癌症被定义为一种遗传性疾病

癌细胞是疾病的根基，引发肿瘤发展并驱动肿瘤进展，获得癌基因和抑癌基因突变，癌症被定义为一种遗传性疾病。出国治病机构爱诺美康了解到，传统观点中，肿瘤内的癌细胞被描画为相当同质的细胞群体，直到肿瘤进展过程中的相对晚期，高度增殖与基因组不稳定性增加共同产生遗传上显著不同的克隆亚群体。作为这种克隆异质性的反映，很多人类肿瘤在组织病理学上呈多样性，包括被不同程度的分化、增殖、血管分布和侵袭性分界的区域。然而，近年来，证据逐渐累积，表明存在肿瘤内异质性的新维度和肿瘤中迄今还未被识别的肿瘤细胞亚群，称为癌症干细胞（CSC)。

癌症干细胞更早被认为参与造血恶性肿瘤的发病,而数年后，在实体瘤中被鉴定出来，特别是乳腺癌和神经外胚层肿瘤。出国治病机构爱诺美康了解到，根据细胞表面标志物进行癌细胞分离获得了肿瘤细胞的一种亚群，相比于相应的大部分非癌症干细胞，这种亚群的癌细胞移植到免疫缺陷型小鼠种植产生新肿瘤的能力显著提高。这些通常罕见的肿瘤起始细胞已被证明同某些正常组织干细胞具有相同的转录谱，因而将它们称为干细胞样。

尽管证据依然是零星的，CSC可能被证实是很多（如果不是所有的）肿瘤的组分，尽管丰度不一。CSC是通过移植到受体宿主小鼠后形成有效种植肿瘤的能力而定义的。这一功能性定义经常被特定CSC相关标志物的表达谱补充，这些标志物经常表达于相应的正常组织来源的正常干细胞。重要的是，近期的体内谱系追踪实验为CSC提供了一个额外的功能试验，证明CSC产生大量子代细胞，包括肿瘤内的非CSC细胞与此同时,这些实验提供了至今更令人信服的证据，表明CSC的确存在，CSC细胞可以通过功能测试来定义，这些测试不依赖于将肿瘤细胞植入适当的小鼠宿主体内。

CSC在实体瘤中的起源并未阐明，实际上，起源在不同肿瘤可能显著不同。在一些肿瘤中，正常组织的干细胞可能是CSC细胞起源，经历癌基因转化产生CSC;而在其他肿瘤中，部分分化的转换-扩增性细胞，亦称祖细胞，可能遭受更初的癌基因转化,因而假设有更多的干细胞样特征。出国治病机构爱诺美康介绍，一旦原发肿瘤形成，CSC与它们的正常同伴相同，可能自我更新并产生更多分化的衍生体。在肿瘤CSC情况下，这些子代细胞形成很多肿瘤的大块实体，因而促进很多肿瘤相关表型的形成。尚未澄清的是，在肿瘤开始和后续多步骤进展过程中是否有多个不断增长的肿瘤干细胞不同种类形成，并更终产生了完全发展成癌症的CSC。

更近的研究将CSC特征的获得和以前讨论过的EMT转分化程序相互关联。在特定模式系统中这一程序的诱发可以诱导干细胞的很多特征，包括自我更新能力，以及与正常、癌症干细胞相关的抗原表型。这种一致性表明EMT程序可能不仅使癌细胞从原发瘤中进行物理性播散成为可能，更赋予了这些细胞自我更新能力，对于它们随后在播散部位的新生肿瘤克隆的“创始人”作用很关键。如果被推广，这一联系将产生一个重要的推论性假说：激发EMT的异源性信号，如那些被活化的、炎性基质所释放的信号，在产生和维持CSC上也很重要。

越来越多的人类肿瘤被报道具有包含CSC特征的细胞亚群，通过它们被异种移植到小鼠中便表现出来的高效肿瘤起始能力来区分。然而，CSC作为一种肿瘤细胞的独特表型亚类的重要性，仍然是一个争议性问题，正如它们在肿瘤中常被提及的稀有性。实际上，在肿瘤中表型可塑性可能会在CSC和非CSC之间产生双向转换，导致CSC相对丰度的动态变化，这是合理的。这种可塑性会使明确检测CSC特征性丰度复杂化。相似的可塑性参与到EMT程序中，可发生可逆的变化。

尽管有这些复杂性，已经很清楚的是肿瘤异质性的新维度对于成功的癌症治疗有重要意义。在多种肿瘤类型中越来越多的证据表明，表现CSC特性的细胞对于常用的化疗更为耐受。初次治疗之后它们的持续存在可能会帮助解释几乎不可避免的疾病复发，复发发生在放疗和不同形式的化疗成功消灭人类实体瘤后。此外，CSC可能被很好地证明是某些形式的肿瘤休眠的基础，在更初的手术切除或放/化疗之后潜伏癌细胞可以坚持数年甚至数十年，会突然暴发并造成威胁生命的疾病。因此，CSC代表着一种双重危险，因为它们对于治疗性杀伤更为抵抗，而同时它们被赋予了一旦治疗停止便重新生成肿瘤的能力。

隐含在CSC状态中的表型可塑性也可能会使功能不同的亚群在肿瘤内形成，以不同方式支持总体肿瘤生长。因此，一种EMT可以将上皮癌细胞转换为间质——成纤维样的癌细胞，可能在一些肿瘤中发挥CAF的职责（如胰腺导管癌）。有趣的是，几项近期还未在通用性、功能重要性和普遍性完全证实的研究表明，神经胶质瘤细胞（或者它们相关的CSC亚群）能转分化为内皮样细胞，能替代真正宿主来源的内皮细胞，形成肿瘤相关新生血管系统2&267。这些例子表明，某些肿瘤可以诱导一些它们自身的癌细胞经历不同类型的变型以便产生支持肿瘤生长和进展所需的基质细胞类型，而非依赖于招募的宿主细胞来提供必需的标志性特征功能。

另外一种形式的表型多变性存在于肿瘤中癌细胞的遗传异质性。在同一肿瘤145的不同区域显微切割来的癌细胞的全基因组测序揭示了惊人的肿瘤内遗传异质性。一些这样的遗传多样性可能反映在人类个体肿瘤中的已被长期公认的组织异质性中。因而，遗传多样性可能会产生癌细胞亚群，产生独特的、互补的能力，然后归类于对总体肿瘤生长、进展和治疗抵抗的共同促进因素，如前所述。此外，这种异质性可能简单地反映了遗传混沌，在肿瘤细胞基因组逐渐变得不稳定时才出现。