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肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophage, TAM)是肿瘤微环境的主要组成部分，已被证实与恶性肿瘤的发生发展密切相关。循环肿瘤细胞(Circulating tumor cell, CTC)被认为是实体肿瘤血行转移的“介导者”，在恶性肿瘤的复发转移中扮演着重要角色。然而，关于TAM在CTC介导的结直肠癌转移中的作用及具体调控机制仍不清楚。
基于上述研究背景及现状，本研究首先从临床样本出发，评估了结直肠癌组织浸润前缘和基质中不同亚型TAM的不同分布特征与临近肿瘤细胞上皮间质转化(epithelial–mesenchymal transition，EMT)状态和患者外周血中间质型CTC(Mesenchymal CTC, MCTC)比率的相关性及其预后价值；进而，我们利用TAM体外共培养模型，通过一系列细胞生物学、分子生物学以及体内动物实验对TAM调控结直肠肿瘤细胞EMT进程进而影响细胞增殖，迁移和侵袭能力的具体分子机制进行了深入探究。
本课题主要包括以下三部分：
第一部分：结直肠癌组织浸润前缘CD163+TAM与肿瘤细胞EMT状态，外周血MCTC比率和患者预后的相关性研究
目的：结直肠癌作为全球第三大常见恶性肿瘤，是癌症相关死亡的主要原因之一。转移作为一个多因素参与的多步骤复杂过程，是结直肠癌相关死亡的主要原因。起源自肿瘤原发灶或转移部位的CTC被认为是转移的先决条件，在恶性肿瘤的血行转移中发挥重要作用。EMT被证实在CTC的形成及远处转移中扮演关键角色。原发灶肿瘤细胞通过EMT获得侵袭表型，易于突破基底膜进入血液形成CTC；同时，CTC可通过EMT获得更多的间质化特征，易于存活和远处转移。肿瘤细胞与局部肿瘤微环境的相互作用对肿瘤细胞的EMT进程具有重要影响，然而，TAM作为肿瘤免疫微环境的重要组成部分，其与结直肠癌肿瘤细胞EMT和CTC之间的相互作用关系尚未阐明。
方法：采用免疫组化连续切片法检测81例结直肠癌患者组织标本中TAM浸润(CD68和CD163)，EMT标志物(E-cadherin和Vimentin)的表达。然后， 分析不同部位TAM浸润与肿瘤细胞EMT状态，外周血MCTC比率，患者临床病理特征以及预后之间的相关性。
结果：肿瘤浸润前缘高表达的CD163+TAM与肿瘤细胞较少的E-cadherin和更多的Vimentin表达相关，而CD68+TAM表达水平与肿瘤细胞EMT状态改变无关。在肿瘤基质中，CD163+TAM和CD68+TAM表达与肿瘤细胞EMT状态均无关。进一步分析发现在肿瘤浸润前缘CD163+TAM的表达与MCTC比率呈显著正相关，而CD68+TAM的表达与MCTC比率无关。相反，在肿瘤基质中CD163+或CD68+TAM表达与MCTC比率均无关。预后分析显示，肿瘤浸润前缘CD163+TAM的高表达与较差的无复发生存期(Recurrence-free survival, RFS)和总生存期(Overall survival，OS)显著相关，而CD68+TAM高表达与患者的RFS和OS无关；但在肿瘤基质中，CD68+或CD163+TAM的表达均与结直肠癌患者的预后无关。单因素和多因素分析显示肿瘤浸润前缘CD163+TAM表达是影响患者RFS和OS的独立因素。
结论：结直肠癌肿瘤浸润前缘的CD163+TAM能够通过介导周围肿瘤细胞EMT过程，促进MCTC的释放，从而促进肿瘤进展并影响患者预后。
第二部分：TAM诱导结直肠肿瘤细胞的EMT促进增殖，迁移和侵袭及具体机制研究
目的：最新的研究表明，TAM能够通过调节肿瘤细胞EMT在肿瘤侵袭转移中发挥重要作用。然而，TAM与结直肠癌在肿瘤细胞发生EMT过程中的相互作用和具体机制仍不清楚。
方法：使用体外共培养模型和一系列细胞生物学实验来评估TAM对结直肠肿瘤细胞EMT状态，增殖，迁移和侵袭能力的影响。进一步通过ELISA，双荧光素酶报告和CHIP等分子生物学实验揭示其中潜在的机制。
结果：首先构建TAM体外模型，即肿瘤细胞条件培养基诱导的TAM呈现M1/M2混合表型的改变。体外实验结果显示TAM诱导EMT促进结直肠肿瘤细胞的增殖，迁移和侵袭。进一步的机制研究表明，TAM通过分泌IL6调节STAT3/miR-506-3p/FoxQ1信号通路诱导结直肠肿瘤细胞的EMT，这反过来引起CCL2分泌的增多，从而有利于巨噬细胞的募集。
结论：TAM通过分泌IL6诱导结直肠肿瘤细胞的EMT以促进增殖，迁移和侵袭；STAT3-miR-506-3p-FoxQ1信号通路在其中扮演重要作用。
第三部分：TAM对结直肠肿瘤裸鼠皮下成瘤和肝肺转移能力的影响
目的：在前期实验中，我们已经从体外细胞水平证明了TAM诱导EMT促进结直肠肿瘤细胞的增殖，迁移和侵袭。接下来我们采用体内裸鼠皮下成瘤和尾静脉注射的方法验证TAM对结直肠肿瘤细胞皮下成瘤和肝肺转移能力的影响。
方法：采用裸鼠皮下成瘤模型评估TAM对结直肠肿瘤皮下成瘤能力的影响，进一步通过RT-PCR和免疫组化染色评估TAM对结直肠肿瘤细胞EMT状态的影响，通过Ki-67染色和裸鼠心脏采血分离和鉴定CTC分析TAM对肿瘤增殖和MCTC比率的影响；采用尾静脉注射以验证TAM对结直肠肿瘤肝肺转移能力的影响。
结果：TAM通过分泌IL6调控结直肠肿瘤细胞EMT状态进而促进裸鼠皮下成瘤的生长，同时还能够增强肿瘤的增殖和MCTC比率；TAM能够通过分泌IL6促进结直肠肿瘤的肝肺转移。
结论：TAM通过分泌IL6调控结直肠肿瘤细胞EMT状态进而促进裸鼠皮下成瘤的生长；同时增强裸鼠皮下成瘤肿瘤细胞的增殖能力和MCTC比率。进一步研究发现TAM能够通过分泌IL6促进结直肠肿瘤的肝肺转移。
基于上述研究背景及现状，本研究首先从临床样本出发，评估了结直肠癌组织浸润前缘和基质中不同亚型TAM的不同分布特征与临近肿瘤细胞上皮间质转化(epithelial–mesenchymal transition，EMT)状态和患者外周血中间质型CTC(Mesenchymal CTC, MCTC)比率的相关性及其预后价值；进而，我们利用TAM体外共培养模型，通过一系列细胞生物学、分子生物学以及体内动物实验对TAM调控结直肠肿瘤细胞EMT进程进而影响细胞增殖，迁移和侵袭能力的具体分子机制进行了深入探究。
本课题主要包括以下三部分：
第一部分：结直肠癌组织浸润前缘CD163+TAM与肿瘤细胞EMT状态，外周血MCTC比率和患者预后的相关性研究
目的：结直肠癌作为全球第三大常见恶性肿瘤，是癌症相关死亡的主要原因之一。转移作为一个多因素参与的多步骤复杂过程，是结直肠癌相关死亡的主要原因。起源自肿瘤原发灶或转移部位的CTC被认为是转移的先决条件，在恶性肿瘤的血行转移中发挥重要作用。EMT被证实在CTC的形成及远处转移中扮演关键角色。原发灶肿瘤细胞通过EMT获得侵袭表型，易于突破基底膜进入血液形成CTC；同时，CTC可通过EMT获得更多的间质化特征，易于存活和远处转移。肿瘤细胞与局部肿瘤微环境的相互作用对肿瘤细胞的EMT进程具有重要影响，然而，TAM作为肿瘤免疫微环境的重要组成部分，其与结直肠癌肿瘤细胞EMT和CTC之间的相互作用关系尚未阐明。
方法：采用免疫组化连续切片法检测81例结直肠癌患者组织标本中TAM浸润(CD68和CD163)，EMT标志物(E-cadherin和Vimentin)的表达。然后， 分析不同部位TAM浸润与肿瘤细胞EMT状态，外周血MCTC比率，患者临床病理特征以及预后之间的相关性。
结果：肿瘤浸润前缘高表达的CD163+TAM与肿瘤细胞较少的E-cadherin和更多的Vimentin表达相关，而CD68+TAM表达水平与肿瘤细胞EMT状态改变无关。在肿瘤基质中，CD163+TAM和CD68+TAM表达与肿瘤细胞EMT状态均无关。进一步分析发现在肿瘤浸润前缘CD163+TAM的表达与MCTC比率呈显著正相关，而CD68+TAM的表达与MCTC比率无关。相反，在肿瘤基质中CD163+或CD68+TAM表达与MCTC比率均无关。预后分析显示，肿瘤浸润前缘CD163+TAM的高表达与较差的无复发生存期(Recurrence-free survival, RFS)和总生存期(Overall survival，OS)显著相关，而CD68+TAM高表达与患者的RFS和OS无关；但在肿瘤基质中，CD68+或CD163+TAM的表达均与结直肠癌患者的预后无关。单因素和多因素分析显示肿瘤浸润前缘CD163+TAM表达是影响患者RFS和OS的独立因素。
结论：结直肠癌肿瘤浸润前缘的CD163+TAM能够通过介导周围肿瘤细胞EMT过程，促进MCTC的释放，从而促进肿瘤进展并影响患者预后。
第二部分：TAM诱导结直肠肿瘤细胞的EMT促进增殖，迁移和侵袭及具体机制研究
目的：最新的研究表明，TAM能够通过调节肿瘤细胞EMT在肿瘤侵袭转移中发挥重要作用。然而，TAM与结直肠癌在肿瘤细胞发生EMT过程中的相互作用和具体机制仍不清楚。
方法：使用体外共培养模型和一系列细胞生物学实验来评估TAM对结直肠肿瘤细胞EMT状态，增殖，迁移和侵袭能力的影响。进一步通过ELISA，双荧光素酶报告和CHIP等分子生物学实验揭示其中潜在的机制。
结果：首先构建TAM体外模型，即肿瘤细胞条件培养基诱导的TAM呈现M1/M2混合表型的改变。体外实验结果显示TAM诱导EMT促进结直肠肿瘤细胞的增殖，迁移和侵袭。进一步的机制研究表明，TAM通过分泌IL6调节STAT3/miR-506-3p/FoxQ1信号通路诱导结直肠肿瘤细胞的EMT，这反过来引起CCL2分泌的增多，从而有利于巨噬细胞的募集。
结论：TAM通过分泌IL6诱导结直肠肿瘤细胞的EMT以促进增殖，迁移和侵袭；STAT3-miR-506-3p-FoxQ1信号通路在其中扮演重要作用。
第三部分：TAM对结直肠肿瘤裸鼠皮下成瘤和肝肺转移能力的影响
目的：在前期实验中，我们已经从体外细胞水平证明了TAM诱导EMT促进结直肠肿瘤细胞的增殖，迁移和侵袭。接下来我们采用体内裸鼠皮下成瘤和尾静脉注射的方法验证TAM对结直肠肿瘤细胞皮下成瘤和肝肺转移能力的影响。
方法：采用裸鼠皮下成瘤模型评估TAM对结直肠肿瘤皮下成瘤能力的影响，进一步通过RT-PCR和免疫组化染色评估TAM对结直肠肿瘤细胞EMT状态的影响，通过Ki-67染色和裸鼠心脏采血分离和鉴定CTC分析TAM对肿瘤增殖和MCTC比率的影响；采用尾静脉注射以验证TAM对结直肠肿瘤肝肺转移能力的影响。
结果：TAM通过分泌IL6调控结直肠肿瘤细胞EMT状态进而促进裸鼠皮下成瘤的生长，同时还能够增强肿瘤的增殖和MCTC比率；TAM能够通过分泌IL6促进结直肠肿瘤的肝肺转移。
结论：TAM通过分泌IL6调控结直肠肿瘤细胞EMT状态进而促进裸鼠皮下成瘤的生长；同时增强裸鼠皮下成瘤肿瘤细胞的增殖能力和MCTC比率。进一步研究发现TAM能够通过分泌IL6促进结直肠肿瘤的肝肺转移。