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[目的]观察不同肝转移能力的结直肠癌中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)及其不同功能亚型(M1和M2)的数量和比例,探索TAMs及其不同功能亚型(M1和M2)的数量和比例与结直肠癌肝转移能力的关系并对其机制做以探讨。[方法]选择天津医科大学附属肿瘤医院2000年～2009年收治的结肠癌患者共120例,其中Ⅲ期结直肠癌术后2年内无复发或转移的患者40例(A组),Ⅲ期结直肠癌术后2年内出现肝转移的患者40例(B组),同时性肝转移的患者40例(C组)。免疫组化:检测不同肝转移能力的结直肠癌临床病理标本中TAMs及其功能亚型(M1和M2)的数量及比例。动物实验:利用小鼠源性的CT-26结直肠癌细胞通过脾内注射建立小鼠结直肠癌肝转移模型;通过脾-肝循环筛选高肝转移的结直肠癌细胞株CT-26H5。免疫荧光定量RT-PCR:检测不同肝转移能力的结直肠癌细胞CT-26和CT-26H5基因表达的差异,筛选出表达有差异的基因。免疫组化:在不同肝转移能力的结直肠癌临床病理标本中验证巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)的表达情况(M-CSF为通过免疫荧光定量RT-PCR筛选出的表达差异基因)。趋化实验:检测M-CSF对巨噬细胞的趋化作用。ELISA:检测CT-26和CT-26H5细胞培养上清液及阻断M-CSF后的上清液对巨噬细胞分泌、分化的影响。动物实验:通过M-CSF的阻断和清除小鼠体内巨噬细胞在体内验证M-CSF和巨噬细胞在结直肠癌肝转移中的作用及M-CSF和巨噬细胞间的作用机制。[结果]1.A组、B组和C组TAMs随着肝转移能力的增加,数量有逐渐减少的趋势,但各组间无明显统计学差异(p>0.05)。而M1随着肝转移能力的增加,数量明显减少,各组之间均有明显的统计学差异(P<0.05)。M2随着肝转移能力的增加,数量逐渐增加,各组间有明显统计学差异(p<0.05)。M2/M1随着肝转移能力的增加,比值明显增加,各组之间有明显的统计学差异(p<0.05)。2.M1与淋巴结转移情况和肝转移能力呈负相关(p<0.05);M2与术前CEA水平、淋巴结转移情况、肿瘤分化程度和肝转移能力呈正相关(p<0.05);M2/M1与术前CEA水平、淋巴结转移情况、肿瘤分化程度和肝转移能力呈正相关(p<0.05)。3.成功建立小鼠结直肠癌肝转移模型;所筛选的CT-26H5结直肠癌细胞较源细胞CT-26肝转移能力明显增强(p<0.05)。4.CT-26H5和CT-26在基因表达上M-CSF差异最显著,CT-26H5较CT-26 M-CSF表达明显增多(p<0.05);临床病理标本中不同肝转移能力的结直肠癌M-CSF的表达也存在明显差异,随肝转移能力的增加明显增多(p<0.05),与M1呈负相关(p<0.05),与肝转移能力和M2呈正相关(p<0.05)。5.M-CSF对巨噬细胞具有明显趋化作用,M-CSF阻断后趋化细胞数量明显减少(p<0.05)。CT-26细胞培养上清液和CT-26H5细胞培养上清液对巨噬细胞均具有明显趋化作用,M-CSF阻断后趋化细胞数量均明显减少(阻断前后两组P值均小于0.05)。CT-26H5细胞培养上清液较CT-26细胞培养上清液对巨噬细胞的趋化作用明显增强(p<0.05),而加入M-CSF阻断剂后两组趋化细胞数量趋于一致(P>0.05)。6.M-CSF可使巨噬细胞向M2型分化;CT-26H5细胞培养上清液较CT-26可使巨噬细胞更倾向于向M2分化(P<0.05);M-CSF阻断后,两种细胞培养上清液对巨噬细胞的分化影响趋于一致(P>0.05)。7.M-CSF阻断后,CT-26H5和CT-26肝转移能力明显下降(阻断前后两组P值均小于0.05),但CT-26H5较CT-26下降幅度更为显著(p<0.05)。8.巨噬细胞清除后,CT-26H5肝转移明显减少(p<0.05)。9.M-CSF阻断+巨噬细胞清除后,CT-26H5肝转移明显减少(p<0.05),但仍多于单纯M-CSF阻断组(p<0.05),与单纯巨噬细胞清除组相似(P>0.05)。[结论]1、TAMs对于结直肠癌肝转移的作用不取决于TAMs总数,而是取决于其功能亚型的比例和数量;不同肝转移能力的结直肠癌细胞表达M-CSF的差异是导致TAMs功能亚型的比例和数量不同的重要原因。2、在高肝转移的结直肠癌中,TAMs以M2为主,M2在结直肠癌中起到促进肝转移的作用。通过高表达M-CSF来趋化巨噬细胞并将其诱导成M2型是结直肠癌细胞发生肝转移的重要机制。以上观点未见文献报道。