背景：
血管新生是多种实体肿瘤包括消化系统肿瘤发生发展及侵袭的重要关键节点。粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-　macrophage　colony　stimulating　factor，GM-CSF）是一种常见的骨髓动员药物，在临床上常被用于治疗肿瘤患者放化疗后的白细胞减少症。然而，GM-CSF的骨髓源性细胞动员作用对肿瘤血管新生及生长的影响目前还了解不多。根据细胞标志物的不同，骨髓源性细胞可被分为不同的细胞亚群，其中部分被证实具有促进血管新生作用。目前对骨髓源性细胞及其亚群在促进肿瘤血管新生过程的作用和相互关系尚缺乏系统性研究，GM-CSF对各细胞亚群及其在肿瘤血管新生中的作用更是知之甚少。
目的：
初步阐明GM-CSF对肿瘤血管新生的影响及其可能机制，观察GM-CSF介导促进的骨髓源性细胞的动员及在肿瘤局部的招募与驻留，并分析鉴定促肿瘤血管新生骨髓源性细胞的主要相关细胞亚群。
方法：
建立荷瘤小鼠模型，分为阴性对照组、GM-CSF　17μg/kg/d组和GM-CSF　50μg/kg/d组，分别给药干预，动态测量肿瘤体积，肿瘤称重，H&E和CD31免疫组化染色观察肿瘤血管新生。体外实验观察GM-CSF或GM-CSF混合骨髓源性细胞对肿瘤细胞、血管内皮细胞增殖以及对人脐静脉内皮细胞小管形成、小鼠动脉环血管新生的影响。采用骨髓移植方法以绿色荧光蛋白标记小鼠体内骨髓源性细胞，流式细胞术筛选表达增高的骨髓源性细胞亚群，偏相关分析方法分析表达增高的骨髓源性细胞亚群与肿瘤微血管密度的相关性，免疫荧光双标鉴定在肿瘤局部驻留的骨髓源性细胞，RT-PCR检测肿瘤组织基质细胞衍生因子SDF-1　mRNA的表达。
结果：
1.　肿瘤体积生长：在种植肿瘤后第7、8、9、11天，GM-CSF高剂量组（50μg/kg/d）B16肿瘤体积较阴性对照组增高（P＜0.05），在第10天与阴性对照组比较差异有显著统计学意义（P＜0.01）。
2.　肿瘤瘤重：GM-CSF　高剂量组瘤重较阴性对照组增加（P＜0.05）。
3.　H&E及CD31免疫组化：阴性对照组、GM-CSF低剂量组、GM-CSF高剂量组血管密度依次增高（P＜0.01）。
4.　GM-CSF或GM-CSF混合骨髓源性细胞对B16黑色素瘤细胞增殖的影响：给予GM-CSF干预后，B16细胞相对增殖率较阴性对照组差异均无统计学意义（P＞0.05）。在与骨髓源性细胞混合共培养时，与阴性对照组比较，一定浓度范围的GM-CSF可促进B16细胞增殖（1.25ng/mL~　31.25ng/mL时，P＜0.05；156.25ng/mL时，P＜0.01）。
5.　GM-CSF对猪髋动脉内皮细胞PIECs增殖的影响：与阴性对照组比较，一定浓度范围的GM-CSF可促进PIECs增殖（0.25ng/mL~　6.25ng/mL时，P＜0.05；31.25ng/mL、156.25ng/mL时，P＜0.01）。
6.　GM-CSF或GM-CSF混合骨髓源性细胞BMDCs对人脐静脉内皮细胞HUVECs小管形成的影响：分别给予HUVECs　GM-CSF　0ng/mL、GM-CSF　100ng/mL、BMDCs　2×103共培养、GM-CSF　100ng/mL+BMDCs　2×103培养干预后，各组新生小管数量依次增加（P＜0.01）。
7.　GM-CSF或GM-CSF混合骨髓源性细胞对小鼠动脉环血管新生的影响：分别给予小鼠动脉环GM-CSF　0ng/mL、GM-CSF　100ng/mL、BMDCs　2×103共培养、GM-CSF　100ng/mL　+BMDCs　2×103共培养干预后，各组新生血管分支数依次增加（P＜0.01）。
8.　各骨髓源性细胞亚群在肿瘤血管新生中的招募及升高的骨髓源性细胞亚群与肿瘤血管密度相关性分析：在荷瘤小鼠外周血中，GM-CSF　50μg/kg/d组、GM-CSF　17μg/kg/d组　CXCR4+、GM-CSF　50μg/kg/d　组CD61+细胞较阴性对照组增高（P＜0.05），而VEGFR2+、CD11b+、Tie2+、Sca-1+细胞GM-CSF　50μg/kg/d组较阴性对照组差异均无统计学意义（P＞0.05）；CXCR4+CD61+细胞GM-CSF　50μg/kg组（P＜0.05）、GM-CSF　100μg/kg（P＜0.01）组较阴性对照组增高。外周血CXCR4+细胞百分比、CD61+细胞百分比均与肿瘤血管密度呈线性正相关。
9.　促肿瘤血管新生相关骨髓源性细胞亚群在肿瘤的驻留：在B16肿瘤组织中，GFP+、CXCR4+、CD61+细胞数在阴性对照组、GM-CSF　17μg/kg组、GM-CSF　50μg/kg组逐级增高（P＜0.01）。GM-CSF　50μg/kg组GFP+CD61+细胞数、GFP+CXCR4+细胞数较阴性对照组均增高（P＜0.01）。
10.　小鼠S180肉瘤SDF-1　mRNA的表达变化：昆明小鼠S180肉瘤的SDF-1　mRNA相对表达量在阴性对照组、GM-CSF　17μg/kg/d组、GM-CSF　50μg/kg/d组依次增高（P＜0.01）。
结论：
1.　GM-CSF主要通过调节血管新生促进肿瘤生长，除了可直接作用于肿瘤血管内皮细胞，更重要的是，它还可间接通过促进BMDCs的动员及释放，BMDCs到达肿瘤局部，发挥促进肿瘤血管新生的作用。
2.　在CXCR4、CD61、VEGFR2、Tie2、Sca1、CD11b等促血管新生BMDCs常见分子标志物中，CD61+CXCR4+BMDCs为主要介导GM-CSF促进肿瘤血管新生的BMDCs亚群，外周血CXCR4+BMDCs、CD61+BMDCs明显升高的GM-CSF组荷瘤小鼠肿瘤组织SDF-1表达明显增多。