癌症干细胞（Cancer Stem Cell，CSC），又称癌干细胞、肿瘤干细胞，是指具有干细胞(Stem Cell)性质的癌细胞，也就是具有“自我复制”(Self-Renewal)以及“具有多细胞分化”(Differentiation)等能力。通常这类的细胞被认为有形成肿瘤，发展成癌症的潜力，特别是随着癌症转移出去后，产生新型癌症的来源。

自我更新(self-renewal)是指一个细胞分裂为两个细胞，但其中一个子代细胞仍然保持与亲代细胞完全相同的未分化状态；而另一个子代细胞则定向(commit)分化，这种分裂称为不对称分裂(dissymmetricdivision)。癌干细胞与成体干细胞类似，也具有自我更新的特性。认识正常干细胞自我更新的调节机制是理解肿瘤细胞增殖机制的基础，因为癌通常被认为是自我更新失控所致的疾病。

肿瘤干细胞自我更新的特性是造成肿瘤复发、转移及预后不良的主要原因。

正常干细胞通过不对称分裂在实现自我更新的同时，也通过分化、细胞周期的有序进行，为机体在生命过程中维持恒态(homeostasis)起了不可替代的作用。不同组织中干细胞究竟是自我更新还是向特定细胞分化取决于干细胞的内在能力及其niche细胞的作用。肿瘤干细胞通过自我更新维持着肿瘤的持续生长。肿瘤干细胞积累了所在肿瘤的基因突变，正是这些基因突变导致了肿瘤细胞的过度增殖，乃至转移播散。

癌干细胞的致瘤性因肿瘤种类不同差别较大，主要从两个方面进行评价：

一是癌干细胞的体外克隆形成(clonogenicity)能力，即源自原发性肿瘤组织或肿瘤细胞系的癌干细胞在软琼脂(softagar)或基底膜类似物(matrigel)上形成克隆数及其大小；

二是癌干细胞在免疫缺陷动物体内的肿瘤形成(tumorigenicity)能力，即将分选的相同数量的癌干细胞和非干细胞分别原位或异位接种免疫缺陷动物，观察其在相同时间内成瘤情况(统计成瘤动物数，比较形成肿瘤的大小等)。

成瘤性最强的是脑瘤干细胞，癌干细胞比癌非干细胞具有更高的成瘤潜能。

分化潜能(differentiationpotential)也是癌干细胞的重要特征之一。癌干细胞在体外及体内具有分化的能力，其子代细胞应呈现分化特征的表型及其相应的标志。以肝病为例，肝癌的干细胞理应分化成具有AFP、albumin、CK8、CK18、CK7、CK19等肝脏细胞(肝细胞或胆管细胞)分化标志物的癌细胞。

耐药性(drugresistance)是癌干细胞的特性之一，因而认为癌干细胞的存在是导致肿瘤化疗失败的主要原因。正常情况下，多数耐药分子在营养吸收的器官组织(如肺、消化道)、代谢和排泄器官组织(肝、肾)等的上皮细胞均有不同程度的表达，同时这些运输分子在维持体内的生理屏障(血脑屏障、血脑脊髓液屏障、血睾屏障、母体－胎儿屏障及胎盘)具有重要作用。因此，具有调节吸收、营养分布、代谢、分泌和外源毒性物质的功能。

肿瘤干细胞膜上含有多数表达ABCtransporter家族膜蛋白，这类蛋白大多可运输并外排包括代谢产物、药物、毒性物质、内源性脂类物质、多肽、核苷酸及固醇类等多种物质，使许多对肿瘤非干细胞具有抑制或杀伤作用的化疗药物却对肿瘤干细胞杀伤作用明显减弱。Bcrp1/ABCG2是研究常用的癌干细胞耐药靶标。该领域的突破性研究进展可能会开发出新型肿瘤化疗策略。

癌症疗法都是基于动物实验的结果，认为是只要癌症疗法能将动物身上的肿瘤有效地缩小，就会被认为有其疗效，然而要将实验结果对照到人体医疗上仍有相当大的差距。比如说，以小鼠为例，生活周期很难超过两年，如此短的生活周期无法提供癌症复发的动物模型可供研究。

癌由少量的癌干细胞与普通癌细胞构成。抗癌剂及放射治疗容易杀灭普通癌细胞，但是对于杀灭癌干细胞效果不佳，因此，癌症干细胞被认为是造成癌症转移、复发，或是肿瘤对于化疗、放射性疗法产生抗性的原因之一。目前针对这个理论，学者希望研究出针对癌症干细胞的疗法，能够专一性的杀死癌症干细胞，以降低肿瘤产生抗药性或是转移的现象。

而癌症干细胞的理论认为，因为现行的治疗都无法专一性的针对癌症干细胞，而癌症干细胞在肿瘤里其实只占一小部分，只要化疗、放射性疗法没有杀死所有的癌症干细胞，就会有抗药性或是复发的风险出现。

人工癌干细胞

2012年6月，日本冈山大学研究生院妹尾昌治教授（生物工学）的研究小组成功利用诱导性多能干细胞（iPS细胞）人工制成癌干细胞并在小鼠身上得到验证。此次人工制成癌干细胞属于世界首次，相关研究成果发表于美国科学期刊《PLoS ONE》。

2012年8月3日，《自然》和《科学》杂志相继刊发3篇研究文章称，用遗传细胞标记技术成功追踪到癌症干细胞踪迹。科学家相信精确地消灭它，或可防止癌症复发。这一研究成果为癌症干细胞的存在增加了新证据。

大麻药用价值

2015年4月，由美国政府出资的一个研究机构公布的报告称，大麻可以杀死癌细胞，美国政府可能开始正式承认大麻的药用功能。

2015年4月，日本三重大学研究生院医学系的科研小组发现了一种可以附着在癌干细胞上的可视化物质。此项成果已在英国某科学杂志的电子版上刊登。