引用本文： 王碧霄, 席春芳, 康驊. 腫瘤相關成纖維細胞對乳腺癌干細胞的 影響及機制研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(1): 108-112. doi: 10.7507/1007-9424.201705032 復制
乳腺癌干細胞是指一小群具有自我更新及多向分化特征的細胞，腫瘤干細胞的假說認為這一小群細胞在腫瘤的發生、發展及轉移進程中起著重要的推動作用。腫瘤相關成纖維細胞（carcinoma-associated fibroblasts，CAFs）是乳腺癌間質中的主要細胞成分，而腫瘤間質是腫瘤微環境的重要組成部分，CAFs可改變腫瘤細胞的微環境。已有研究發現，乳腺癌相關成纖維細胞參與了乳腺癌干細胞的形成及轉化過程，從而影響其發生及進展，其具體機制還未明確。本綜述對乳腺癌干細胞、CAFs以及 CAFs 對乳腺癌干細胞影響的現有文獻進行綜合分析，以期探討乳腺癌相關成纖維細胞影響腫瘤干細胞的機制。
1 乳腺癌干細胞及腫瘤微環境
1.1 乳腺癌干細胞的發現及鑒定
近年來，越來越多的證據支持腫瘤干細胞假說的存在，即包括乳腺癌在內的多種腫瘤的發生、維持和進展均由腫瘤組織內極少量的具有干細胞特性的細胞成分驅動，這一小群細胞同胚胎干細胞的功能相似，也具有自我更新和多向分化的能力，亦可逃避細胞凋亡，參與腫瘤轉移過程，并與腫瘤耐藥和放化療抵抗的發生相關[1]。
2003 年，Al-Hajj 等[2]將人原代乳腺癌細胞移植給 NOD/SCID 小鼠，結果發現，只需要極少量的 CD44+CD24–/lowLineage– 標記的細胞具有成瘤、自我更新并分化為其他標志的腫瘤細胞的能力，因此，最早提出了乳腺癌干細胞的概念，其特點為將它接種于免疫缺陷小鼠體內，用少量此種類型細胞即可成瘤，且在體外培養時可形成細胞球。
1.2 ?
目前已發現了多種標志蛋白可用于鑒定乳腺癌干細胞，最早發現的生物標志即細胞表面蛋白 CD24–、CD44+；隨后 Ginestier 等[3]提出在正常乳腺干細胞及乳腺癌干細胞中均表達的醛酸脫氫酶 1（aldehyde dehydrogenase 1，ALDH1）也可用于乳腺癌干細胞的鑒定；此外，其他用于乳腺癌干細胞鑒定的蛋白還包括 EpCAM、CD49f、CD29、CD47、CD133 等[4]。
乳腺癌干細胞與乳腺癌的發生和發展關系密切，但關于其來源仍尚無定論。
“層級模型”認為，乳腺癌干細胞可能來源于正常乳腺干細胞或祖細胞的惡性轉化，已分化的細胞則無法形成乳腺癌干細胞；而“隨機模型”則認為，乳腺癌干細胞可由已分化及部分分化的乳腺癌細胞通過上皮間質轉化過程而來，亦不能排除由正常體細胞轉化而來，每一個腫瘤細胞都有形成乳腺癌干細胞的可能[5]。
1.3 ?
進一步研究發現，乳腺癌干細胞群體本身也具有異質性，如 Liu 等[6]發現，表達 CD24–CD44+ 的乳腺癌干細胞和表達 ALDH1 的乳腺癌干細胞是兩組有所重疊但不相等同的細胞群，表達 ALDH1 的乳腺癌干細胞位于腫瘤中心部位且有較強的增殖能力，而表達 CD24–CD44+ 的乳腺癌干細胞則位于腫瘤邊緣侵襲部位且多數為靜止狀態，而少部分同時表達 CD24–CD44+ 和 ALDH1 的乳腺癌干細胞在免疫缺陷小鼠的細胞移植實驗中表現出僅 20 個細胞即可形成腫瘤的極強的成瘤特性。結果提示，乳腺癌干細胞是一個異質性且具有可塑性的細胞群，即使是在乳腺癌干細胞群體內部也存在表型間轉化的過程，這種異質性與腫瘤轉移密切相關。Dalerba 等[7]和 Yachida 等[8]通過對消化系統腫瘤原發灶和轉移灶的研究也證實了腫瘤干細胞內部的表型和分工的異質性；趙寧等[9]報道，不同表型的乳腺癌干細胞在腫瘤中的比例與乳腺癌分型有關，如 Her2（+）乳腺癌中 ALDH1（+） 的乳腺癌干細胞占多數；Cancer Genome Atlas Network[10]對乳腺癌基因研究也發現，不同分子分型的乳腺癌存在明顯的基因表達突變，這種表觀遺傳學的變化受基因及腫瘤微環境的共同作用而產生。
腫瘤干細胞所處的微環境又稱腫瘤干細胞壁龕，由調控細胞的外部信號（細胞外基質、細胞因子、理化因素等）以及干細胞周圍的各類細胞（成纖維細胞、免疫細胞、內皮細胞、血管周圍細胞等）構成[11]。
腫瘤微環境通過其內各組分與乳腺癌干細胞間復雜的相互作用過程對乳腺癌干細胞產生重要影響，以自分泌或旁分泌的方式為主，如分泌生長因子、細胞因子、趨化因子、外泌體等刺激腫瘤細胞或非腫瘤的基質細胞，激活相關通路，從而起到促進或抑制腫瘤發生和發展的作用，同時也影響著腫瘤對治療措施的反應。進一步的研究發現，腫瘤干細胞中發生著通路的異常調節，在腫瘤干細胞中表達異常的常見通路包括 Notch、Hedgehog、Wnt、磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）、核因子-κB 及 Jak/STAT 通路，這些通路可被腫瘤中的基因突變所激活，但在乳腺癌中，這些通路的異常變化往往同腫瘤微環境關系密切[12]，如CAFs、腫瘤相關巨噬細胞和間充質干細胞通過分泌細胞因子如白介素（IL）-6、IL-8 和 CXCL7 激活 STAT3/核因子-κB 通路，促進乳腺癌干細胞的自我更新[13]。因而研究腫瘤微環境與腫瘤間的相互作用對了解乳腺癌干細胞的作用、轉化等腫瘤過程有著重要意義。
2 CAFs
2.1 CAFs的來源
腫瘤微環境影響腫瘤的發生、發展及凋亡，腫瘤間質是微環境的重要組成部分，它包括間質的細胞成分和非細胞成分兩部分，CAFs 是腫瘤間質中最主要的細胞類型，其為受腫瘤影響活化后的成纖維細胞，主要通過分泌多種生長因子、趨化因子、細胞因子并重塑細胞外基質的途徑對腫瘤形成、發展、侵襲、轉移及治療抵抗起著重要作用[14]。
CAFs 有多種來源，正常的成纖維細胞轉化是其形成的主要途徑，成纖維細胞分泌的轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和基質細胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1，SDF-1）可誘導 CAFs 活化。乳腺癌細胞可通過分泌多種細胞因子如血小板衍生生長因子、成纖維細胞生長因子、IL-6及肝細胞生長因子引起腫瘤細胞周圍正常成纖維細胞的表觀遺傳學變化而轉化為 CAFs[15]，Martinez-Outschoorn 等[16]還發現乳腺癌細胞系 MCF7 可通過降低正常成纖維細胞中微囊蛋白-1 的表達促進這種轉化過程。此外，腫瘤微環境中的間充質干細胞、脂肪細胞等多種細胞也通過上皮間質轉化的過程形成 CAFs[17]。
2.2 CAFs 的標志物
由于 CAFs 的異質性，因而對其鑒定方面缺乏特異性的標志物。通常而言，α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）常用作鑒定 CAFs 的表型，相對于正常成纖維細胞，CAFs 中的 α-SMA 表達上調，但依舊缺乏特異性，其在脂肪細胞、間充質干細胞、平滑肌細胞等多種細胞內均有表達[18]。除此之外，纖維母細胞特異性蛋白 1、纖維激動蛋白、膠原 11α1、固生蛋白 C 等也被提出用作 CAFs 標志物，但有待進一步驗證[15]。
由于 CAFs 是一群異質性的細胞，故而有學者提出 CAFs 可能存在不同亞群，與 CAFs 的不同細胞來源或所處腫瘤的不同分子分型有關，如 Pallangyo 等[19]研究發現，阻斷表達Ⅰ型膠原的結腸癌成纖維細胞中 IKKβ 的表達可促進腫瘤細胞增殖，但 Koliaraki 等[20]阻斷表達Ⅵ型膠原的結腸癌成纖維細胞中相同通路的表達后發現腫瘤生成受抑制并伴有炎癥狀態的減輕，Wagner[21]分析 Pallangyo 等[19]和 Koliaraki 等[20]的研究后認為，兩者間看似相反，實則可以說明 CAFs 構成的復雜性，甚至可以提出不同亞群的 CAFs 在腫瘤的生物過程中可能起到不同作用的假設。
Bussard 等[22]根據表型不同做了更細致的 5 種 CAFs 亞群劃分，按侵襲性由弱至強分別為：①表達 CD105、CD90、CD73、CD44 的間充質干細胞樣細胞；②表達 CD31 的內皮樣細胞；③表達α-SMA 和固生蛋白 C 的肌成纖維樣細胞；④表達 NG2、血小板衍生生長因子受體的周細胞樣細胞；⑤侵襲性最強的間質重構細胞，表達增強纖維母細胞特異性蛋白 1、纖維激動蛋白并伴有 α-SMA 表達減弱。
綜上，CAFs 可能存在不同表型的表達，進一步的研究要求我們找尋合適的標志物和不同亞群間的功能差異，區分不同表型的 CAFs，從而更全面地理解并闡述 CAFs 對腫瘤的作用機制。
3 CAFs 參與乳腺癌干細胞的轉化過程
3.1 上皮間質轉化促進腫瘤干細胞形成
上皮間質轉化在腫瘤發生和發展過程中通過促進腫瘤細胞侵襲并使腫瘤細胞在轉移過程中避免失巢凋亡。有研究[23]發現，上皮間質轉化可使已分化的腫瘤細胞轉化為腫瘤干細胞，結果提示，腫瘤的干細胞和非干性細胞間可動態轉化，從而改變腫瘤的惡性程度。上皮間質轉化的發生受轉錄因子 Snail1-3、ZEB1-2、Twist 等驅動。
CAFs 作為腫瘤微環境的重要組成成分，可促進非干性腫瘤細胞向干性腫瘤細胞轉化及自我更新，使干細胞比例增加，在臨床中其與腫瘤的轉移、復發、治療耐藥等不良預后相關[24]，并且參與調節非干性腫瘤細胞向干性腫瘤細胞轉化的過程[25]。Chaffer 等[26]報道，在基底型乳腺癌中非干性腫瘤細胞有轉化為腫瘤干細胞的傾向，ZEB1 在調節其轉化過程中起關鍵作用，具有可塑性的非干性腫瘤細胞的二價染色體結構中含有 ZEB1 啟動子，CAFs 可分泌 TGF-β 而激活相關通路使二價染色體結構激活，從而使 ZEB1 轉錄增加，促使已分化的腫瘤細胞經歷上皮間質轉化而表達干細胞特性。
3.2 ?
CAFs 亦分泌基質金屬蛋白酶，誘發上皮間質轉化過程，促進腫瘤中具有干細胞特性成分增多[27]。
CAFs 分泌的多種趨化因子與腫瘤細胞干性獲得相關，如其通過增加分泌趨化因子 CCL2 激活 Notch1-STAT3 通路而增加乳腺癌細胞中干細胞特性表達，使成球率增加，在體內實驗中發現，抑制成纖維細胞分泌 CCL2 可抑制上述作用[28]。
CAFs 分泌的炎癥相關細胞因子如 IL-1β、IL-6 等亦參與腫瘤細胞的自我更新及干性轉化過程[29]，如 Korkaya 等[30]報道，在 Her2 （+）的乳腺癌中，敲除 PTEN 基因會出現曲妥珠單抗治療耐藥，這與激活 IL-6 相關的炎癥反饋環路而引起上皮間質轉化來源乳腺癌干細胞增殖相關。
CAFs 和脂肪細胞還可分泌 Leptin，引起體外實驗中乳腺癌干細胞成球率的增高和臨床腫瘤的轉移[31]。
上皮間質轉化過程不僅與乳腺癌干細胞形成相關，在乳腺癌干細胞內部亦存在間質樣和上皮樣不同表型的干細胞[6]。間質樣乳腺癌干細胞中高表達 Vimentin 等間質細胞相關蛋白并表達腫瘤干細胞標志物 CD24–CD44+ 和 EpCAM–CD49f +，大部分處于靜止狀態；上皮樣乳腺癌干細胞中 E-cadherin 表達增高并表達腫瘤干細胞標志物 ALDH 和 EpCAM+CD49f +，表現出活躍的增殖及自我更新，故而乳腺癌干細胞是上皮樣和間質樣腫瘤干細胞的混雜體，這兩種類型的乳腺癌干細胞在腫瘤轉移及定植的過程中各有分工，腫瘤通過間質樣的乳腺癌干細胞獲得轉移潛能，但只有轉化為上皮樣表型才能重新在轉移灶中增殖[32]。
乳腺癌干細胞的這種表觀遺傳學上的變化除了與腫瘤細胞自身基因突變有關外，特定微環境的影響亦在此過程中扮演重要角色， CAFs 作為微環境中重要的組成部分，其分泌多種細胞因子并參與細胞外基質構建和腫瘤轉移灶微環境的構建。
4 ?
在正常情況下，骨髓間充質干細胞分泌 CXCL12/SDF-1 維持骨髓造血干細胞的干性。
在腫瘤轉移過程中，CAFs 等壁龕細胞分泌 SDF-1，與受體 CXCR4 結合，激活 PI3K 介導的信號通路，促進乳腺癌骨轉移發生[33]；除該通路外，CAFs 分泌的多種生長因子及趨化因子與激活 Wnt、Notch、TGF-β、Hedgehog 信號通路相關，參與轉移灶的形成及發展[34]；此外，CAFs 高表達固生蛋白 C，Oskarsson 等[35]在小鼠移植實驗中發現，細胞外基質中固生蛋白 C 的高表達與遠處轉移灶的形成相關，提示其在轉移形成中的重要作用，進一步研究發現固生蛋白 C 高表達可調控 Notch 和 Wnt 通路的激活并參與乳腺癌細胞肺部定植；CAFs 同時參與細胞外基質的重新構建，如分泌的賴氨酰氧化酶可增加細胞外基質的僵硬度等。
癌旁正常成纖維細胞對乳腺癌干細胞兩種表型轉化的直接作用鮮有報道，但通過以上轉移灶中的調控作用，都可能對乳腺癌干細胞的表型產生影響，從而引起腫瘤細胞的遠處轉移定植。
Jung 等[36]曾總結并發現，CAFs 在乳腺癌中的作用貫穿于腫瘤的形成、發展、侵襲、轉移、治療抵抗等各個環節，其在乳腺癌干細胞的形成及表型轉化過程中亦扮演著重要角色，其中上皮間質轉化是乳腺癌干細胞形成的重要途徑，并與其表型間轉化相關，而表型的轉化與腫瘤細胞轉移和定植過程關系緊密。CAFs 通過作用于上皮間質轉化的過程而促進乳腺癌干細胞成分增多，然后通過調控乳腺癌干細胞內部不同表型間的轉化，從而參與乳腺癌的轉移和定植過程，影響乳腺癌的病程轉歸及患者的預后。然而，目前 CAFs 對乳腺癌干細胞內部表型轉化的影響還缺乏進一步機制闡述，有待更多的證據支持。Tchou 等[37]認為，相對于腫瘤細胞而言，CAFs 具有更穩定的遺傳特征。以上結果提示，針對 CAFs 自身及其與腫瘤或微環境中其他細胞間作用通路的各種途徑可能成為治療乳腺癌的一個新思路。
乳腺癌干細胞是指一小群具有自我更新及多向分化特征的細胞，腫瘤干細胞的假說認為這一小群細胞在腫瘤的發生、發展及轉移進程中起著重要的推動作用。腫瘤相關成纖維細胞（carcinoma-associated fibroblasts，CAFs）是乳腺癌間質中的主要細胞成分，而腫瘤間質是腫瘤微環境的重要組成部分，CAFs可改變腫瘤細胞的微環境。已有研究發現，乳腺癌相關成纖維細胞參與了乳腺癌干細胞的形成及轉化過程，從而影響其發生及進展，其具體機制還未明確。本綜述對乳腺癌干細胞、CAFs以及 CAFs 對乳腺癌干細胞影響的現有文獻進行綜合分析，以期探討乳腺癌相關成纖維細胞影響腫瘤干細胞的機制。
1 乳腺癌干細胞及腫瘤微環境
1.1 乳腺癌干細胞的發現及鑒定
近年來，越來越多的證據支持腫瘤干細胞假說的存在，即包括乳腺癌在內的多種腫瘤的發生、維持和進展均由腫瘤組織內極少量的具有干細胞特性的細胞成分驅動，這一小群細胞同胚胎干細胞的功能相似，也具有自我更新和多向分化的能力，亦可逃避細胞凋亡，參與腫瘤轉移過程，并與腫瘤耐藥和放化療抵抗的發生相關[1]。
2003 年，Al-Hajj 等[2]將人原代乳腺癌細胞移植給 NOD/SCID 小鼠，結果發現，只需要極少量的 CD44+CD24–/lowLineage– 標記的細胞具有成瘤、自我更新并分化為其他標志的腫瘤細胞的能力，因此，最早提出了乳腺癌干細胞的概念，其特點為將它接種于免疫缺陷小鼠體內，用少量此種類型細胞即可成瘤，且在體外培養時可形成細胞球。
1.2 ?
目前已發現了多種標志蛋白可用于鑒定乳腺癌干細胞，最早發現的生物標志即細胞表面蛋白 CD24–、CD44+；隨后 Ginestier 等[3]提出在正常乳腺干細胞及乳腺癌干細胞中均表達的醛酸脫氫酶 1（aldehyde dehydrogenase 1，ALDH1）也可用于乳腺癌干細胞的鑒定；此外，其他用于乳腺癌干細胞鑒定的蛋白還包括 EpCAM、CD49f、CD29、CD47、CD133 等[4]。
乳腺癌干細胞與乳腺癌的發生和發展關系密切，但關于其來源仍尚無定論。
“層級模型”認為，乳腺癌干細胞可能來源于正常乳腺干細胞或祖細胞的惡性轉化，已分化的細胞則無法形成乳腺癌干細胞；而“隨機模型”則認為，乳腺癌干細胞可由已分化及部分分化的乳腺癌細胞通過上皮間質轉化過程而來，亦不能排除由正常體細胞轉化而來，每一個腫瘤細胞都有形成乳腺癌干細胞的可能[5]。
1.3 ?
進一步研究發現，乳腺癌干細胞群體本身也具有異質性，如 Liu 等[6]發現，表達 CD24–CD44+ 的乳腺癌干細胞和表達 ALDH1 的乳腺癌干細胞是兩組有所重疊但不相等同的細胞群，表達 ALDH1 的乳腺癌干細胞位于腫瘤中心部位且有較強的增殖能力，而表達 CD24–CD44+ 的乳腺癌干細胞則位于腫瘤邊緣侵襲部位且多數為靜止狀態，而少部分同時表達 CD24–CD44+ 和 ALDH1 的乳腺癌干細胞在免疫缺陷小鼠的細胞移植實驗中表現出僅 20 個細胞即可形成腫瘤的極強的成瘤特性。結果提示，乳腺癌干細胞是一個異質性且具有可塑性的細胞群，即使是在乳腺癌干細胞群體內部也存在表型間轉化的過程，這種異質性與腫瘤轉移密切相關。Dalerba 等[7]和 Yachida 等[8]通過對消化系統腫瘤原發灶和轉移灶的研究也證實了腫瘤干細胞內部的表型和分工的異質性；趙寧等[9]報道，不同表型的乳腺癌干細胞在腫瘤中的比例與乳腺癌分型有關，如 Her2（+）乳腺癌中 ALDH1（+） 的乳腺癌干細胞占多數；Cancer Genome Atlas Network[10]對乳腺癌基因研究也發現，不同分子分型的乳腺癌存在明顯的基因表達突變，這種表觀遺傳學的變化受基因及腫瘤微環境的共同作用而產生。
腫瘤干細胞所處的微環境又稱腫瘤干細胞壁龕，由調控細胞的外部信號（細胞外基質、細胞因子、理化因素等）以及干細胞周圍的各類細胞（成纖維細胞、免疫細胞、內皮細胞、血管周圍細胞等）構成[11]。
腫瘤微環境通過其內各組分與乳腺癌干細胞間復雜的相互作用過程對乳腺癌干細胞產生重要影響，以自分泌或旁分泌的方式為主，如分泌生長因子、細胞因子、趨化因子、外泌體等刺激腫瘤細胞或非腫瘤的基質細胞，激活相關通路，從而起到促進或抑制腫瘤發生和發展的作用，同時也影響著腫瘤對治療措施的反應。進一步的研究發現，腫瘤干細胞中發生著通路的異常調節，在腫瘤干細胞中表達異常的常見通路包括 Notch、Hedgehog、Wnt、磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）、核因子-κB 及 Jak/STAT 通路，這些通路可被腫瘤中的基因突變所激活，但在乳腺癌中，這些通路的異常變化往往同腫瘤微環境關系密切[12]，如CAFs、腫瘤相關巨噬細胞和間充質干細胞通過分泌細胞因子如白介素（IL）-6、IL-8 和 CXCL7 激活 STAT3/核因子-κB 通路，促進乳腺癌干細胞的自我更新[13]。因而研究腫瘤微環境與腫瘤間的相互作用對了解乳腺癌干細胞的作用、轉化等腫瘤過程有著重要意義。
2 CAFs
2.1 CAFs的來源
腫瘤微環境影響腫瘤的發生、發展及凋亡，腫瘤間質是微環境的重要組成部分，它包括間質的細胞成分和非細胞成分兩部分，CAFs 是腫瘤間質中最主要的細胞類型，其為受腫瘤影響活化后的成纖維細胞，主要通過分泌多種生長因子、趨化因子、細胞因子并重塑細胞外基質的途徑對腫瘤形成、發展、侵襲、轉移及治療抵抗起著重要作用[14]。
CAFs 有多種來源，正常的成纖維細胞轉化是其形成的主要途徑，成纖維細胞分泌的轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和基質細胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1，SDF-1）可誘導 CAFs 活化。乳腺癌細胞可通過分泌多種細胞因子如血小板衍生生長因子、成纖維細胞生長因子、IL-6及肝細胞生長因子引起腫瘤細胞周圍正常成纖維細胞的表觀遺傳學變化而轉化為 CAFs[15]，Martinez-Outschoorn 等[16]還發現乳腺癌細胞系 MCF7 可通過降低正常成纖維細胞中微囊蛋白-1 的表達促進這種轉化過程。此外，腫瘤微環境中的間充質干細胞、脂肪細胞等多種細胞也通過上皮間質轉化的過程形成 CAFs[17]。
2.2 CAFs 的標志物
由于 CAFs 的異質性，因而對其鑒定方面缺乏特異性的標志物。通常而言，α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）常用作鑒定 CAFs 的表型，相對于正常成纖維細胞，CAFs 中的 α-SMA 表達上調，但依舊缺乏特異性，其在脂肪細胞、間充質干細胞、平滑肌細胞等多種細胞內均有表達[18]。除此之外，纖維母細胞特異性蛋白 1、纖維激動蛋白、膠原 11α1、固生蛋白 C 等也被提出用作 CAFs 標志物，但有待進一步驗證[15]。
由于 CAFs 是一群異質性的細胞，故而有學者提出 CAFs 可能存在不同亞群，與 CAFs 的不同細胞來源或所處腫瘤的不同分子分型有關，如 Pallangyo 等[19]研究發現，阻斷表達Ⅰ型膠原的結腸癌成纖維細胞中 IKKβ 的表達可促進腫瘤細胞增殖，但 Koliaraki 等[20]阻斷表達Ⅵ型膠原的結腸癌成纖維細胞中相同通路的表達后發現腫瘤生成受抑制并伴有炎癥狀態的減輕，Wagner[21]分析 Pallangyo 等[19]和 Koliaraki 等[20]的研究后認為，兩者間看似相反，實則可以說明 CAFs 構成的復雜性，甚至可以提出不同亞群的 CAFs 在腫瘤的生物過程中可能起到不同作用的假設。
Bussard 等[22]根據表型不同做了更細致的 5 種 CAFs 亞群劃分，按侵襲性由弱至強分別為：①表達 CD105、CD90、CD73、CD44 的間充質干細胞樣細胞；②表達 CD31 的內皮樣細胞；③表達α-SMA 和固生蛋白 C 的肌成纖維樣細胞；④表達 NG2、血小板衍生生長因子受體的周細胞樣細胞；⑤侵襲性最強的間質重構細胞，表達增強纖維母細胞特異性蛋白 1、纖維激動蛋白并伴有 α-SMA 表達減弱。
綜上，CAFs 可能存在不同表型的表達，進一步的研究要求我們找尋合適的標志物和不同亞群間的功能差異，區分不同表型的 CAFs，從而更全面地理解并闡述 CAFs 對腫瘤的作用機制。
3 CAFs 參與乳腺癌干細胞的轉化過程
3.1 上皮間質轉化促進腫瘤干細胞形成
上皮間質轉化在腫瘤發生和發展過程中通過促進腫瘤細胞侵襲并使腫瘤細胞在轉移過程中避免失巢凋亡。有研究[23]發現，上皮間質轉化可使已分化的腫瘤細胞轉化為腫瘤干細胞，結果提示，腫瘤的干細胞和非干性細胞間可動態轉化，從而改變腫瘤的惡性程度。上皮間質轉化的發生受轉錄因子 Snail1-3、ZEB1-2、Twist 等驅動。
CAFs 作為腫瘤微環境的重要組成成分，可促進非干性腫瘤細胞向干性腫瘤細胞轉化及自我更新，使干細胞比例增加，在臨床中其與腫瘤的轉移、復發、治療耐藥等不良預后相關[24]，并且參與調節非干性腫瘤細胞向干性腫瘤細胞轉化的過程[25]。Chaffer 等[26]報道，在基底型乳腺癌中非干性腫瘤細胞有轉化為腫瘤干細胞的傾向，ZEB1 在調節其轉化過程中起關鍵作用，具有可塑性的非干性腫瘤細胞的二價染色體結構中含有 ZEB1 啟動子，CAFs 可分泌 TGF-β 而激活相關通路使二價染色體結構激活，從而使 ZEB1 轉錄增加，促使已分化的腫瘤細胞經歷上皮間質轉化而表達干細胞特性。
3.2 ?
CAFs 亦分泌基質金屬蛋白酶，誘發上皮間質轉化過程，促進腫瘤中具有干細胞特性成分增多[27]。
CAFs 分泌的多種趨化因子與腫瘤細胞干性獲得相關，如其通過增加分泌趨化因子 CCL2 激活 Notch1-STAT3 通路而增加乳腺癌細胞中干細胞特性表達，使成球率增加，在體內實驗中發現，抑制成纖維細胞分泌 CCL2 可抑制上述作用[28]。
CAFs 分泌的炎癥相關細胞因子如 IL-1β、IL-6 等亦參與腫瘤細胞的自我更新及干性轉化過程[29]，如 Korkaya 等[30]報道，在 Her2 （+）的乳腺癌中，敲除 PTEN 基因會出現曲妥珠單抗治療耐藥，這與激活 IL-6 相關的炎癥反饋環路而引起上皮間質轉化來源乳腺癌干細胞增殖相關。
CAFs 和脂肪細胞還可分泌 Leptin，引起體外實驗中乳腺癌干細胞成球率的增高和臨床腫瘤的轉移[31]。
上皮間質轉化過程不僅與乳腺癌干細胞形成相關，在乳腺癌干細胞內部亦存在間質樣和上皮樣不同表型的干細胞[6]。間質樣乳腺癌干細胞中高表達 Vimentin 等間質細胞相關蛋白并表達腫瘤干細胞標志物 CD24–CD44+ 和 EpCAM–CD49f +，大部分處于靜止狀態；上皮樣乳腺癌干細胞中 E-cadherin 表達增高并表達腫瘤干細胞標志物 ALDH 和 EpCAM+CD49f +，表現出活躍的增殖及自我更新，故而乳腺癌干細胞是上皮樣和間質樣腫瘤干細胞的混雜體，這兩種類型的乳腺癌干細胞在腫瘤轉移及定植的過程中各有分工，腫瘤通過間質樣的乳腺癌干細胞獲得轉移潛能，但只有轉化為上皮樣表型才能重新在轉移灶中增殖[32]。
乳腺癌干細胞的這種表觀遺傳學上的變化除了與腫瘤細胞自身基因突變有關外，特定微環境的影響亦在此過程中扮演重要角色， CAFs 作為微環境中重要的組成部分，其分泌多種細胞因子并參與細胞外基質構建和腫瘤轉移灶微環境的構建。
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在正常情況下，骨髓間充質干細胞分泌 CXCL12/SDF-1 維持骨髓造血干細胞的干性。
在腫瘤轉移過程中，CAFs 等壁龕細胞分泌 SDF-1，與受體 CXCR4 結合，激活 PI3K 介導的信號通路，促進乳腺癌骨轉移發生[33]；除該通路外，CAFs 分泌的多種生長因子及趨化因子與激活 Wnt、Notch、TGF-β、Hedgehog 信號通路相關，參與轉移灶的形成及發展[34]；此外，CAFs 高表達固生蛋白 C，Oskarsson 等[35]在小鼠移植實驗中發現，細胞外基質中固生蛋白 C 的高表達與遠處轉移灶的形成相關，提示其在轉移形成中的重要作用，進一步研究發現固生蛋白 C 高表達可調控 Notch 和 Wnt 通路的激活并參與乳腺癌細胞肺部定植；CAFs 同時參與細胞外基質的重新構建，如分泌的賴氨酰氧化酶可增加細胞外基質的僵硬度等。
癌旁正常成纖維細胞對乳腺癌干細胞兩種表型轉化的直接作用鮮有報道，但通過以上轉移灶中的調控作用，都可能對乳腺癌干細胞的表型產生影響，從而引起腫瘤細胞的遠處轉移定植。
Jung 等[36]曾總結并發現，CAFs 在乳腺癌中的作用貫穿于腫瘤的形成、發展、侵襲、轉移、治療抵抗等各個環節，其在乳腺癌干細胞的形成及表型轉化過程中亦扮演著重要角色，其中上皮間質轉化是乳腺癌干細胞形成的重要途徑，并與其表型間轉化相關，而表型的轉化與腫瘤細胞轉移和定植過程關系緊密。CAFs 通過作用于上皮間質轉化的過程而促進乳腺癌干細胞成分增多，然后通過調控乳腺癌干細胞內部不同表型間的轉化，從而參與乳腺癌的轉移和定植過程，影響乳腺癌的病程轉歸及患者的預后。然而，目前 CAFs 對乳腺癌干細胞內部表型轉化的影響還缺乏進一步機制闡述，有待更多的證據支持。Tchou 等[37]認為，相對于腫瘤細胞而言，CAFs 具有更穩定的遺傳特征。以上結果提示，針對 CAFs 自身及其與腫瘤或微環境中其他細胞間作用通路的各種途徑可能成為治療乳腺癌的一個新思路。