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结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一。最新报道显示我国2008年结直肠癌发病率已跃居恶性肿瘤的第三位,其死亡率也位于第五位,且其发病率逐年升高。结直肠癌患者死亡的首要原因是肝脏转移。无肝脏转移结直肠癌患者的五年生存率(>70%)显著高于肝脏转移患者(<40%)。近年来由于肝转移灶切除技术的改进和创新以及新辅助化疗等治疗方式的应用,肝转移患者的五年生存率已可达58%。因此,结直肠癌肝转移的早期发现、早期治疗对于提高患者的生存率有重要意义。我们在前期研究中发现CC类趋化因子2(chemokine C-C motif ligand2, CCL2)、和肝珠蛋白(Haptoglobin, HP)两种细胞分泌蛋白在结直肠癌患者癌组织中水平与肝转移密切相关。本研究检测分析了482例结直肠癌患者(其中淋巴结转移135例,肝转移144例)血清CCL2和HP两种分子水平与肝脏转移的关系,以期为结直肠癌肝转移早期发现提供有应用价值的血清分子标志物。采用ELISA方法首先检测血清CCL2水平发现,结直肠癌患者血清CCL2分子水平高达271.0±111.6pg/ml,显著高于健康人血清水平205.3±89.4pg/ml (P<0.001)。结直肠癌肝转移患者CCL2血清水平为321.8±109.8pg/ml,显著高于无转移结直肠癌患者的245.4±85.2pg/ml(P<0.001)。其中同时性肝转移和异时性肝转移患者CCL2血清水平分别为339.7±116.1pg/ml和311.4±105.3pg/ml,均显著高于无转移结直肠癌患者(P<0.001)。分析CCL2血清水平与结直肠癌患者临床病理因素的相关性发现,血清CCL2水平与临床分期(P=0.018)、肝转移(P<0.001)显著相关。与临床常用的标志物CEA、TPS和CA199比较,在肝转移诊断中CCL2取得最佳的诊断效率(AUC=0.732),并且敏感度达到79.9%,显著优于三种临床标志物。血清CCL2高水平患者的总生存期显著短于CCL2低水平患者(log-rank,P<0.001)。即使术前无转移而血清CCL2高水平患者的生存期也显著短于CCL2低水平患者(log-rank,P<0.001)。Cox回归模型统计分析表明,血清CCL2水平可作为结直肠癌患者无远处转移生存期和总生存期的独立判断因素(P<0.001,P=0.015)。检测分析475例结直肠癌、129例健康人血清HP水平的结果发现,结直肠癌患者血清HP水平为1604.8±1242.7μg/ml,显著高于健康人的917.7±571.6μg/ml (P<0.001)。发生肝转移患者HP血清水平为2140.9±1177.4μg/ml,其中同时性肝转移和异时性肝转移患者血清HP水平分别为2250.6±1145.5μg/ml和2076.9±1197.2μg/ml,均显著高于无转移结直肠癌患者中的1346.8±963.4μg/ml (P<0.001)。与患者临床病理因素相关性分析发现,结直肠癌患者血清HP水平与肿瘤浸润深度(P=0.002)、临床分期(P<0.001)及肝转移(P<0.001)显著相关。在肝转移诊断中,与临床常用的标志物CEA、TPS和CA199比较,HP取得最佳的诊断效率(AUC=0.748),并且敏感度达到74.3%,显著优于三种临床标志物。血清HP水平患者的无远处转移生存期和总生存期均显著短于低水平患者(log-rank, P=0.004, P=0.002)。Cox回归模型统计分析结果表明,血清HP水平同样为结直肠癌患者无远处转移生存期和总生存期的独立判断因素(P=0.041,P=0.035)。我们将CCL2、HP联合检测分析后发现,在肝转移诊断中联合检测的诊断效率较CCL2、HP二者单独使用均显著提高。以上研究结果表明,血清CCL2和HP水平与结直肠癌肝转移密切相关,具有成为结直肠癌肝转移血清分子标志物的应用价值,并可用于结直肠癌患者预后的判断。在血清HP水平检测中我们发现结直肠癌患者血清HP水平不仅与肝转移密切相关,还与临床分期、肿瘤浸润深度及淋巴结侵袭明显相关,而有关HP基因功能的研究报道甚少。因此,本研究对HP基因在结直肠癌细胞中的功能进行初步探讨。首先采用siRNA瞬时敲降结肠癌细胞SW620中的HP基因表达后发现,SW620敲降组细胞的迁移和侵袭能力分别下降48%和56%(P<0.001,P<0.001),但对细胞增殖和基质粘附能力无明显影响。采用shRNA稳定转染敲降HP基因获得与瞬时敲降相似的结果,SW620细胞的迁移和侵袭能力分别下降73%和64%(P=0.005,P=0.033)。同时通过HP基因重组质粒转染HP基因低表达LOVO细胞系,结果发现上调HP基因后细胞的迁移和侵袭能力分别提高103%和79%(P=0.008,P=0.006)。这些体外功能研究结果表明HP基因具有促进结直肠癌细胞迁移侵袭的功能。将HP基因上调表达和下调表达的细胞分别接种于裸鼠体内观察移植瘤生长情况。HP基因上调表达组移植瘤生长速度较亲本组、阴性对照组和HP敲降下调组显著增快,其中HP基因敲降下调组移植瘤生长最慢。处死裸鼠后称量瘤重发现HP基因上调表达组瘤重分别是亲本组、阴性对照组及HP基因敲降下调组的3.1倍、2.3倍和22.9倍。并且HP基因敲降下调组瘤重较亲本组和对照组小6.3倍和8.9倍。这些结果表明HP基因在体内促进结直肠癌肿瘤的快速生长。综上所述,血清CCL2和HP分子水平与结直肠癌患者肝转移及预后密切相关,可作为结直肠癌肝转移的潜在分子标志物；检测血清CCL2和HP分子水平对结直肠癌肝转移辅助性诊断和预后判断有重要价值,体内外功能研究首次证明HP基因在结直肠癌细胞迁移侵袭以及体内肿瘤快速生长中起到重要作用。这些研究国内外尚未见报道。