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背景:骨肉瘤(Osteosarcoma,OS)是骨组织最常见的原发性恶性肿瘤,并且在患有转移性疾病或复发性疾病的患者中,其预后非常差。虽然骨肉瘤的发展与种族、性别、年龄、各种基因组的改变及暴露情况等之间存在多种关联,但是它的病因目前不是很清楚,仍存有争议。因而,我们无法从病因学的角度去彻底了解并治疗骨肉瘤。研究表明,肿瘤转移常常是导致肿瘤患者死亡的主要原因,在骨肉瘤中,因癌症转移导致的死亡率高达90%以上,但对转移的机制仍知之甚少。因此,研究并了解骨肉瘤的转移机制、预测并早期发现骨肉瘤转移、干预并治疗有转移倾向的骨肉瘤患者,这些对于提高骨肉瘤患者的生活质量及减少死亡率非常重要。上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是一种发育过程,其中,上皮细胞去极化并形成了一种细胞与细胞间的粘附。EMT与癌症转移起始有关,具有EMT的癌细胞可以形成迁移和侵袭特性,并且最终发展为癌症干细胞(cancer stem cell,CSC)特性。SOX5(Sex determining region Y-box protein 5)是一种转录因子,在胚胎发育的调节和细胞命运的确定中起着重要的作用。研究发现,SOX5与人类胶质瘤,精原细胞瘤和鼻咽癌有关。近年来,越来越多的研究结果表明,SOX5的表达与肿瘤的转移有关。然而,就我们所知,SOX5在骨肉瘤转移中的作用及其分子机制尚未见报道。此外,我们的前期预实验结果显示,与正常细胞系相比,SOX5在具有高转移潜能的骨肉瘤细胞系中的表达显著性升高,表明SOX5可能在骨肉瘤的转移中起着重要的作用,且有可能成为骨肉瘤转移及治疗的潜在靶标。目的:通过对临床OS实体瘤组织及OS细胞系中SOX5的表达检测,分析SOX5表达水平与OS临床病理因素和转移的关系,并评价SOX5表达水平对OS转移的预测价值。此外,通过体外细胞生物学实验来研究骨肉瘤中,SOX5对EMT相关基因表达的调控及其潜在机制。方法:1.收集49例临床上OS组织及匹配的邻近非肿瘤组织样本,应用qRT-PCR技术检测标本中SOX5 mRNA的表达,并分析SOX5 mRNA的表达水平与骨肉瘤临床病理因素和转移之间的关系;2.分别应用qRT-PCR技术和western blotting技术检测具有转移潜能的骨肉瘤细胞系及正常细胞中SOX5在mRNA和蛋白水平上的表达,以分析SOX5表达与骨肉瘤转移潜能之间的关系;3.分别转染pcDNA3.1-SOX5真核质粒(使细胞高表达SOX5)和shRNA(干扰骨肉瘤细胞中SOX5的表达),通过transwell侵袭和迁移实验来检测SOX5对骨肉瘤细胞体外生物学行为的影响,并研究SOX5在骨肉瘤转移中的作用。4.采用western blotting检测SOX5高表达和低表达的骨肉瘤细胞中EMT相关基因表达水平的变化,如上皮标志物E-cadherin(E-钙粘蛋白),间质标志物N-cadherin(N-钙粘蛋白)和Vimentin(波形蛋白),以及EMT相关转录因子Snail的表达变化和相关信号通路分子的表达变化,如p-Rafl,Rafl,p-ERK1/2 和 ERK1/2。结果:1.OS组织中SOX5mRNA的表达水平显著性高于邻近匹配的正常组织,差异有统计学意义(P<0.01);SOX5 mRNA表达水平与肺转移有关,SOX5 mRNA表达在有肺转移的患者组高于没有肺转移的患者组,差异有统计学意义(P<0.01);SOX5 mRNA表达在低年龄组(<20岁)高于高年龄组(≥20),差异有统计学意义(P=0.024);SOX5mRNA表达水平与性别没有明显的相关性;与对照组hFOB1.19细胞系相比,SOX5 mRNA和蛋白水平在四种具有转移潜能的骨肉瘤细胞系中的表达都是相对升高的;2.增强SOX5表达后,骨肉瘤细胞体外迁移和侵袭的能力都显著性增强;而沉默SOX5表达后,骨肉瘤细胞体外迁移和侵袭的能力都显著性减弱;3.增强SOX5表达后,骨肉瘤细胞中上皮特异性标志物E-cadherin表达水平下调,而间质特异性标志物N-cadherin和Vimetin表达水平上调,同时促EMT转录子Snail表达上调,且Raf1的表达上调:沉默SOX5表达后,骨肉瘤细胞中上皮特异性标志物E-cadherin表达水平上调,而间质特异性标志物N-cadherin和Vimetin表达水平下调,同时促EMT转录子Snail表达下调,且Raf1的表达下调。并通过蛋白抑制剂U0126证实SOX5促进EMT依赖于Raf1/ERK1/2信号通路的活化。结论:SOX5高表达是提示骨肉瘤易发生转移的一个分子标志。此外,SOX5通过活化Raf-ERK信号通路来调节Snail表达而诱导EMT过程发生,从而调节骨肉瘤的侵袭和转移。