细胞钻细胞（cell-in-cell）是指一个或多个细胞进入到另一个细胞的胞浆内，形成细胞套叠结构的现象（下文以“效应细胞”表示钻入另一细胞中的细胞；“靶细胞”表示被钻入的外层细胞）。Cell-in-cell从效靶细胞种类可以分为同质cell-in-cell和异质cell-in-cell；而从生物学特征及意义可以分为cannibalism，entosis和emperipolesis。我们的研究团队主要是对于emperipolesis，即淋巴细胞进入各种肿瘤细胞进行了较为深入的研究。以往cell-in-cell的研究大多是建立在单个细胞水平上，我们试图从群体水平建立异质cell-in-cell的研究方法。首先，我们运用荧光染色和流式细胞仪检测异质cell-in-cell形成率，与人工计数方法相比具有高度拟合性（r2=0.9918），同时这一方法具有高效、准确、重复性好的特点；其次，我们用这一方法与人工计数检测了多个效靶细胞形成cell-in-cell的概率，说明其具有普适性。再次，我们用流式细胞仪能够分选出高纯度（约为85%）的cell-in-cell细胞群，将这一细胞群继续培养后对其进行二次钻入及杀伤检测，发现其钻入率（对照组平均值为6%，样本组平均值为4.7%）和杀伤率降低（对照组平均值为16.5%，样本组平均值为9.6%），结果提示淋巴细胞进入肿瘤细胞后可能对其进行了“改造”，使肿瘤细胞逃避免疫监视。我们试图从淋巴细胞怎么进入肿瘤细胞，有哪些因素可能影响细胞的进入及细胞钻入后效靶细胞的命运等方面探讨emperipolesis形成异质cell-in-cell结构的生物学特征及意义。我们通过时移（time-lapse）活细胞连续观察发现，淋巴细胞在钻入肿瘤细胞过程中都有极化过程，通过免疫荧光染色等方法确定影响细胞极化的细胞骨架actin、tubulin，连接蛋白ezrin，蛋白E-cadherin和β-catenin，粘附分子ICAM-1、LFA-1、CD44，趋化因子受体CCR2、CCR5参与了淋巴细胞的钻入过程；同时发现信号通路中Rho/ROCK和MLCK激酶同时调节myosin并介导细胞的极化进而影响淋巴细胞的钻入。其次，我们发现cell-in-cell不但会通过阻断靶细胞的胞质分裂使靶细胞形成异倍体比率增加（效靶细胞相互作用24hrs时，单个细胞为异倍体概率为2.1%而cell-in-cell结构中靶细胞为异倍体的概率为28%），同时淋巴细胞更容易钻入本身是异倍体的靶细胞（效靶细胞相互作用4hrs时，靶细胞为二倍体的cell-in-cell形成率为10.7%，靶细胞为异倍体的cell-in-cell形成率为17.2%），这两方面都可能在肿瘤的形成及恶化过程中起着重要作用。再次，我们探讨了囊泡对于淋巴细胞胞内死亡的影响，发现杀伤细胞在胞内发生凋亡是因为包裹的囊泡扩增导致脱颗粒的颗粒酶B回吞，我们将这种特殊的胞内凋亡命名为emperitosis；当抑制囊泡扩增后，细胞仍能从胞内杀伤靶细胞，并逆转效靶细胞死亡，因此发现囊泡在决定效靶细胞死亡中起关键作用。进一步我们通过观察肝炎、肝纤维化及肝癌病人的病理标本发现，NK细胞与肝细胞形成异质cell-in-cell随病程加重而减少，其平均值分别为：12%、9.8%和2.3%。并且纯化肝纤维化病人的NK细胞也能高比例的钻入肝星状细胞中并呈现典型的凋亡过程，因此认为cell-in-cell可能参与了肝炎、肝纤维化的演化过程，同时也解释了肝病人较健康人肝组织中浸润的NK细胞减少的原因。结合杀伤性效应细胞胞内死亡emperitosis机制的研究，我们进一步探讨了在单克隆抗体治疗中，抗体介导的cell-in-cell效应可能是一种特殊的杀伤机制，由于抗体在囊泡内与效应细胞形成了桥梁，使胞内效应细胞能够释放颗粒酶B至靶细胞内，能够逆转效靶细胞的死亡而发挥胞内杀伤靶细胞的作用，这一发现对抗体研究及临床应用具有一定价值。