炎症是机体对环境有害刺激(包括物理、化学、生物因素)的反应,生理性的炎症反应如创伤修复,但同时也是机体的基本病理过程之一。业已证明在肿瘤发生发展过程中炎症是伴随始终的,如乙肝病毒感染导致的肝脏炎症与肝癌密切相关,慢性胆囊炎和胆结石与胆囊癌的发生亦密切相关,幽门螺旋杆菌(HP)所导致的胃溃疡已经被确认为是促进胃癌发生发展的重要的致癌因素。与上述现象相矛盾的是炎症的产生往往意味着产生了免疫反应,而特异性和非特异性的免疫杀伤对于肿瘤的生长是不利的。炎症微环境究竟如何影响肿瘤的发生发展及转移目前仍无定论。　　 间充质干细胞(MSCs)具有向肿瘤局部特异性趋化的特性。实验证明体外培养的MSCs输入有损伤的动物体内时,MSCs可以被募集到创伤部位。肿瘤被称为永不愈合的创伤,而实质性肿瘤的微环境与损伤的组织环境相似。目前已有众多研究表明MSCs可以被募集至实质性肿瘤部位。那么肿瘤炎症微环境中的MSCs对肿瘤生长会产生什么样的影响尚不得而知。　　 近年来,MSCs的由于其免疫抑制功能受到了很多的关注,但MSCs免疫抑制机理尚未达成统一的认识。有研究发现野生型小鼠MSCs并无免疫抑制功能,而在炎症因子诱导下可产生免疫抑制作用。上述结果提示,MSCs若处于炎症微环境中将有可能被诱导产生免疫抑制作用,从而抑制炎症细胞功能。因此肿瘤炎症微环境可能诱导MSCs产生免疫抑制作用,从而协助肿瘤逃避免疫监视进而促进肿瘤生长。　　 肝癌术后的高转移复发率严重影响了病人的生存时间,因此研究肝癌转移复发具有重要的临床意义。上皮间质转化(EMT)作为肿瘤细胞迁移的主要方式,在肿瘤的原发性浸润和继发性转移中都起着举足轻重的作用。有研究表明肿瘤微环境可以促进肿瘤细胞发生EMT,但其中主要诱因及具体机制尚未阐明。那么在炎症微环境中的MSCs对肝癌细胞迁移的是否会有影响,从而影响到肝癌患者的预后,目前尚不得而知。　　 结直肠癌是第三大恶性肿瘤,在全球癌症死因中排名第四。炎性肠病是一种结肠癌发生的重要危险因素,同时其它散发的诸如遗传性结肠癌中也伴随着炎症的存在。肿瘤血管生成是肿瘤发生发展的关键步骤。肿瘤的生长需要大量的营养物质,那么营养输送途径的建设和畅通对肿瘤组织的生长起到了至关重要的作用。微血管的形成是肿瘤血管形成的表现,微血管的数量可以衡量肿瘤组织的营养状况,同时微血管数量的增加也增加了肿瘤细胞经血液转移机率。　　 为研究炎症微环境中MSCs影响肿瘤生长的机制,本课题将从以下三方面展开:第一部分将对炎症微环境中MSCs通过免疫抑制作用协助肿瘤细胞逃脱免疫监视的机制进行研究；第二部分研究炎症微环境中MSCs通过诱导肿瘤细胞发生EMT进而促进肝癌细胞的转移；第三部分研究炎症微环境中MSCs对肿瘤血管生成的影响极其可能的机制。　　 第一部分炎症微环境诱导间充质干细胞协助肿瘤细胞逃避免疫监视的机制研究　　 本研究利用小鼠B16黑色素瘤动物模型,研究骨髓间充质干细胞在炎症微环境中对肿瘤生长的影响及其可能的机制。结果表明:炎症因子IFN-γ和TNF-α联合预处理后的MSCs与小鼠B16黑色素瘤细胞混合后接种于C57小鼠皮下,与对照组相比可明显促进肿瘤生长。将MSCs与B16细胞混合后接种于Balb/c小鼠后发现,IFN-γ和TNF-α联合预处理后的MSCs与对照组相比可显著提高B16细胞肿瘤形成率,提示MSCs可能通过免疫抑制协助B16细胞逃避Balb/c小鼠的免疫排斥作用。体外研究发现,IFN-γ和TNF-α诱导的MSCs免疫抑制功能与其诱导型一氧化氮合酶(iNOS)升高有关。通过siRNA抑制MSCs中iNOS的表达或使用iNOS抑制剂1400W可在体内逆转MSCs在炎症因子作用后肿瘤生长的促进作用。结论:肿瘤炎症微环境可诱导MSCs产生免疫抑制作用,MSCs可能通过免疫抑制功能协助肿瘤逃避免疫监视进而促进肿瘤生长。　　 第二部分炎症微环境诱导间充质干细胞促进肝癌转移的机制研究　　 在本部分我们研究了肝癌炎症微环境中MSCs对肝癌细胞转移能力的影响及其可能的机制。我们发现炎症因子IFN-γ和TNF-α联合预处理后的MSCs条件培养上清可显著增强人肝癌细胞系的迁移能力,同时该条件培养上清可显著诱导肝癌细胞系发生上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)。而EMT是肿瘤细胞迁移的重要方式。我们进一步研究发现炎症因子IFN-γ和TNF-α联合预处理可显著诱导MSCs高表达TGF-β。而炎症因子诱导后的MSCs条件培养上清促进肝癌细胞发生EMT及迁移能力增加均表现为TGF-β依赖的特性。此外,我们采用SSEA-4作为MSCs特异性标志物来检测临床肝癌组织中MSCs的浸润情况。结果发现在肝癌组织可检测到SSEA-4阳性细胞的表达,经表面标志物和诱导分化鉴定后确认SSEA-4阳性细胞即为MSCs。肝癌组织中SSEA-4高表达提示肝癌预后不良。肝癌炎症微环境中MSCs诱导的肝癌细胞发生EMT的程度同样与术后无瘤生存期(CFI)和总生存期(OS)负相关。我们的结果提示,MSCs在肝癌炎症微环境中可高表达TGF-β,从而促进肝癌细胞通过发生EMT增强肿瘤迁移能力。　　 第三部分炎症微环境诱导间充质干细胞促进肿瘤血管生成的机制研究　　 结直肠癌是第三大恶性肿瘤,炎性肠病是一种结肠癌发生的重要危险因素,同时其它散发的诸如遗传性结肠癌中也伴随着炎症的存在。肿瘤血管生成是肿瘤发生发展的关键步骤。肿瘤的生长需要大量的营养物质,那么血管的生长就对肿瘤组织的生长起到了至关重要的作用。首先,我们发现炎症因子IFN-γ和TNF-α联合预处理后的MSCs与小鼠C26结肠癌细胞混合后接种于Balb/c小鼠皮下,与对照组相比可明显促进肿瘤生长。结肠癌肿瘤组织CD34免疫组化染色结果证实,混有炎症因子IFNI-γ和TNF-α联合处理后的MSCs组较其它各对照组,微血管密度显著升高。在进一步体外实验中,我们采用鸡胚尿囊膜((HET-CAM)实验来检测炎症因子IFN-γ和TNF-α联合预处理后的MSCs条件培养上清的促血管形成能力。结果发现,与对照组相比,炎症因子IFN-γ和TNF-α联合预处理后的MSCs条件培养上清可显著促进血管形成。我们还观察到炎症因子可显著上调与血管形成有关的VEGF和表达,但在信号通路上HIF-1α位于VEGF上游,可调控VEGF的表达。而通过抑制MSCs中HIF-1α的表达也可逆转炎症因子诱导MSCs对肿瘤生长的促进作用。上述结果提示,在肿瘤炎症微环境可能通过诱导MSCs表达VEGF从而促进肿瘤血管形成,达到促进肿瘤生长的目的。　　 综上所述,我们的研究结果提示如下结论:　　 1、肿瘤炎症微环境可诱导MSCs产生免疫抑制作用,MSCs可能通过免疫抑制功能协助肿瘤逃避免疫监视进而促进肿瘤生长。　　 2、MSCs在肝癌炎症微环境中可高表达TGF-β,从而通过促进肝癌细胞发生EMT增强肿瘤迁移能力。　　 3、在肿瘤炎症微环境可能通过诱导MSCs表达VEGF从而促进肿瘤血管形成,达到促进肿瘤生长的目的。