腫瘤組織的生長無論是由大部分腫瘤細胞驅動，還是由很小的一部分
腫瘤干細胞驅動，這是腫瘤形成的一個重要問題。因此，出現了多種腫瘤起源模型。其中，比較重要的一個模型是“克隆進化模型”。該模型認為腫瘤中的所有細胞都具有相同的遺傳學和表觀遺傳學特征，而這些同質性特征有利于腫瘤產生。與此對應的是
腫瘤干細胞模型，該模型認為腫瘤是由一群具有干細胞特性的能夠自我更新、長期存活、無限增殖和分化成腫瘤異質性組織的腫瘤干細胞驅動。在分層腫瘤干細胞模型里，占腫瘤組織所有細胞不到5%的頂層腫瘤干細胞負責腫瘤的產生、維持和持續(xù)生長。這些干細胞可以對稱分裂為相同的子干細胞，或不對稱分裂成祖細胞和干細胞。最近的一些研究對分層腫瘤干細胞模型進行了改進，提出了動態(tài)腫瘤干細胞模型。該模型認為腫瘤干細胞在腫瘤組織受到腫瘤微環(huán)境調控，其群體大小會產生動態(tài)變化。目前該模型理論已得到一些實驗數據支持。例如：一些腫瘤細胞的干細胞樣表型可以由間質細胞分泌的細胞因子誘導產生，提示腫瘤干細胞和分化的腫瘤細胞之間具有雙向通路，即腫瘤干細胞可分化為普通腫瘤細胞，而已分化的腫瘤細胞可去分化為腫瘤干細胞。分化的細胞獲得自我更新能力和CSC細胞群內的細胞的基因型及表型的異質性顯示出腫瘤干細胞群體的流動性(圖1)。
注：圖a為克隆進化模型，在該模型中所有細胞都具有獲得額外突變，從而使細胞更易增殖的特點，化療的選擇作用可導致耐化療細胞亞群出現，并致化療后新腫瘤組織產生；圖b為分層腫瘤干細胞模型，在該模型中一小群腫瘤干細胞維持了腫瘤的生長，分化為腫瘤祖細胞，之后腫瘤祖細胞繼續(xù)分化，失去自我更新能力，生長并構成腫瘤組織，化療后可導致耐化療腫瘤干細胞富集，并在化療后能夠重新形成腫瘤組織；圖c為動態(tài)腫瘤干細胞模型，其是更精致的腫瘤生長模型，該模型描述了腫瘤干細胞以及由它們分化形成的腫瘤細胞之間的雙向流動，該模型也說明在傳統(tǒng)化療里需要增加靶向腫瘤干細胞的藥物以治療腫瘤。
