在正常组织中,干细胞居住在一种特殊的微环境中,这种微环境称为干细胞龛。干细胞龛可以调控干细胞的功能和命运,干细胞龛的组成成分能为干细胞提供复杂的网络调控信号,以维持干细胞处于一种自我更新与分化的平衡状态。近年来,肿瘤被认为是一种异常的组织器官,在肿瘤组织中,只有少数肿瘤细胞具有肿瘤形成能力,这群细胞被称作为肿瘤干细胞。越来越多的研究表明,肿瘤干细胞也存在于一种恶性的肿瘤微环境中,这种肿瘤微环境被命名为肿瘤干细胞龛。与正常干细胞一样,肿瘤干细胞也受到肿瘤干细胞龛中的基质细胞和因子的调控,与此同时,肿瘤干细胞也能反过来影响肿瘤干细胞龛的形成。在肿瘤干细胞龛中包含了很多种非肿瘤细胞的基质细胞,其中包括：肿瘤相关成纤维细胞、内皮细胞、浸润到肿瘤中的淋巴细胞、巨噬细胞、髓系成纤维细胞和间充质干细胞等,这些细胞可以直接或者通过分泌的细胞因子和生长因子来间接地与肿瘤干细胞相互作用和相互调控。在这些基质细胞中,肿瘤相关的巨噬细胞是肿瘤基质的最主要的组成成份,其几乎占据了基质细胞数目的一半。在很多种肿瘤中,高浸润度的肿瘤相关巨噬细胞往往意味着肿瘤转移和很差的临床预后。尽管当前很多研究都聚焦于肿瘤相关巨噬细胞在肿瘤发生、肿瘤增殖、免疫抑制、血管生成和肿瘤转移方面的作用,但肿瘤相关巨噬细胞是怎样调控结肠癌肿瘤干细胞活性和功能目前依旧是不清楚的。在本研究中,我们通过流式分选技术将病人肿瘤样品来源的异源移植肿瘤中的CD44阳性肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞分离出来,并接种到裸鼠皮下,发现肿瘤相关巨噬细胞能够促进CD44阳性结肠癌细胞的肿瘤形成能力,而腹腔来源的巨噬细胞并不能促进肿瘤的形成。接着我们用流式纯化肿瘤相关的巨噬细胞和小鼠腹腔巨噬细胞,并提取总RNA,实时定量PCR分析发现一种分泌型的糖蛋白,骨桥蛋白,在肿瘤相关巨噬细胞中是大量表达的。小鼠肿瘤组织和病人肿瘤组织免疫组化分析表明,巨噬细胞在肿瘤组织中的浸润程度要远高于正常的癌旁组织,并且伴随着骨桥蛋白的高表达。用抗骨桥蛋白和CD68的单克隆抗体进行免疫组织荧光分析,结果表明,绝大部分骨桥蛋白和巨噬细胞都存在共定位的,这说明骨桥蛋白主要是由肿瘤相关巨噬细胞分泌的。为了验证肿瘤细胞对巨噬细胞的影响,我们在体外建立共培养体系,实验证明,无论是原代分离的CD44阳性的结肠癌细胞还是CD44阳性的结肠癌细胞系都可以促进肿瘤相关巨噬细胞分泌骨桥蛋白,并且这种促进能力与肿瘤是否表达CD44有着密切的关系。当把肿瘤细胞中的CD44表达敲低之后,肿瘤细胞则丧失促进巨噬细胞分泌骨桥蛋白的能力。体外软琼脂克隆形成实验表明肿瘤相关巨噬细胞来源的骨桥蛋白能够促进CD44阳性肿瘤细胞的克隆形成能力,如果用抗骨桥蛋白的单克隆抗体来封闭体系中的骨桥蛋白,那么巨噬细胞促肿瘤细胞克隆形成能力则显著下降。利用体外纯化重组的骨桥蛋白突变体,我们发现骨桥蛋白的这种促克隆形成能力与骨桥蛋白碳末端的CD44v结合结构域有着密切的关系,尤其是CD44v6/v7结合结构域。随后我们又利用免疫印迹的方法证明了骨桥蛋白可以通过结合到CD44分子上并激活肿瘤细胞内JNK信号通路。此外,利用CD44v6的单克隆抗体可以封闭肿瘤表面的CD44分子,进而抑制骨桥蛋白引起的JNK信号的活化。并且使用CD44v6的单克隆抗体也可以抑制OPN的促克隆形成能力。我们也同时用慢病毒介导的基因沉默来抑制JNK基因在肿瘤细胞中的表达,并发现JNK基因被沉默之后,OPN就不能促进肿瘤细胞的克隆形成。为了验证我们的研究在临床方面的意义,最后,我们收集了190例结肠癌病人样品,进行了肿瘤组织芯片染色,发现骨桥蛋白和肿瘤相关巨噬细胞与结肠癌病人肿瘤细胞的分化程度显著相关,在分化程度低的肿瘤组织中,骨桥蛋白表达水平高,而在分化程度高的肿瘤组织中,骨桥蛋白表达水平比较低。同时我们也检测了骨桥蛋白与结肠癌病人生存期的关系,发现骨桥蛋白、CD44v6和CD68与病人生存期无显著相关,但如果在肿瘤组织中联合骨桥蛋白和CD44v6的表达水平,则这个组合与结肠癌病人的低生存率有着密切的关联。综上所述,我们的研究表明骨桥蛋白和CD44v6的相互作用能够激活JNK信号通路并促进结肠癌细胞的克隆形成和肿瘤生长,这也支持了肿瘤微环境能够调控和影响肿瘤发展的观点,并且综合考虑骨桥蛋白和CD44v6分子表达水平有可能成为判断结肠癌进程的一种潜在的临床诊断指标。