肿瘤的发生发展是一个多因素参与、多基因改变、多步骤发展的复杂过程。在演化过程中由于瘤细胞遗传不稳定性和宿主环境的选择压力，使细胞不断变异，产生分化及表型的多样性，因此，在同一瘤体内，含有生物学特性和转移行为不完全相同的亚克隆细胞。肿瘤转移的发生是宿主与恶性肿瘤细胞相互作用的结果，是一个高选择性的过程，只有具有转移潜能的细胞亚群才能发生转移，并且转移的肿瘤细胞具有一定的组织倾向性，这是瘤细胞与特定的器官微环境相互作用的结果。因此，分离并鉴定出具有不同转移方向的肿瘤细胞亚克隆，有针对性地比较和分析它们在生物学特性方面的差别，对于探讨肿瘤的转移机制、寻找肿瘤预防和治疗的有效途径有重要的理论和实际意义。人癌转移模型的原位移植战略是研究人癌侵袭和转移的重要理论基础，研究表明，人癌细胞在宿主体内表达侵袭能力，不但需要具备合适的移植环境，而且还依赖瘤细胞之间，瘤细胞与间质之间，瘤细胞与宿主之间的相互作用。因此，在肿瘤原位移植模型中，应用组织学完整的瘤块比用肿瘤细胞悬液转移发生率高，组织块的外科原位接种模型转移的可信性高，其转移的发生有与临床相似的时间依赖性，而不是移植过程中的细胞播散。裸鼠可以消除宿主免疫监视对瘤细胞的影响，肿瘤原位移植的微环境与原发的器官相似，因此，瘤组织的裸鼠体内原位移植能使瘤细胞与宿主体内微环境相适应，从而使肿瘤的生物学行为和自然属性得以充分表达。根据肿瘤转移的这一特性，本研究利用裸鼠体内连续传代及组织块细胞培养法从具有多向转移潜能的结肠癌细胞系SW480中筛选出肝转移的细胞亚系SW480／M5，并进一步以SW480及与SW480有同源性的SW620细胞为对照对SW480／M5的生物学特性进行了鉴定。首先利用外科原位接种的方法对三种细胞活体内的转移情况进行了检验，结果显示：SW480具有多向转移的潜能，肝、肺、淋巴结均发生了转移，尤其腹腔种植转移能力明显强于其他两种细胞；SW620仅出现淋巴结的转移；而SW480／M5则仅出现肝脏的转移。说明由于取材部位的不同三种细胞具有不同的组织倾向性，SW480取自原发肿瘤，包含多个不同的亚克隆细胞群；而SW480／M5以及SW620则是从转移灶取材建立的细胞系，他们分别具有肝脏及淋巴结转移的倾向性；因此，我们可以认为SW480／M5以及SW620细胞是SW480细胞中含有的两个亚群。SW480／M5以及SW620荷瘤鼠虽然出现了远隔转移，但是由于没有腹腔种植转移，远隔部位的转移灶又比较小，消耗不是很严重，因此荷瘤鼠精神状态较好。虽然我们试验中裸鼠是同时处死的，但是我们认为SW480／M5以及SW620荷瘤鼠的生存期应该较SW480荷瘤鼠生存期长，用这两种细胞建立的结肠癌模型应该是研究结肠癌肝转移、淋巴结转移临床治疗方案的理想模型。肿瘤转移中最基本的步骤就是瘤细胞可以运动到肿瘤周围的组织以及脉管系统中，遗传突变使得部分细胞具有较强的运动能力，且在疾病早期阶段仅有一小部分细胞亚型具有该能力。本试验中利用运动小室的方法对三种细胞的运动能力进行了比较，运动小室分为上下两个槽，中间由8μm微孔滤膜分开，上室加入不含有血清的不完全培养基，下室加入含有血清的完全培养基，细胞要进入下室必须具备变形和运动的能力，才能穿过微孔膜，比较相同时间内穿过滤膜的细胞数，可以反应细胞运动能力的差异。我们的试验结果显示SW480／M5的运动能力强于SW480及SW620细胞。然而在活体内瘤细胞向周围组织运动时会遇到一系列的自然屏障，如结缔组织基质、基底膜等，瘤细胞单靠其运动能力是不能穿过这些屏障的，这就依赖于能降解基质和基底膜成分的酶的分泌。我们在试验中利用侵袭小室对三种细胞的侵袭能力进行了比较，侵袭小室的结构与运动小室一样，仅仅是在微孔滤膜的表面被覆有一层人工基底膜胶，细胞在穿过微孔进入下室之前必须先降解基质。试验结果显示SW480／M5细胞的侵袭能力强于SW480及SW620细胞。血管内的瘤细胞在穿出管壁后多数被宿主的防御系统杀死或抑制，只有增殖力和侵袭力强者方能得以存活及形成转移灶。因此，我们又对SW480／M5的增殖能力进行了检验。首先利用MTT及克隆形成的方法检验细胞体外增殖能力：96孔板中，SW480／M5及SW620细胞在接种后的第二天，细胞数目就超过了SW480细胞；克隆形成率试验显示SW480／M5及SW620单个细胞的增殖能力分别是SW480细胞的1.64和1.52倍。其次利用裸鼠皮下成瘤性试验检验了三种细胞在活体内的增殖能力：从细胞注射后的第九天SW480／M5及SW620皮下瘤的体积超过了SW480细胞，说明前两者的体内增殖能力较强，与体外试验结果一致。一系列的实验说明我们利用裸鼠体内连续传代的方法从SW480细胞系中筛选出的肝转移亚系SW480／M5转移的组织倾向性明显，且运动、侵袭、增殖能力强。蛋白质组学的研究，能够从整体水平上大规模地对组织或细胞的蛋白质表达水平、结构、翻译后修饰、细胞内定位及蛋白质间相互作用等进行定量和动态分析，因而弥补了基因组研究无法提供全部蛋白质功能的不足。目前研究肿瘤转移分子机制的思路主要是研究比较同一亲本来源、不同转移潜能的细胞系，或者比较原发灶与转移灶的差别，寻找与转移相关的正性或负性调控因素。SW480／M5是从SW480细胞系中筛选出来的定向肝转移的亚克隆，两者遗传背景一致，是进行比较蛋白组学研究的理想材料。本研究利用双向凝胶电泳技术比较的SW480／M5与SWSW480蛋白质表达谱的差异，选取差异表达的蛋白质点，经过质谱技术鉴定出9个结肠癌肝转移相关的候选蛋白；并利用荧光定量RT-PCR及Western Blotting技术对其中三个蛋白质(AnnexinⅠ、HMGB1及FSCN 1)在两个细胞的mRNA及蛋白质水平表达的差异进行了初步鉴定，鉴定结果显示AnnexinⅠ、HMGB1及FSCN 1在SW480／M5细胞中的表达较SW480细胞高，说明蛋白质组技术鉴定结果可靠。人结肠癌肝转移细胞亚系SW480／M5的建立、以及其与母系SW480蛋白质表达谱差异的分析，对从动物整体水平和分子水平探讨结肠癌肝转移的规律，早期诊断和针对性治疗结肠癌肝转移具有重要意义。