结直肠癌（colorectal carcinoma，CRC）目前仍是全世界范围内危害人类健康的重大疾病之一。　　叉头框蛋白M1（fork head box M1，FoxM1）隶属于叉头框（fork head box，Fox）转录因子家族，其在肿瘤的发生、进展及转移等相关事件中发挥重要作用。FoxM1信号通路在细胞发育过程包括维护细胞增殖和凋亡之间的平衡起到了重要作用，其异常改变可导致细胞癌变。FoxM1在多种恶性肿瘤组织中异常高表达，并与多种癌基因信号转导途径相关。特异性FoxM1抑制剂在肿瘤治疗方面的研究提示FoxM1极有希望成为一个新的抗癌靶点。　　本研究首先筛选出不同FoxM1表达水平的结肠癌细胞株，应用RNAi技术及FoxM1过表达质粒转染结肠癌细胞，结果发现，在FoxM1高表达株HT29中下调FoxM1可抑制细胞增殖、侵袭及转移；而在低表达株HCT116细胞中上调FoxM1则结果相反。进一步，我们构建了慢病毒感染结肠癌细胞株的稳定表达株，并建立移植瘤动物模型，及观测肿瘤生长，结果同样表明，FoxM1高表达可促进肿瘤增殖，FoxM1低表达则对肿瘤细胞增殖、侵袭及转移有抑制作用。　　我们通过实时荧光定量RT-PCR及Westen blot方法，在HCT-116及HT29细胞株中发现，COX-2表达水平与FoxM1正相关，上调FoxM1表达可观察到COX-2基因表达增强，而抑制FoxM1表达则可观察到相反结果。进一步应用免疫组织化学分析FoxM1和COX-2在CRC组织中的表达，结果显示，FoxM1和COX-2在结肠癌组织中表达水平明显高于正常结肠组织，并与结肠癌的TNM分期和淋巴转移均相关。这提示，FoxM1及COX-2均参与CRC的发生及发展，并在肿瘤的浸润、转移过程中起至关重要的作用。因此，本研究提示：FoxM1可能通过调控COX-2表达从而参与结肠癌的发生、发展及转移，FoxM1基因有望成为逆转结肠癌侵袭、转移的潜在治疗靶点。　　这提示，FoxM1及COX-2均参与CRC的发生及发展，并在肿瘤的浸润、转移过程中起至关重要的作用。因此，本研究提示：FoxM1可能通过调控COX-2表达从而参与结肠癌的发生、发展及转移，FoxM1基因有望成为逆转结肠癌侵袭、转移的潜在治疗靶点。　　本文主要从以下几方面进行了论述:　　第一部分 FOXM1在结肠癌中的表达及功能分析　　目的：探讨FoxM1对人结肠癌细胞生物学行为的影响。　　方法：通过Real-timePCR、Western blot方法，检测人结肠癌细胞株KM12SM、HT29和HCT116以及正常结肠细胞上皮细胞株HcoEpiC中FoxM1基因的表达水平差异，分别筛选出高表达株及低表达株。设计3条针对FoxM1的siRNA序列，筛选出RNA干涉效果最佳的siRNA，合成RNA干涉载体（pGPH-shFoxM1），同时合成FoxM1基因过表达载体（pEX-2-eGFP-FoxM1）。应用RNA干涉技术高效抑制FoxM1在HT29细胞中的表达，并采用过表达质粒上调HCT-116中FoxM1的表达水平，然后分别采用划痕实验和Transwell小室法检测上述转染细胞的增殖、迁移与侵袭能力的变化。进一步应用慢病毒载体构建过表达载体pGLV4-FoxM1及RNA干涉载体pGLV3-shFoxM1，同时设立相应的慢病毒载体阴性对照，将其分别转染HCT116及HT29细胞，从而筛选出稳定表达株。最后建立上述稳定转染细胞的裸鼠皮下移植瘤模型，定时监测肿瘤生长大小，绘制肿瘤生长曲线。　　结果：应用阴性对照NC-FAM-Si转染HT-29细胞，根据转染效率及细胞存活率差异，优化siRNA转染条件在24孔板中，每孔LipofectamineTM20001μL、siRNA浓度60pmol、共转染48h。根据设计的3条FoxM1 siRNA序列，最终选定FoxM1 siRNA为：5’-GGCUGCACUAUCAACAAUATT-3’，继而根据该序列合成pGPH-shFoxM1。分别应用对照质粒pGPH-shNC及pEX-2-NC在HT29及HCT-116细胞中再次优化RNA干涉质粒转染条件。根据转染效率及细胞存活率差异，确定最佳质粒转染条件为：脂质体为2.5μL/孔，pGPH-shNC或pEX-2-NC浓度1.5μg/孔（24孔板），共培养48h。荧光实时定量RT-PCR及Westen blot结果提示，FoxM1在HT29细胞中高表达，而在HCT116细胞中呈低表达。应用PEX-2-FoxM1上调HCT-116细胞中FoxM1表达后，细胞的划痕愈合能力在HCT-116实验组中[（70.92±1.48）％]与HCT-116实验对照组[（16.92±4.05）%]及HCT-116空白对照组[（16.66±2.63）%]相比显著增强（P<0.05），Transwell小室穿膜细胞数在HCT-116实验组中（186±6.8）与HCT-116实验对照组（42±2.0）及HCT-116空白对照组（37±2.2）相比增加（P<0.05）。反之，应用pGPH-shFoxM1下调HT-29细胞中FoxM1表达后，细胞的划痕愈合能力在HT-29实验组中[（10.37±3.86）%]与HT-29实验对照组[（34.63±2.35）%]及HT-29空白对照组[（67.36±2.61）%]相比显著下降（P<0.05），Transwell小室穿膜细胞数在HT-29实验组中（53±1.8）与HT-29实验对照组（95±2.2）及HT-29空白对照组（118±4.0）相比也减少（P<0.05）。　　在裸鼠移植瘤模型中，当上调FoxM1表达水平后，HCT116细胞的体内成瘤能力显著增强；反之，下调FoxM1表达水平后，HT29细胞的体内成瘤能力明显下降，提示细胞增殖能力受阻。　　结论：FoxM1表达与CRC的侵袭和转移密切相关；靶向FoxM1的特异性siRNA可有效抑制结肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭，而上调CRC细胞株中FoxM1表达则可促进细胞的增殖、迁移和侵袭。本部分研究提示FoxM1可能成为抑制结肠癌细胞增殖和转移新的分子靶点。　　第二部分 FoxM1在结肠癌细胞株中对COX-2等基因表达的影响　　目的：通过了解FoxM1在结肠癌细胞中对COX-2等基因的表达调控，探讨FoxM1参与调节人结肠癌细胞侵袭、转移的可能机制。　　方法：应用Real-timePCR及Westen blot，在未处理水平检测COX-2在结肠癌细胞中的表达水。进一步将FoxM1基因RNA干涉载体（pGPH-shFoxM1）、过表达载体（FoxM1-eGFP）及其空质粒（NC-eGFP）分别转染人结肠癌细胞株HCT-116和HT29，并检测COX-2表达水平变化，并进一步检测与细胞增殖，侵袭、转移、DNA修复等相关的基因表达水平变化。　　结果：Real-timeRT-PCR及Westen blot结果均证实，无论在mRNA水平还是在蛋白表达水平，HT29细胞株中COX-2表达均高于HCT-116细胞株，这与FoxM1在两株细胞株中表达水平相一致（详见第一部分）。在HCT-116细胞株中，过表达FoxM1后，COX-2 mRNA及蛋白表达水平均显著上调，而当采用pGPH-shFoxM1转染抑制FoxM1表达后，COX-2表达水平显著下降。在HT29细胞中，可观察到一致的结果。此外，在HCT-116和HT29中，当过表达FoxM1后，p-Akt、MMP-2、MMP-7、MMP-9、NFκB-P65、NFκB-P50等蛋白表达显著上升，而抑制FoxM1表达，上述蛋白表达水平则下降。　　结论：FoxM1可调控CRC细胞株中肿瘤细胞转移、侵袭相关基因的表达，其中COX-2表达水平变化与FoxM1呈正相关。因此，FoxM1和COX-2及其相关的信号通路均可能参与了结肠癌的侵袭和转移。　　第三部分 FoxM1与COX-2在结肠癌组织中的表达及相关性分析　　目的：探讨FoxM1和COX-2在CRC组织中的表达及两者的相关性。　　方法：采用免疫组织化学方法，检测95例CRC组织和40例正常结肠组织中FoxM1和COX-2的表达，并分析FoxM1和COX-2分别与结肠癌临床病理参数间的关系，以及探讨两者表达之间的相关性。　　结果：FoxM1和COX-2在CRC组织中表达阳性率分别为85.3%（81/95）和87.4%（83/95），显著高于正常结肠组织的7.5%（3/40）和12.5%（5/40）（P＜0.05）。FoxM1和COX-2的高表达与较多的淋巴结转移及较晚的临床分期均密切相关（P＜0.05），与但与肿瘤的浸润深度、是否有远处转移无相关性（P>0.05），FoxM1和COX-2蛋白在CRC中的表达强度呈正相关（r=0.638，P＜0.05）。　　结论：FoxM1和COX-2的表达与CRC临床分期和淋巴结转移密切相关，提示FoxM1和COX-2高表达可能与CRC患者较差的预后相关。