骨巨细胞瘤(Giant-cell Tumor of Bone,GCTB)是常见的原发性骨肿瘤之一,又称破骨细胞瘤。约占临床全部骨肿瘤病例的5-6%,好发于长骨干骺端与胸椎、骶骨处。发病年龄多在20-40岁,女性更为多见。目前认为骨巨细胞瘤属于交界性肿瘤,具有较强的局部浸润生长能力和肺转移可能。因其病灶以局部溶骨性破坏为主要特点,临床上多以病理性骨折伴持续性疼痛为首发症状,同时可造成神经功能受损等不良后果,严重降低患者生活质量。该类型肿瘤对放疗、化疗敏感性均不强,目前的首选治疗方案为手术切除肿瘤结合靶向药物治疗。然而骨巨细胞瘤具有高复发倾向,即使予以被认可的囊外切除术,其复发率仍高达41.7%。骨巨细胞瘤来源于骨髓中的间叶细胞,以广泛存在的多核巨细胞(MNGC)为主要病理特点,其形态接近破骨细胞并表现出与破骨细胞类似的生物学行为和功能。研究认为骨巨细胞瘤中同时存在另两种细胞类型,即成骨细胞来源的巨细胞肿瘤基质细胞(GCTSC)和单核细胞(MNHC)。其中GCTSC因具有无限增殖能力及刺激单核细胞形成多核巨细胞的能力,在骨巨细胞瘤溶骨性破坏过程中起到关键作用,被认为是骨巨细胞瘤中实际的肿瘤成分。因此对GCTSC的分化、增殖调控及其诱导多核巨细胞分化、迁移能力的研究可以为预防、诊断及治疗骨巨细胞瘤提供新的方向。趋化因子家族包括四个亚族,分别为C、CC、CXC、CX3C。趋化因子CCL20又称为巨噬细胞炎性蛋白-3α(MIP3α),属CC亚族,其受体为CCR。其编码DNA位于第二号染色体,CCL20 mRNA翻译形成96个氨基酸的前体蛋白,后经加工形成70个氨基酸的成熟趋化因子CCL20。CCL20主要在肝脏、肺和淋巴组织中的单核细胞、T淋巴细胞、树突状细胞、内皮细胞中表达,可被多种细胞因子如肿瘤坏死因子α(TNFα)、白介素1(IL-1)、γ干扰素(IFN-γ)等诱导表达。参与炎症细胞趋化、肿瘤细胞增殖、转移等生理及病理过程。目前研究已证实趋化因子CCL20与乳腺癌、肝癌、结肠癌及胰腺癌等多种恶性肿瘤的侵袭和转移密切相关。然而并无文献报道其与骨巨细胞瘤的发生、发展是否存在关联。在本实验中,我们首先通过基因芯片分析比较了不同类型趋化因子在骨巨细胞瘤患者的肿瘤基质细胞及正常松质骨细胞中的表达差异,发现趋化因子CCL20表达明显上调。再通过血清免疫学分析比较了趋化因子CCL20在骨巨细胞瘤患者血清的表达水平以及不同大小骨巨细胞瘤之间表达水平的差异。其次,通过细胞条件培养试验验证了CCL20自分泌促进GCTSC增殖的作用,通过细胞迁移试验技术(Transwell)验证了趋化因子CCL20对GCTSC迁移能力的影响,再以细胞条件培养、骨片试验验证了CCL20诱导破骨细胞形成的作用。最后,通过检测破骨细胞相关Maker gene在CCL20刺激下的表达量变化探索了CCL20影响骨巨细胞瘤可能的信号传导通路。我们首次证实了趋化因子CCL20在骨巨细胞瘤中表达明显升高,并证实了趋化因子CCL20有促进GCTSC增殖、迁移及破骨细胞形成的作用,并发现其可能的作用机制。实验结果如下:1.趋化因子CCL20在骨巨细胞瘤组织中表达明显增高;2.趋化因子CCL20有促进GCTSC分化、增殖、迁移及破骨细胞形成的作用;3.趋化因子CCL20可能通过影响AKT磷酸化从而在骨巨细胞瘤中产生生物学作用。