尽管癌症治疗技术取得很大的进展,癌症病人的生存率依然很低。研究表明,肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells,CSCs)的存在是造成癌症治疗无效、癌症复发和转移的主要原因,只有杀灭肿瘤干细胞才能真正治疗癌症。因此,建立有效的肿瘤干细胞体外诱导方法、研究肿瘤干细胞的耐药机制、寻找靶向肿瘤干细胞的特异性标志物对癌症治疗具有重要意义。乳腺癌和肺癌分别是女性和男性中发病率最高的癌症,本文以其作为研究对象,建立肿瘤干细胞体外诱导方法。低密度的肿瘤细胞在添加了成纤维细胞生长因子、表皮细胞生长因子、胰岛素和B27的无血清培养基中,能形成悬浮的细胞球。采用碱性磷酸酶染色、免疫荧光检测、流式细胞分析、实时荧光定量PCR和蛋白印迹等方法从表型、转录和翻译三个层次对细胞球的干细胞特性进行验证,结果显示,无血清悬浮诱导的细胞球具有未分化的特性,高表达CD133、CD44、Sox2、Oct4和Nanog等干细胞标志基因,说明通过悬浮培养法诱导得到了肿瘤干细胞。通过药物内吞实验、毒性实验和ABCG2蛋白表达检测对悬浮培养的乳腺癌干细胞的耐药性进行研究。结果显示,MCF-7肿瘤干细胞中药物浓度远远低于MCF-7细胞,并且经不同浓度的阿霉素处理后,MCF-7肿瘤干细胞的相对存活率均高于MCF-7细胞,由此推测肿瘤干细胞存在降低毒性药物有效浓度的机制。同时通过蛋白印迹实验发现肿瘤干细胞高表达ABCG2药物转运蛋白,再一次验证悬浮培养的肿瘤干细胞具有耐药性。利用噬菌体展示技术筛选出肺癌干细胞表面特异性结合多肽。通过流式分选从无血清悬浮诱导的细胞球中分选出侧群细胞,即肿瘤干细胞。采用两轮“负筛-正筛”以及第三轮的侧群细胞亲和筛选的方法进行噬菌体肽库筛选。每一轮筛选都使与A549肿瘤干细胞结合的噬菌体得到进一步富集。从第三轮的滴定板上随机挑选40个克隆,测序、合并具有相同核酸序列的噬菌体多肽,并通过翻译,得到9个不同氨基酸序列的多肽。合成带FAM荧光标记的多肽对A549肿瘤干细胞进行免疫荧光检测,结果表明,其中两个多肽SP28和SPM具有专一针对A549肿瘤干细胞的特异性亲和能力。