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【中图分类号】R73 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2013）06-0092-02
上皮细胞向间质细胞的转变（EMT）是一基本的病理生理现象，其与肿瘤细胞的转移密切相关。目前，关于EMT的研究尚处于基础阶段，其分型、判断标准尚不完善，研究显示，EMT与干细胞、m iRNA、化生及细胞微环境联系密切。本文就其相关的研究现状予以综述。
1 EMT分型
目前，关于EMT的概念大而比较泛，对多种不同的模型系统研究，包括了大量的不同的上皮细胞类型。经常在检测生物环境的出处、EMT常见信号性质、转录途径预测时，留下相当大的不确定性。尤其当人们在比较不同实验环境下产生的基因库时，更是如此。为此，国外有学者根据EMT的可塑性生物标志物将其分为三型[1-2]，其有助于识别上皮细胞和内皮细胞转化为可以移动表型的细胞，三型EMT是根据输出细胞的区分的。1型EMT即原始上皮细胞转变为能动间质细胞作为部分 原肠和原始神经上皮细胞产生迁移神经脊细胞。在这两种情况下，一些通过EMT作用产生的间质细胞在中胚层和内胚层器官里通过MET作用被再诱导为次上皮细胞。2型EMT为次上皮或内皮细胞转变为组织纤维原细胞，在成熟组织中，这些纤维原细胞是在持續炎症诱导下产生。3型EMT为上皮细胞癌在早期癌巢里转变为转移性肿瘤细胞，转移性肿瘤细胞通过血液转移，有些通过MET作用，在远处转移灶形成次级癌巢。三型EMT有些表型相似，但存在许多不同，例如每种输出细胞基因库就非常不同。其有许多各自的转录，把EMT分成3组，可能有利于在相似模型组之间的比较，以发现比较好的、适合的小分子标志物或特殊类型。
2 EMT与肿瘤细胞侵袭转移
在肿瘤发展过程中EMT可以促进肿瘤细胞的浸润、迁移和转移，其还可使细胞逃逸某些因素诱导的凋亡。EMT发生后，细胞中黏附相关基因表达如Snail/Slug家族， EST， E-cad等等下调。从前列腺、乳腺、结肠等癌症患者骨转移灶中收集到的肿瘤细胞均表达EMT的标记物，卵巢癌在发生转移的过程中也存在EMT[3]。在侵袭性肿瘤边缘可检测到Wnt-3及β-连环蛋白的表达上调，该表达与EMT 发生以及侵袭转移密切相关，但肿瘤转移的全过程包括很多重要的过程，需要细胞因子、体内微环境等多种因素的参与，EMT 可能是促进其中某一环节的重要因素之一。
3 EMT与化生
化生即一种分化成熟的细胞类型被另一种分化成熟的细胞类型所取代的过程称为化生。化生是局部组织在病理情况下的一种适应性表现，在一定程度上对人体可能是有益的。但有时化生的细胞可以发生恶性肿瘤。其并非由已分化的细胞直接转变为另一种细胞，而是由具有分裂能力的未分化细胞向另一方向分化而成，一般只能转变为性质相似的细胞。由于细胞生活环境改变或理化因素刺激，在形态和机能上变为另一种细胞的过程，是机体的一种适应现象[4]。 化生和EMT可能都是细胞可塑性的一种，化生在组织重塑和随机的病理组织标本都可比较自然的观察到。化生的机制和EMT的关系如何，其机制是否一样，现尚不明了。
4 EMT与微环境
微环境对EMT的发生密切相关[5]。细胞微环境通过多种途径影响EMT。骨微环境能使肿瘤细胞经EMT过程而促进和维持前列腺癌骨转移。当微环境发生改变时， EMT细胞可以恢复上皮细胞特征性标记。微环境与发生EMT的细胞存在相互作用。其不仅促使发生EMT， EMT发生也能够改变其组成。E-钙黏蛋白的变化就可能是由于其造成的短暂的、可逆的现象。继发性肿瘤细胞到达新的位置后由于微环境的改变，间质细胞常向上皮细胞转变（MET）。研究中发现TGF-β1 可与微环境中的多种基质金属蛋白酶，如MMP-2等，发生协同作用[6]。从基底膜微环境到纤维状细胞外基质，对EMT的发生有着相当大的影响。胶原蛋白特异性受体酪氨酸激酶DDR2的出现反映EMT细胞对微环境改变的适应。Fibronectin为纤维状细胞外基质的组分，其可作为1型EMT的指针。laminin5 是特发性肺纤维化与肝纤维化相关的细胞外基质的一部分，生长因子，细胞外基质成分，蛋白酶和缺氧都可诱导EMT发生。
5 EMT与m iRNA
miRNAs在原始肿瘤的发生中起作用， 同时也在肿瘤转移中起重要作用[7]。miRNAs 调节着包括黏附、转移、侵袭性等过程， miRNAs 的功能变化影响着肿瘤的转移潜能。miRNA 的异常表达与乳腺癌的远处转移密切相关，其中miR -1 0 b 是Twist1 基因的直接转录靶点， 而Twist1 是诱导EMT和肿瘤转移进展的一个基因[8]。相关的研究发现miR -2 0 0 家族和乳腺癌EMT密切相关，在浸润性乳腺癌细胞株中发现miR-200 表达缺失。表明miR-200 与EMT、肿瘤侵袭转移之间存在着重要联系[9]。microRNAs在间质细胞中表达上调时可诱导间质细胞向上皮细胞转化即MET。
另外，国外最近研究发现，在2型EMT完成时，细胞表型转化完全完成，然而，其存在一个可以被BMP-7药物剂量逆转的窗口[10]，在上皮细胞癌中，基因突变特定的积累至产生早期肿瘤结节。因为转移经常会导致次级肿瘤结节，很可能3型EMT产生的转移性细胞在适当的组织和新的生物环境下也可以逆转，后生修改适应这样的双向转化假设提出了与基因EMT相反的后生EMT的可能性。
两个最近的microRNA序列分析，已经证实miR-200家族在TGF-β1诱导的EMT和明显表现出EMT表型的癌细胞系中明显下调。microRNAs在调节个型EMT的确切作用，随着更多相关的研究，将无庸质疑的出现。
6 EMT与干细胞
癌干细胞理论认为，在恶性肿瘤中存在少量的干细胞样肿瘤细胞，即癌干细胞，但对癌干细胞的起源仍不清楚。干细胞似乎与EMT有一定的关系，有研究报道，口腔鳞癌中存在的EMT 现象，在EMT 过程中细胞表现出部分癌干细胞的特性，但其与EMT 标记出现并不完全同步[47]。对于二者之间的关系，尚需进一步的分离、检测。有文献报道，放化疗抵抗胰腺癌细胞干细胞标志物表达增加. 经证实， 放、化疗抵抗胰腺癌细胞系中抗凋亡蛋白Bcl22 和凋亡抑制蛋白survivin 表达增加。Shah 等发现， 有的细胞系不仅发生EMT， 而且胰腺癌干细胞标志物CD24 ， CD44 和ESA 表达增加， 这提示胰腺癌干细胞和EMT 之间存在关联。干细胞和EMT 之间存在直接的联系在乳腺癌干细胞的研究中得到证实。Mani和Morel等都发现，放、化疗干预后的胰腺癌细胞发生EMT 也可能促使胰腺癌干细胞的产生， 从而导致耐药和侵袭力增强[48]。近年提出的EMT 理论认为，上皮癌细胞发生EMT 后，既具备了间充质细胞侵入血管或淋巴管的能力，又拥有癌干细胞不断增殖的能力。用鼠胚胎干细胞培养上清液培养舌鳞癌细胞，检测发生EMT 的过程中，癌干细胞标记的变化情况。鼠胚胎干细胞培养上清液已被证明可分别单独诱导卵巢癌、乳腺癌发生EMT。同时，癌干细胞标记CD44、Bmi-1 和hTERT 的mRNA 表达上调。 7 展望
关于EMT的研究，有利于阐明其生理及病理机制，特别是其在肿瘤细胞转移、侵润方面所扮演的角色的研究，对于肿瘤发生机制、诊断、治疗有着不可估量的潜能。目前，对于其发生机制、分型、判断标准及与干细胞、细胞化生及m iRNA之间关系以及其相互之间关系研究还尚处于起始阶段，大量的相关研究工作还有待我们去完成。希望，随着进一步工作的完成，将为临床诊断、治疗及基础研究，带来巨大的变化。
参考文献：
[1] Raghu Kalluri ，Robert A. Weinberg.The basics of epithelial-mesenchymal transition[J]. J，Clin Invest，2010； 120（5）： 1786.
[2] Kalluri R.， Weinberg R.A. The basics of epithelial-mesenchymal transition[J]. J. Clin. Invest，2009；119：1420–1428.
[3] 徐江鋒，罗庚求.上皮细胞间质转型与肿瘤转移[J].国际病理科学与临床杂志，2007，27（ 5）；393-396.
[4] 李玉林，唐建武.病理学第六版[M].北京：人民卫生出版社，2006，11-12
[5] 陆虹旻，马俐君.上皮间质细胞转化的分子机制及其在肿瘤转移中的作用[J].中国肿瘤生物治疗杂志，2009， 16， （ 5）；541-545
[6] 郑珉， 梁新华.EMT调控口腔癌侵袭转移分子机制的研究进展[J].口腔颌面外科杂志，2009，19 （1）；57-60
[7] 邢旻琰，沈赞 .MicroRNA和肿瘤转移关系的研究进展[J].中国癌症杂志，2009， 19（10）；793-795
[8] 王成，黄洪章.肿瘤进展过程中上皮间质变的研究进展[J].国际肿瘤学杂志，2009，36（8）；577-579
[40] Park SM， Gaur AB， Lengyel E， et al. The miR-200 family determines the epithelial phenotype of cancer cells by targeting the E-cadherin repressors ZEB1 and ZEB2[J]. Genes Dev， 2008， 22（7）： 894-907.
[10] Zeisberg M.， et al. BMP-7 counteracts TGF-beta1-induced epithelial-to-mesenchymal transition and reverses chronic renal injury. Nat[J]. Med. 2003；9：964–968.
[11] 乔彬，陶谦.胚胎干细胞上清液诱导Tca8113 细胞发生上皮-间充质转化的实验研究[J].中国口腔颌面外科杂志，2009 ，7 （6）523-526
[12] 杜志勇， 魏翠凤， 田锐， 王敏， 江建新， 秦仁义.胰腺癌放、化疗抵抗诱导上皮间质转化[J].中国普通外科杂志，2009，18（9）；896-899.
上皮细胞向间质细胞的转变（EMT）是一基本的病理生理现象，其与肿瘤细胞的转移密切相关。目前，关于EMT的研究尚处于基础阶段，其分型、判断标准尚不完善，研究显示，EMT与干细胞、m iRNA、化生及细胞微环境联系密切。本文就其相关的研究现状予以综述。
1 EMT分型
目前，关于EMT的概念大而比较泛，对多种不同的模型系统研究，包括了大量的不同的上皮细胞类型。经常在检测生物环境的出处、EMT常见信号性质、转录途径预测时，留下相当大的不确定性。尤其当人们在比较不同实验环境下产生的基因库时，更是如此。为此，国外有学者根据EMT的可塑性生物标志物将其分为三型[1-2]，其有助于识别上皮细胞和内皮细胞转化为可以移动表型的细胞，三型EMT是根据输出细胞的区分的。1型EMT即原始上皮细胞转变为能动间质细胞作为部分 原肠和原始神经上皮细胞产生迁移神经脊细胞。在这两种情况下，一些通过EMT作用产生的间质细胞在中胚层和内胚层器官里通过MET作用被再诱导为次上皮细胞。2型EMT为次上皮或内皮细胞转变为组织纤维原细胞，在成熟组织中，这些纤维原细胞是在持續炎症诱导下产生。3型EMT为上皮细胞癌在早期癌巢里转变为转移性肿瘤细胞，转移性肿瘤细胞通过血液转移，有些通过MET作用，在远处转移灶形成次级癌巢。三型EMT有些表型相似，但存在许多不同，例如每种输出细胞基因库就非常不同。其有许多各自的转录，把EMT分成3组，可能有利于在相似模型组之间的比较，以发现比较好的、适合的小分子标志物或特殊类型。
2 EMT与肿瘤细胞侵袭转移
在肿瘤发展过程中EMT可以促进肿瘤细胞的浸润、迁移和转移，其还可使细胞逃逸某些因素诱导的凋亡。EMT发生后，细胞中黏附相关基因表达如Snail/Slug家族， EST， E-cad等等下调。从前列腺、乳腺、结肠等癌症患者骨转移灶中收集到的肿瘤细胞均表达EMT的标记物，卵巢癌在发生转移的过程中也存在EMT[3]。在侵袭性肿瘤边缘可检测到Wnt-3及β-连环蛋白的表达上调，该表达与EMT 发生以及侵袭转移密切相关，但肿瘤转移的全过程包括很多重要的过程，需要细胞因子、体内微环境等多种因素的参与，EMT 可能是促进其中某一环节的重要因素之一。
3 EMT与化生
化生即一种分化成熟的细胞类型被另一种分化成熟的细胞类型所取代的过程称为化生。化生是局部组织在病理情况下的一种适应性表现，在一定程度上对人体可能是有益的。但有时化生的细胞可以发生恶性肿瘤。其并非由已分化的细胞直接转变为另一种细胞，而是由具有分裂能力的未分化细胞向另一方向分化而成，一般只能转变为性质相似的细胞。由于细胞生活环境改变或理化因素刺激，在形态和机能上变为另一种细胞的过程，是机体的一种适应现象[4]。 化生和EMT可能都是细胞可塑性的一种，化生在组织重塑和随机的病理组织标本都可比较自然的观察到。化生的机制和EMT的关系如何，其机制是否一样，现尚不明了。
4 EMT与微环境
微环境对EMT的发生密切相关[5]。细胞微环境通过多种途径影响EMT。骨微环境能使肿瘤细胞经EMT过程而促进和维持前列腺癌骨转移。当微环境发生改变时， EMT细胞可以恢复上皮细胞特征性标记。微环境与发生EMT的细胞存在相互作用。其不仅促使发生EMT， EMT发生也能够改变其组成。E-钙黏蛋白的变化就可能是由于其造成的短暂的、可逆的现象。继发性肿瘤细胞到达新的位置后由于微环境的改变，间质细胞常向上皮细胞转变（MET）。研究中发现TGF-β1 可与微环境中的多种基质金属蛋白酶，如MMP-2等，发生协同作用[6]。从基底膜微环境到纤维状细胞外基质，对EMT的发生有着相当大的影响。胶原蛋白特异性受体酪氨酸激酶DDR2的出现反映EMT细胞对微环境改变的适应。Fibronectin为纤维状细胞外基质的组分，其可作为1型EMT的指针。laminin5 是特发性肺纤维化与肝纤维化相关的细胞外基质的一部分，生长因子，细胞外基质成分，蛋白酶和缺氧都可诱导EMT发生。
5 EMT与m iRNA
miRNAs在原始肿瘤的发生中起作用， 同时也在肿瘤转移中起重要作用[7]。miRNAs 调节着包括黏附、转移、侵袭性等过程， miRNAs 的功能变化影响着肿瘤的转移潜能。miRNA 的异常表达与乳腺癌的远处转移密切相关，其中miR -1 0 b 是Twist1 基因的直接转录靶点， 而Twist1 是诱导EMT和肿瘤转移进展的一个基因[8]。相关的研究发现miR -2 0 0 家族和乳腺癌EMT密切相关，在浸润性乳腺癌细胞株中发现miR-200 表达缺失。表明miR-200 与EMT、肿瘤侵袭转移之间存在着重要联系[9]。microRNAs在间质细胞中表达上调时可诱导间质细胞向上皮细胞转化即MET。
另外，国外最近研究发现，在2型EMT完成时，细胞表型转化完全完成，然而，其存在一个可以被BMP-7药物剂量逆转的窗口[10]，在上皮细胞癌中，基因突变特定的积累至产生早期肿瘤结节。因为转移经常会导致次级肿瘤结节，很可能3型EMT产生的转移性细胞在适当的组织和新的生物环境下也可以逆转，后生修改适应这样的双向转化假设提出了与基因EMT相反的后生EMT的可能性。
两个最近的microRNA序列分析，已经证实miR-200家族在TGF-β1诱导的EMT和明显表现出EMT表型的癌细胞系中明显下调。microRNAs在调节个型EMT的确切作用，随着更多相关的研究，将无庸质疑的出现。
6 EMT与干细胞
癌干细胞理论认为，在恶性肿瘤中存在少量的干细胞样肿瘤细胞，即癌干细胞，但对癌干细胞的起源仍不清楚。干细胞似乎与EMT有一定的关系，有研究报道，口腔鳞癌中存在的EMT 现象，在EMT 过程中细胞表现出部分癌干细胞的特性，但其与EMT 标记出现并不完全同步[47]。对于二者之间的关系，尚需进一步的分离、检测。有文献报道，放化疗抵抗胰腺癌细胞干细胞标志物表达增加. 经证实， 放、化疗抵抗胰腺癌细胞系中抗凋亡蛋白Bcl22 和凋亡抑制蛋白survivin 表达增加。Shah 等发现， 有的细胞系不仅发生EMT， 而且胰腺癌干细胞标志物CD24 ， CD44 和ESA 表达增加， 这提示胰腺癌干细胞和EMT 之间存在关联。干细胞和EMT 之间存在直接的联系在乳腺癌干细胞的研究中得到证实。Mani和Morel等都发现，放、化疗干预后的胰腺癌细胞发生EMT 也可能促使胰腺癌干细胞的产生， 从而导致耐药和侵袭力增强[48]。近年提出的EMT 理论认为，上皮癌细胞发生EMT 后，既具备了间充质细胞侵入血管或淋巴管的能力，又拥有癌干细胞不断增殖的能力。用鼠胚胎干细胞培养上清液培养舌鳞癌细胞，检测发生EMT 的过程中，癌干细胞标记的变化情况。鼠胚胎干细胞培养上清液已被证明可分别单独诱导卵巢癌、乳腺癌发生EMT。同时，癌干细胞标记CD44、Bmi-1 和hTERT 的mRNA 表达上调。 7 展望
关于EMT的研究，有利于阐明其生理及病理机制，特别是其在肿瘤细胞转移、侵润方面所扮演的角色的研究，对于肿瘤发生机制、诊断、治疗有着不可估量的潜能。目前，对于其发生机制、分型、判断标准及与干细胞、细胞化生及m iRNA之间关系以及其相互之间关系研究还尚处于起始阶段，大量的相关研究工作还有待我们去完成。希望，随着进一步工作的完成，将为临床诊断、治疗及基础研究，带来巨大的变化。
参考文献：
[1] Raghu Kalluri ，Robert A. Weinberg.The basics of epithelial-mesenchymal transition[J]. J，Clin Invest，2010； 120（5）： 1786.
[2] Kalluri R.， Weinberg R.A. The basics of epithelial-mesenchymal transition[J]. J. Clin. Invest，2009；119：1420–1428.
[3] 徐江鋒，罗庚求.上皮细胞间质转型与肿瘤转移[J].国际病理科学与临床杂志，2007，27（ 5）；393-396.
[4] 李玉林，唐建武.病理学第六版[M].北京：人民卫生出版社，2006，11-12
[5] 陆虹旻，马俐君.上皮间质细胞转化的分子机制及其在肿瘤转移中的作用[J].中国肿瘤生物治疗杂志，2009， 16， （ 5）；541-545
[6] 郑珉， 梁新华.EMT调控口腔癌侵袭转移分子机制的研究进展[J].口腔颌面外科杂志，2009，19 （1）；57-60
[7] 邢旻琰，沈赞 .MicroRNA和肿瘤转移关系的研究进展[J].中国癌症杂志，2009， 19（10）；793-795
[8] 王成，黄洪章.肿瘤进展过程中上皮间质变的研究进展[J].国际肿瘤学杂志，2009，36（8）；577-579
[40] Park SM， Gaur AB， Lengyel E， et al. The miR-200 family determines the epithelial phenotype of cancer cells by targeting the E-cadherin repressors ZEB1 and ZEB2[J]. Genes Dev， 2008， 22（7）： 894-907.
[10] Zeisberg M.， et al. BMP-7 counteracts TGF-beta1-induced epithelial-to-mesenchymal transition and reverses chronic renal injury. Nat[J]. Med. 2003；9：964–968.
[11] 乔彬，陶谦.胚胎干细胞上清液诱导Tca8113 细胞发生上皮-间充质转化的实验研究[J].中国口腔颌面外科杂志，2009 ，7 （6）523-526
[12] 杜志勇， 魏翠凤， 田锐， 王敏， 江建新， 秦仁义.胰腺癌放、化疗抵抗诱导上皮间质转化[J].中国普通外科杂志，2009，18（9）；896-899.