本课题利用结直肠癌临床组织样本，将具有上皮间质转化(epithelial mesenchymal transition, EMT)特征的肿瘤芽细胞及周围间质进行显微切割，配对比较不同阶段的结直肠癌组织；同时利用稳定转染、间质细胞共培养体外诱导结直肠癌细胞EMT的形成，进一步分离和鉴定肿瘤微环境中的EMT诱导因素。应用高通量组学技术，从基因组、分泌组、表观基因调控以及信号网络调控等层面全面开展结直肠癌微环境与结直肠癌细胞相互作用对EMT的调控作用研究。通过体外细胞系实验和Cre-loxP结直肠癌组织特异性敲除小鼠模型进行功能拮抗和表达干预，明确其对结直肠癌EMT的诱导功能，探讨结直肠癌细胞对肿瘤微环境的改造作用并鉴定关键信号分子。该研究将阐明结直肠癌微环境在EMT调控中的机制，并为研发干预措施奠定基础。

本课题以结直肠癌为模型，从临床样本、体外细胞系和整体动物三个层次深入研究肿瘤与微环境相互作用对EMT的调控作用。首先，本课题综合利用临床组织样本(具有上皮间质转化特征的肿瘤芽及周围间质)和体外细胞系(具有相同遗传背景、不同转移潜能的人结直肠癌细胞株SW480 和SW620)， 应用高通量组学技术及大规模数据分析技术, 成功筛选鉴定了一批新型EMT关键调控因子。与此同时，我们成功建立了结直肠癌细胞EMT 诱导模型及结直肠癌组织条件性敲除动物模型，为后续关键靶标蛋白功能鉴定和生物效应分析提供了可靠的技术平台。在上述研究基础上，我们依据从外到内（细胞因子、胞内蛋白、核内蛋白及非编码RNA）的思路对新的候选靶标蛋白（包括炎症因子IL6，固有免疫蛋白LCN2，胰岛素样生长因子结合蛋白7、分化因子15、SHP2、HMGA2和TTANR)进行一系列的细胞功能学研究，并阐明EMT是一个多层次调控的过程，多个靶标蛋白之间相互作用，构成了复杂的调控网络。为了进一步探索EMT相关分子的表达在临床实践中的实际意义，我们在结直肠癌标本中检测分析EMT相关标志物表达与临床及预后的意义，证实了结直肠肿瘤发生早期就存在EMT现象；与转移灶相比，原发灶更有转移倾向；肿瘤前缘的间质特征总是强于肿瘤中心部分；并发现了具有独立预后意义的EMT标志物Snail。上述研究为阐明结直肠癌微环境在EMT调控中的机制及研发干预措施奠定了基础。