lessons for and from the crypt. Development 1990; 110: 1001-20. »28 «Morris RJ, Potten CS. Slowly cycling (label-retaining) epidermal cells behave likeclonogenic stem cells in vitro. Cell Prolif 1994; 27: 279-89. »29. Merkin säilyminen on edelleen ainoa yleisesti hyväksytty in vivo -menetelmä epiteelin kantasolujen paikantamiseksi. Sillä on kuitenkin kaksi selvää rajoitusta: 1) se edellyttää radioaktiivisen merkkiaineen käyttöä, mikä estää tutkimukset ihmiskudoksilla ja 2) kaikkia kantasoluja ei kyetä merkitsemään, eikä niitä siten tunnisteta. Hiiren epidermiksessä solujen muodostamien pylväsrakenteiden pohjalla olevien 10-12 tyvisolun keskeltä on löydetty merkin säilyttäviä soluja. Tämä viittaa siihen, että yksikköä kohden on yksi kantasolu ja että 8-10 prosenttia tyvisoluista on siten kantasoluja «Bickenbach JR, Chism E. Selection and extended growth of murine epidermal stem cells in culture. Exp Cell Res 1998; 244: 184-95. »26 «Jensen UB, Lowell S, Watt FM. The spatial relationship between stem cells and their progeny in the basal layer of human epidermis: a new view based on whole-mount labelling and lineage analysis. Devel»30.

Ihmisen ja jyrsijöiden epiteelin kantasolujen jakautuminen kudoksessa on usein havaittu erilaiseksi. Tämä viittaa siihen, että kantasolujen lukumäärä ja jakautuminen kudoksessa eroaa sekä eri lajien että eri epiteelialueiden välillä. Ihmisen epidermiksen kantasolut ovat dermikseen työntyvien papillojen kärjessä tyvisolujen joukossa «Jensen UB, Lowell S, Watt FM. The spatial relationship between stem cells and their progeny in the basal layer of human epidermis: a new view based on whole-mount labelling and lineage analysis. Devel»30, kun taas ruokatorvessa ne ovat epiteelin ulokkeiden kärjen tyvisolujen joukossa «Seery JP, Watt FM. Asymmetric stem-cell divisions define the architecture of human oesophageal epithelium. Curr Biol 2000; 10: 1447-50. »31.

Kuten aiemmin mainittiin, jyrsijöiden epidermis koostuu pienistä klonaalisista yksiköistä, ja merkin pysyminen viittaa siihen, että jokainen näistä on peräisin yhdestä kantasolusta. Jyrsijöiden muut kudokset ilmentävät erilaista mallia. Merkin säilyttävät solut sijaitsevat hiusfollikkelien epiteelisilmussa ja rauhasten tiehyissä «Cotsarelis G, Cheng SZ, Dong G, Sun TT, Lavker RM. Existence of slow-cycling limbal epithelial basal cells that can be preferentially stimulated to proliferate: implications on epithelial stem cells. »20 «Potten CS, Loeffler M. Stem cells: attributes, cycles, spirals, pitfalls and uncertainties. Lessons for and from the crypt. Development 1990; 110: 1001-20. »28 «Rochat A, Kobayashi K, Barrandon Y. Location of stem cells of human hair follicles by clonal analysis. Cell 1994; 76: 1063-73. »32. Epiteelin kantasolujen sijainti ryhmissä viittaa kantasolua ympäröivän ns. pesän, tarkkaan määritetyn ympäristön, olemassaoloon. Näissä pesissä kantasolut pysyvät kantasoluina riippuen läheisten solujen ja soluväliaineen vuorovaikutuksesta «Watt FM. Stem cell fate and patterning in mammalian epidermis. Curr Opin Genet Dev 2001; 11: 410-7. »33 «Spradling A, Drummond-Barbosa D, Kai T. Stem cells find their niche. Nature 2001; 414: 98-104. »34. Verta muodostavien kantasolujen selviämisen edellytyksenä on pesä, jossa ne ovat kontaktissa osteoblasteihin. Edelleen on kuitenkin epäselvää, minkälaisen pesän epiteelin kantasolu tarvitsee.

Suun limakalvon kantasolut

Useimmat oletukset suun limakalvon kantasolumallista perustuvat muilla epiteeleillä, useimmiten epidermiksellä, tehtyihin tutkimuksiin, mutta on olemassa myös suorista tutkimuksista saatua tietoa. Histologisesti ihmisen suun epiteelin kerrosrakenne on hyvin määrittynyttä, ja joillakin alueilla on epiteeli järjestynyt selkeiksi anatomisiksi rakenteiksi. Kielen nystyt ovat esimerkki monimutkaisesta rakenteesta, jossa on kolme erillistä erilaistumisaluetta. Varhaiset tutkimukset hiiren limakalvolla osoittivat, että nämä alueet uusiutuvat kantasoluista, joita on papillojen anterioristen ja posterioristen solupylväiden pohjaosissa «Hume WJ, Potten CS. Proliferative units in stratified squamous epithelium. Clin Exp Dermatol 1983; 8: 95-106. »6 «Hume WJ, Potten CS. Changes in proliferative activity as cells move along undulating basement membranes in stratified squamous epithelium. Br J Dermatol 1980; 103: 499-504. »35. Kantasolujen sijainti juuri näissä kohdissa on vahvistettu paikantamalla niistä merkin säilyttäviä soluja «Bickenbach JR, McCutecheon J, Mackenzie IC. Rate of loss of tritiated thymidine label in basal cells in mouse epithelial tissues. Cell Tissue Kinet 1986; 19: 325-33. »25.

Muilla limakalvoalueilla on merkin säilyttäviä soluja havaittu epiteelin ulokkeiden syvissä osissa. Tämä viittaa siihen, että sekä jyrsijöillä että ihmisillä limakalvon kantasolumalli on erilainen verrattuna useimpiin epidermiksen alueisiin. Malli on kuitenkin samankaltainen kuin kämmenen epidermiksessä ja ruokatorven epiteelissä «Lavker RM, Sun TT. Heterogeneity in epidermal basal keratinocytes: morphological and functional correlations. Science 1982; 215: 1239-41. »5 «Seery JP, Watt FM. Asymmetric stem-cell divisions define the architecture of human oesophageal epithelium. Curr Biol 2000; 10: 1447-50. »31. Ihmisen suulaen etuosan poimuja peittävässä epiteelissä on selvät reteharjanteet, jotka muodostavat syviä ja säännöllisesti toistuvia, sidekudokseen työntyviä sormimaisia ulokkeita. Erilaistumismarkkereiden jakautuminen tällä alueella osoittaa, että ulokkeissa on kolmenlaisia soluja: a) ulokkeiden syvissä osissa sijaitseva kantasoluvyöhyke, b) proliferoituvien solujen vyöhyke, joka käsittää muut tyvisolukerroksen solut sekä c) ei-proliferoituvat suprabasaalisolut, jotka ilmentävät monia myöhäisen erilaistumisvaiheen markkereita «»2. Tämä viittaa siihen, että kantasolut ovat jakautuneet reteharjanteiden tiettyihin kohtiin. Kun suulaen epiteeliä tutkitaan transplantoiden geneettisesti merkattuja kantasoluja sisältävä rekonstruoitu kudos, löydetään pieniä yksiköitä, jotka muistuttavat ihmisen epidermiksen klonaalisia kantasoluyksiköitä «Tudor D, Locke M, Owen-Jones E, Mackenzie IC. Intrinsic patterns of behavior of epithelial stem cells. J Invest Dermatol 2004; 9: 208-14. »11. Monimutkaiset rakenteet, kuten kielinystyt ja hiukset, sen sijaan tarvitsevat kehittyäkseen ja säilyäkseen vuorovaikutusta läheisen sidekudoksen kanssa «Mackenzie IC. Epithelial-mesenchymal interactions in the development and maintenance of epithelial tissue. In: Lane EB, Leigh I, Watt FM, editors. The keratinocyte handbook. Cambridge: Cambridge Unive»36 «Cunha GR, Bigsby RM, Cooke PS, Sugimura Y. Stromal-epithelial interactions in adult organs. Cell Differ 1985; 17: 137-48. »37. Jos tällaisen vuorovaikutuksen luominen kokeellisissa olosuhteissa osoittautuu mahdottomaksi, ei todennäköisesti saada aikaan edes yksinkertaisen epiteelin normaalia kantasolumallia. Pienet klonaaliset yksiköt, joita on kokeellisesti rekonstruoiduissa kudoksissa, saattavat olla kantasolujen käyttäytymismalli. Monimutkainen rakenne kehittyy ehkä näistä kudosvuorovaikutusten tuloksena.

Ihmisen ihon ehjä epidermis saattaa ilmentää pieniä klonaalisia yksiköitä, jotka eivät ole yhteydessä reteharjanteisiin. Tämä on ristiriidassa aikaisempien tutkimusten kanssa ja tekee asian entistä epäselvemmäksi «Bickenbach JR. Identification and behavior of label-retaining cells in oral mucosa. J Dent Res 1981; 60: 1611-20. »24.

Kantasolut kudosteknologiassa ja geeniterapiassa

Kantasoluja tarvitaan kudosten uusiutumisessa ja hoidoissa, joissa siirretään soluja verisolutuotannon käynnistämiseksi tai kun tuotetaan in vitro -olosuhteissa epidermistä palovammojen hoitoon «Compton CC. Cultured human sole-derived keratinocyte grafts re-express site-specific differentiation after transplantation. Differentiation 1998; 64: 45-53. »16. Nämä ovat käytössä olevia kantasoluhoitoja. Transplantaatiohoidoissa ei kuitenkaan ole käytetty puhdistettuja kantasolupopulaatioita, vaan on luotettu, että kantasoluja on siinä solupopulaatiossa, joka transplantoidaan tai jota kasvatetaan. Merkittävää edistystä on saatu aikaan verta muodostavien kantasolujen eristämisessä «Dick JE. Stem cells: Self-renewal writ in blood. Nature 2003; 423: 231-3. »15. Sarveiskalvon limakalvon uudismuodostus sarveiskalvon reunaosista eristetyistä ja rikastetuista kantasoluista on myös niin hyvin hallinnassa, että sillä keinoin voidaan palauttaa vaikeassa silmävammassa menetetty näkö «Di Iorio E, Barbaro V, Ruzza A, Ponzin D, Pellegrini G, De LM. Isoforms of {Delta}Np63 and the migration of ocular limbal cells in human corneal regeneration. Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102: 9523-8.»38.

Koska kantasolujen uusiutumiskyky on hyvä, odotetaan niistä muodostetun kudoksen olevan selviytymiskykyistä «Hengge UR, Taichman LB, Kaur P, Rogers G, Jensen TG, Goldsmith LA, et al. How realistic is cutaneous gene therapy? Exp Dermatol 1999; 8: 419-31. »39 «Ghazizadeh S, Taichman LB. Virus-mediated gene transfer for cutaneous gene therapy. Hum Gene Ther 2000; 11: 2247-51. »40. Toimivien geeniterapiamuotojen kehitys riippuu myös kantasolujen eristämisen ja siirtogeenisen ominaisuuden säilyttävän käsittelyn onnistumisesta «Ghazizadeh S, Taichman LB. Virus-mediated gene transfer for cutaneous gene therapy. Hum Gene Ther 2000; 11: 2247-51. »40. Epiteelin kantasolujen käyttö somaattisessa geeniterapiassa on osoitettu mahdolliseksi «De Luca M, Albanese E, Megna M, Cancedda R, Mangiante PE, Cadoni A. Evidence that human oral epithelium reconstituted in vitro and transplanted onto patients with defects in the oral mucosa retains pr»41 «Langdon J, Williams DM, Navsaria H, Leigh IM. Autologous keratinocyte grafting: a new technique for intra-oral reconstruction. Br Dent J 1991; 171: 87-90. »42. On myös osoitettu, että laboratorio-olosuhteissa on mahdollista kasvattaa solupopulaatioita suun epiteelistä ja siirtää ne takaisin suuonteloon haavaumien hoidossa. Tähän mennessä ei kuitenkaan ole kyetty kehittämään erityisesti suun kantasoluihin perustuvia hoitoja «Langdon J, Williams DM, Navsaria H, Leigh IM. Autologous keratinocyte grafting: a new technique for intra-oral reconstruction. Br Dent J 1991; 171: 87-90. »42.

Tietyissä koeolosuhteissa on osoitettu, että kantasolut ovat erittäin plastisia. Esimerkiksi kun ruiskutetaan aikuisen hiiren kantasoluja hiirialkioon, voivat nämä solut erilaistua uudelleen ja osallistua monen eri elimen muodostumiseen. Tämä antaa viitteitä siitä, että nämä kantasolut saattavat olla samalla tavalla plastisia kuin alkion kantasolut «Liang L, Bickenbach JR. Somatic epidermal stem cells can produce multiple cell lineages during development. Stem Cells 2002; 20: 21-31. »18.

Nämä havainnot ovat innostaneet kudosteknologisten sovellutusten etsintään, mutta on ehdotettu, että eräät somaattisissa kantasoluissa havaittavat muutokset saattavat olla seurausta solujen fuusioitumisesta eivätkä uudesta erilaistumisesta «Tran SD, Pillemer SR, Dutra A, Barrett AJ, Brownstein MJ, Key S, et al. Differentiation of human bone marrow-derived cells into buccal epithelial cells in vivo: a molecular analtical study. Lancet 200»43 «Ying QL. Changing potency by spontaneous fusion. Nature 2002; 416: 545-8. »44. Somaattisten kantasolujen toiminnallinen plastisuus on siis epävarmaa, ja tutkijat kiistelevät edelleen somaattisten ja alkion kantasolujen hyödystä kudosteknologiassa «Prockop DJ. Further proof of the plasticity of adult stem cells and their role in tissue repair. J Cell Biol 2003; 160: 807-9. »17. Kliinisestä näkökulmasta verta muodostavien kantasolujen plastisuus on ilmeistä. On esimerkiksi osoitettu, että mieheltä luuydinsiirteen saaneilla naisilla voi ilmetä posken epiteelisoluja, joissa on miehen x-kromosomi «Terada N, Hamazaki T, Oka M, Hoki M, Mastalerz DM, Nakano Y, et al. Bone marrow cells adopt the phenotype of other cells by spontaneous cell fusion. Nature 2002; 416: 542-5. »45.

Kiinnostus kudosten ja elinten kehittymisen perustana olevien prosessien tutkimiseen on herännyt etsittäessä keinoja, joilla voidaan muodostaa uusia kudoksia alkion kantasoluista ja somaattisista kantasoluista. Suun kudoksista hampaiden molekulaarinen kehitys tunnetaan hyvin «Thesleff I, Tummers M. Stem cells and tissue engineering: prospects for regenerating tissues in dental practice. Med Princ Pract 2003;12 Suppl 1:43-50. »46. Tämän perusteella hampaiden tuottamista pidetään mahdollisena «Tummers M, Thesleff I. Root or crown: a developmental choice orchestrated by the differential regulation of the epithelial stem cell niche in the tooth of two rodent species. Development 2003; 130: 10»47. Viimeisimmät tutkimukset herättävät toiveita siitä, että yhdistämällä tietoa kudosten kehityksestä ja kudosteknologiasta voidaan kantasolut mahdollisesti saada erilaistumaan ja tuottamaan toimivia hammasrakenteita «Ohazama A, Modino SA, Miletich I, Sharpe PT. Stem-cell-based tissue engineering of murine teeth. J Dent Res 2004; 83: 518-22. »48 «Modino SA, Sharpe PT. Tissue engineering of teeth using adult stem cells. Arch Oral Biol 2005; 50: 255 -8. »49.

Kantasolut suun kasvaimissa

Kantasolujen osuus syövän kehityksessä on herättänyt paljon mielenkiintoa. Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että kantasolut ovat karsinogeenien toiminnallisia kohteita ja että kantasolut tuottavat pahanlaatuisen muutoksen tapahduttua tuumorikasvun aiheuttavia soluja «Reya T, Morrison SJ, Clarke MF, Weissman IL. Stem cells, cancer, and cancer stem cells. Nature 2001; 414: 105-11. »4 «Morris RJ. Keratinocyte stem cells: targets for cutaneous carcinogens. J Clin Invest 2000; 106: 3-8. »50. Kantasoluhierarkioita on havaittu leukemioissa, ja vain pieni osa leukemiasoluista on soluja, joilla on kyky saada aikaan tuumorikasvu «Dick JE. Stem cells: Self-renewal writ in blood. Nature 2003; 423: 231-3. »15. Vastaavia pahanlaatuisia kantasolumalleja on eri rintasyöpätyypeissä «Al-Hajj M, Wicha MS, ito-Hernandez A, Morrison SJ, Clarke MF. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100: 3983-8. »51. Hierarkkinen kantasolumalli voidaan osoittaa myös suuontelon sekä muiden kasvainten solulinjoissa «Mackenzie IC. Growth of malignant oral epithelial stem cells after seeding into organotypical cultures of normal mucosa. J Oral Pathol Med 2004; 33: 71-8. »52. Nämä löydöt kertovat kantasolumallin perusominaisuudesta «Locke M, Heywood M, Fawell S, Mackenzie IC. Retention of intrinsic stem cell hierarchies in carcinoma-derived cell lines. Cancer Res 2005; 65: 8944-50. »53. Havainnon merkitys on sen hoidollisissa mahdollisuuksissa: jos kantasolut ovat tuumorikasvun perusta, pitää nämä solut kyetä poistamaan. Tällä hetkellä on olemassa vain vähän keinoja, joilla voidaan mitata pahanlaatuisten kantasolujen vastetta hoidolle «Reya T, Morrison SJ, Clarke MF, Weissman IL. Stem cells, cancer, and cancer stem cells. Nature 2001; 414: 105-11. »4 «Al-Hajj M, Wicha MS, ito-Hernandez A, Morrison SJ, Clarke MF. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100: 3983-8. »51 «Locke M, Heywood M, Fawell S, Mackenzie IC. Retention of intrinsic stem cell hierarchies in carcinoma-derived cell lines. Cancer Res 2005; 65: 8944-50. »53.

The stem cell concept in oral mucosa and in cancer

Oral mucosa is a highly dynamic tissue that rapidly replaces its structure and contributes to oral health by maintaining an intact barrier that protects the underlying tissues in the face of much environmental stress. The rapid rate of mucosal renewal has been known for many years but it is only now becoming apparent that mucosal renewal and repair depends ultimately on a small subpopulation of cells, known as stem cells. Only stem cells have the ability to continuously generate new cells for the whole lifetime and when they divide they both renew themselves and produce hierarchies of other cells that differentiate for tissue function. This has many implications for tissue renewal and, of paticular interest, important roles of stem cells in the development and treatment of cancer are emerging. Cancers appear to arise as a result of changes in stem cells and altered stem cells are then responsible for driving tumour growth and metastasis. Within a cancer, as in normal tissue, stem cells are few and difficult to identify. This complicates the need to identify their special characteristics and ensure that they are included within the targets of therapeutic procedures. An additional interesting feature of normal stem cells is that they appear to have marked plasticity and, at least under experimental or pathological conditions, they can change to generate many different types of tissues. This is contrary to previous ideas about the stability of cell phenotypes after development, stem cells and offers a range of promising new tissue engineering techniques for the restoration of diseased or damaged tissues.

Fakta: