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[研究背景和目的]结直肠癌(colorectal cancer, CRC)容易发生肝转移。如何预测及防治结直肠癌肝转移(colorectal liver metastases, CLM)是一大世界性难题。趋化因子作为肿瘤微环境的重要成份之一,在CLM中发挥重要作用。现有的研究表明,巨噬细胞炎性蛋白3a (macrophage inflammatory protein-3a, MIP3a或CCL20)和白介素-8(interleukin-8, IL-8或CXCL8)与CLM最为密切。然而,相关分子机制尚未完全明了。上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)是一个由上皮细胞向间质细胞转变的暂时性和可逆性过程。这个过程被广泛定义为从上皮形态向间质形态转变时不同标志物表达的改变,以及细胞获得迁移及侵袭力增强的功能性改变。本研究旨在明确趋化因子CCL20和CXCL8与EMT之间的关系,深入探讨CCL20与CXCL8联合诱导肠癌细胞发生EMT的分子机制。检测临床CRC组织标本,寻找支持CCL20与CXCL8联合诱发EMT的临床证据,分析CCL20与CXCL8共表达与CRC患者临床病理指标及预后的相关性。[研究方法]1.CCL20与CXCL8促进肠癌细胞增殖、侵袭的体外实验研究。(1)细胞增殖试验。(2)细胞侵袭试验。(3)细胞划痕试验。2.CCL20与CXCL8联合诱导肠癌细胞发生EMT及其分子机制的体外实验研究。(1)细胞免疫荧光试验。(2) Western Blot.(3)中和试验。(4)RNA干扰试验。3.肠癌标本CCL20与CXCL8共表达的临床意义研究。(1)免疫组织化学检测肠癌组织及其配对癌旁组织中CCL20、CXCL8、E-cad表达。(2)肠癌组织CCL20与CXCL8共表达与E-cad表达及临床病理学特征之间的相关性分析。(3)肠癌组织CCL20与CXCL8共表达与肠癌患者生存之间相关性分析。[实验结果]1.体外细胞实验结果(1)与单个趋化因子相比,CCL20与CXCL8联合作用能有效促进肠癌细胞增殖。(2)与单个趋化因子相比,CCL20与CXCL8联合作用能显著提高肠癌细胞的侵袭和迁移能力,并呈现浓度依赖性。(3)单独CCL20不能诱导肠癌细胞发生EMT，CXCL8能诱导肠癌细胞发‘部分EMT"("partial EMT").(4)CCL20与CXCL8联合作用能诱导肠癌细胞发生“完全EMT”。(5) PI3K/AKT-ERK信号轴参与CCL20与CXCL8联合诱导肠癌细胞发生EMT。2.临床研究结果(1)CRC组织CCL20(阳性率63.9%)与CXCL8(阳性率55.9%)表达高于配对癌旁正常肠粘膜组织(X2=l18.064, P=0.000; X2=62.626, P=0.000)。(2)CRC组织CCL20与CXCL8共表达与EMT标志物E-cad表达呈显著负相关(r=-0.175,P=0.010)。(3)CRC组织CCL20表达与肿瘤大小、浸润深度及肝转移相关；CXCL8表达与浸润深度、淋巴结转移及肝转移相关；CCL20与CXCL8共表达与浸润深度、淋巴结转移及肝转移相关(P<0.05)。(4) Kaplan-Meier生存分析结果显示,CCL20或CXCL8高表达的CRC患者生存期与低表达患者之间具有显著差异(总生存期：log rank=14.315, P=0.000; log rank=13.892, P=0.000。无瘤生存期：1og rank=14.48, P=0.000; log rank=13.960, P=0.000);并且CCL20与CXCL8共表达CRC患者总生存期及无瘤生存期与单个因子CCL20或CXCL8高表达患者之间也具有显著差异(vs. CCL20:log rank=10.209, P=0.001; log rank=10.241, P=0.001。vs.CXCL8:log rank=9.024, P=0.003; log rank=9.351, P=0.002)。(5)多因素Cox回归分析确定了CCL20与CXCL8共表达、浸润深度、淋巴结转移、肝转移等共4个危险因素直接影响结直肠癌总生存期；CCL20与CXCL8共表达、CEA、浸润深度、淋巴结转移、肝转移等共5个危险因素直接影响结直肠癌无瘤生存期,其中风险比(HR),95%CI及P值分别为0.406、0.219～0.753,0.004；0.288、0.149～0.555,0.000。[结论]CCL20与CXCL8通过联合作用(而不是单个趋化因子作用)诱导肠癌细胞发生EMT,临床标本检测结果支持该结论,并且CCL20与CXCL8共表达是结直肠癌患者预后不良的一个高危因素,PI3K/AKT-ERK是CCL20与CXCL8联合诱发EMT的主要信号途径。因此,我们认为,CCL20与CXCL8共表达有望成为预测结直肠癌肝转移和判断患者预后等方面的一个新指标,双靶向阻断CCL20和CXCL8及靶向PI3K/AKT-ERK可能成为治疗结直肠癌肝转移的一个新策略。