EMT的研究進(jìn)展和具體信息

1、上皮細(xì)胞間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換機(jī)制上皮細(xì)胞獲得干細(xì)胞表型或惡性變的途徑上皮細(xì)胞-間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換在胚胎發(fā)育過(guò)程中具有十分重要的地位?，F(xiàn)在，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)表明該過(guò)程在調(diào)控正常人體組織和腫瘤組織的細(xì)胞可塑性（cellular plasticity）方面也起到了關(guān)鍵作用。通過(guò)上皮細(xì)胞間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換過(guò)程能夠形成多個(gè)各不相同的細(xì)胞亞群，即形成了腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性（intratumoural heterogeneity）。這些亞群細(xì)胞都具有各自的特點(diǎn)，有一些可能分化程度較高，但還有一些則表現(xiàn)出了干細(xì)胞的特征。而這些特征又都與腫瘤相關(guān)表型，比如腫瘤轉(zhuǎn)移或致死率等有關(guān)，因此，如何針對(duì)腫瘤細(xì)胞的這種干細(xì)胞特征（即可塑性）來(lái)設(shè)計(jì)治療

2、方案、尋找治療藥物已經(jīng)成為了臨床研究中的一大熱點(diǎn)。雖然還有很多問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q，但這的確是一個(gè)非常有希望的發(fā)展方向。細(xì)胞從上皮細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變成間質(zhì)細(xì)胞表型的過(guò)程被稱(chēng)作上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)換（epithelial-mesenchymal transitions，EMT）而相反的轉(zhuǎn)變過(guò)程則稱(chēng)為間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)換（mesenchymal-epithelial transitions，MET），這些轉(zhuǎn)變過(guò)程在胚胎發(fā)育（embryonic development）過(guò)程中都起到了關(guān)鍵性的作用，不過(guò)最近科研人員們又發(fā)現(xiàn)他們?cè)谀[瘤形成及致病過(guò)程中也起到了至關(guān)重要的作用。EMT過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的分子過(guò)程，上皮可以通過(guò)EM

3、T過(guò)程“褪去”已分化細(xì)胞的特性，比如細(xì)胞間的粘附（cellcell adhesion）現(xiàn)象、細(xì)胞極性（polarity）現(xiàn)象、細(xì)胞缺乏運(yùn)動(dòng)能力等等這些表型，獲得間質(zhì)細(xì)胞的特征，比如細(xì)胞具備移動(dòng)能力（motility）、侵襲能力（invasiveness）、抗凋亡（resistance to apoptosis）能力等。EMT轉(zhuǎn)分化過(guò)程（transdifferentiation）最開(kāi)始是在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)的，不過(guò)一直以來(lái)學(xué)界對(duì)該過(guò)程與體內(nèi)生理過(guò)程之間的關(guān)系還存在爭(zhēng)議。隨著科研工作者們對(duì)人體腫瘤和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的觀察越來(lái)越深入，他們逐漸發(fā)現(xiàn)EMT過(guò)程不僅與正常的胚胎發(fā)育過(guò)程有關(guān)，還與腫瘤發(fā)生過(guò)程

4、有關(guān)。因此，與對(duì)胚胎發(fā)育過(guò)程（詳見(jiàn)背景知識(shí)框1）的作用相類(lèi)似，EMT過(guò)程和MET過(guò)程似乎也都參與了腫瘤發(fā)生的過(guò)程。尤其是EMT過(guò)程對(duì)于腫瘤浸潤(rùn)（invasion）、轉(zhuǎn)移播散（metastatic dissemination）以及對(duì)藥物或治療的抗性等性狀都有關(guān)系，而與EMT過(guò)程相對(duì)的MET過(guò)程則似乎是在腫瘤細(xì)胞播散之后形成轉(zhuǎn)移灶的過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮作用。胚胎發(fā)育與腫瘤形成之間有一個(gè)本質(zhì)的區(qū)別，那就是腫瘤形成過(guò)程中基因異常的細(xì)胞會(huì)逐漸失去對(duì)正常生長(zhǎng)調(diào)控信號(hào)的反應(yīng)性，獲得了進(jìn)化的能力。這種進(jìn)化現(xiàn)象是因?yàn)榇蟛糠仲樕约?xì)胞（neoplastic cell）所固有的遺傳和表型因子不穩(wěn)定性所造成的。這種不穩(wěn)定性還

5、能在腫瘤組織中形成多個(gè)細(xì)胞亞群，這也是造成腫瘤細(xì)胞具有異質(zhì)性（heterogeneity）的一個(gè)原因。腫瘤細(xì)胞還可能會(huì)因?yàn)樗鼈兯庨g質(zhì)微環(huán)境（stromal microenvironment）釋放的一些信號(hào)而造成細(xì)胞生物學(xué)方面的改變，比如與EMT過(guò)程和MET過(guò)程有關(guān)的一些改變。正如在圖1中所示的那樣，在體內(nèi)多處生長(zhǎng)的腫瘤細(xì)胞都可能會(huì)接觸到能夠觸發(fā)EMT過(guò)程的信號(hào)。更重要的是，在多種臨床腫瘤中都發(fā)現(xiàn)，EMT過(guò)程與患者預(yù)后不良有關(guān)，這似乎是因?yàn)镋MT轉(zhuǎn)換可以賦予原發(fā)瘤細(xì)胞更大的侵襲能力（aggressive trait）。自從我們發(fā)現(xiàn)了EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程之后，科研工作者們就開(kāi)始對(duì)該過(guò)程背后的分子機(jī)制展

6、開(kāi)了研究，也逐漸取得了一定的成果，最近有幾篇非常精彩的綜述對(duì)EMT研究領(lǐng)域進(jìn)行了很好的總結(jié)，讀者可以查閱這些文獻(xiàn)獲取更多有關(guān)EMT方面的信息。在簡(jiǎn)略介紹有哪些分子機(jī)制能夠激活EMT過(guò)程之后，在本文中我們會(huì)將重點(diǎn)放到向讀者介紹最近一段時(shí)間剛剛發(fā)現(xiàn)的，那些能夠調(diào)控EMT過(guò)程后續(xù)表達(dá)過(guò)程的調(diào)控機(jī)制，還將就EMT轉(zhuǎn)換和MET轉(zhuǎn)換在腫瘤異質(zhì)性中的作用，以及腫瘤進(jìn)展和治療抗性中的作用展開(kāi)討論。最后，我們還將對(duì)相關(guān)的醫(yī)療實(shí)踐進(jìn)展做一個(gè)介紹。 H/E(Spl), hairy and enhancer of split發(fā)狀分裂相關(guān)增強(qiáng)子WNTR, Wnt receptor：Wnt蛋白受體圖1 參與調(diào)控

7、EMT過(guò)程的信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介。圖中列舉了幾條參與EMT過(guò)程調(diào)控的信號(hào)通路，它們的下游效應(yīng)因子，以及這些信號(hào)通路及細(xì)胞因子之間的相互作用。酪氨酸激酶受體（Receptor tyrosine kinases，RTK）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）、Notch蛋白、內(nèi)皮素A受體（endothelin A receptor，ETAR）、整聯(lián)蛋白（integrin）、Wnt蛋白、缺氧以及基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）等這些信號(hào)都能通過(guò)各種信號(hào)通路誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程發(fā)生。在不同的細(xì)胞內(nèi)，這些信號(hào)通路的地位（重要性）各有不同。EMT轉(zhuǎn)換和MET轉(zhuǎn)換都與細(xì)胞骨架和細(xì)胞外基

8、質(zhì)，以及細(xì)胞間連接方式的改變有關(guān)。能誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換的信號(hào)可以通過(guò)蛋白磷酸化機(jī)制(比如TGF信號(hào)通路導(dǎo)致的PAR6A蛋白磷酸化)破壞緊密連接和橋粒連接。還可以通過(guò)抑制某些蛋白的表達(dá)水平（比如ZEB1抑制血小板親和蛋白3）來(lái)誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換。細(xì)胞外基質(zhì)的重構(gòu)也能觸發(fā)EMT過(guò)程，因?yàn)楹芏嗾T發(fā)EMT的因子都能上調(diào)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白（比如纖維連接蛋白fibronectin和膠原蛋白collagens）、蛋白酶（比如MMP）以及其他一些重構(gòu)酶（比如賴(lài)氨酸氧化酶lysyl oxidase）的表達(dá)水平。缺氧、RAC1B活化以及某些激酶途徑（比如Akt激酶途徑）的激活也都能夠促進(jìn)線粒體合成活性氧簇（reactive

9、oxygen species，ROS），包括缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia-inducible factor 1，HIF1)）、NF-B、糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase-3，GSK3）等, 使細(xì)胞獲得多效性（pleiotropic effect）。除了各種信號(hào)通路之間的相互作用之外，促進(jìn)EMT過(guò)程的細(xì)胞因子（圖中紫色圓圈表示轉(zhuǎn)錄因子）和miRNA之間也存在著非常復(fù)雜的相互調(diào)控作用。 背景小知識(shí)速覽上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)換是上皮細(xì)胞獲得可塑性以及腫瘤得以進(jìn)展和出現(xiàn)腫瘤異質(zhì)性的分子機(jī)制之一。 多種信號(hào)都能夠觸發(fā)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)換（epithelialm

10、esenchymal transition，EMT）過(guò)程，比如生長(zhǎng)因子、腫瘤細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞間的相互作用以及缺氧等信號(hào)。各種能觸發(fā)EMT過(guò)程的信號(hào)和轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成了一個(gè)非常重要的信息網(wǎng)絡(luò)。 EMT轉(zhuǎn)換能夠賦予腫瘤細(xì)胞干細(xì)胞樣的特征，比如能夠侵潤(rùn)周?chē)M織，或者對(duì)某些治療措施或藥物具有抗性等。間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)換（mesenchymalepithelial transition，MET）過(guò)程在將轉(zhuǎn)移的間質(zhì)腫瘤細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成為上皮細(xì)胞表型的過(guò)程中發(fā)揮了作用。最近發(fā)現(xiàn)microRNA也是一種EMT過(guò)程調(diào)控因子，這可能是由于 microRNA可以調(diào)控能夠誘發(fā)EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子所致。 1. EMT

11、過(guò)程活化的機(jī)制有多種細(xì)胞外信號(hào)能夠激活EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程，胞內(nèi)的EMT下游信號(hào)通路與參與該過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子共同組成了一個(gè)復(fù)雜又意義重大的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，該信號(hào)網(wǎng)絡(luò)包含有多個(gè)正反饋回路（圖1）。這個(gè)復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)確保了細(xì)胞在EMT轉(zhuǎn)換后所獲得的間質(zhì)細(xì)胞表型能夠穩(wěn)定的表達(dá)。最近有人對(duì)乳腺上皮細(xì)胞進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)持續(xù)激活的EMT轉(zhuǎn)換作用可以導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行性表觀改變（epigenetic alteration），最終導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生永久的可遺傳改變，使得細(xì)胞外誘導(dǎo)信號(hào)消失之后，細(xì)胞仍然能將間質(zhì)細(xì)胞表型遺傳下去。因此，在某些特定情況下，EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程能夠形成穩(wěn)定的表型改變，并且將這種表性遺傳下去，形成特定的細(xì)胞譜

12、系。1.1 參與EMT過(guò)程的信號(hào)通路EMT過(guò)程通常都是在上皮細(xì)胞中發(fā)生的，該過(guò)程可以由多種信號(hào)誘導(dǎo)觸發(fā)，其中尤以組成正常組織或腫瘤新生物組織（neoplastic tissue）的間質(zhì)細(xì)胞所釋放的信號(hào)作用最為突出。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子家族（TGF）成員是所有能誘導(dǎo)胚胎發(fā)育過(guò)程里EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程的細(xì)胞因子中最重要，也是被研究得最透徹的一大類(lèi)細(xì)胞因子，它們可以治療纖維變性性疾?。╢ibrotic diseases）和腫瘤性疾病。最近的研究結(jié)果還表明，TGF在調(diào)控乳腺癌干細(xì)胞（breast cancer stem cell）表型的過(guò)程中也起到了一定的作用，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)TGF對(duì)于維持人胚胎干細(xì)胞（human em

13、bryonic stem cell）多向分化潛能具有關(guān)鍵性作用。后面這樣新發(fā)現(xiàn)說(shuō)明TGF信號(hào)通路可能在所有腫瘤進(jìn)程中為維持腫瘤細(xì)胞的干細(xì)胞狀態(tài)提供了幫助。TGF信號(hào)能夠通過(guò)多個(gè)不同的信號(hào)機(jī)制誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程，比如通過(guò)直接磷酸化SMAD轉(zhuǎn)錄因子配體活化受體（ligand-activated receptors of SMAD transcription factor）的途徑，以及通過(guò)某些能夠調(diào)控細(xì)胞極性和細(xì)胞間緊密連接形成過(guò)程的胞質(zhì)蛋白來(lái)觸發(fā)EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程。比如在乳腺上皮細(xì)胞中，TGF因子II型受體就能夠直接磷酸化SMAD2蛋白、SMAD3蛋白和細(xì)胞極性蛋白（cell polarity pro

14、tein）PAR6A。PAR6A蛋白硫酸化之后，細(xì)胞會(huì)喪失垂直方向的極性（apicalbasal polarity），同時(shí)，相鄰上皮細(xì)胞間業(yè)已形成的緊密連接（tight junctions）也會(huì)解體。TGF還能影響其它多個(gè)EMT觸發(fā)信號(hào)途徑的活性，比如Notch、Wnt以及整聯(lián)蛋白信號(hào)通路等。Wnt信號(hào)通路能通過(guò)抑制糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase -3，GSK3）介導(dǎo)的磷酸化作用以及抑制胞質(zhì)中的連環(huán)蛋白（-catenin）降解等作用來(lái)誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換。胞內(nèi)豐度大量增加的連環(huán)蛋白會(huì)轉(zhuǎn)移進(jìn)入核內(nèi)，作為轉(zhuǎn)錄因子亞單位誘導(dǎo)大量基因的表達(dá)，這些靶基因的表達(dá)產(chǎn)物中有很多都

15、是能夠誘導(dǎo)EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子。不過(guò)，連環(huán)蛋白自身是不能夠誘發(fā)EMT過(guò)程的。比如在大部分結(jié)腸直腸癌（colorectal carcinomas）細(xì)胞中，APC基因的失活或連環(huán)蛋白基因的激活都會(huì)提高胞內(nèi)的連環(huán)蛋白水平。不過(guò)這些腫瘤細(xì)胞并沒(méi)有表現(xiàn)出間質(zhì)細(xì)胞的特性，這說(shuō)明連環(huán)蛋白信號(hào)通路雖然在某些細(xì)胞中能夠起作用，但是還不足以激活能觸發(fā)EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)（表1）。多項(xiàng)研究都發(fā)現(xiàn)了人乳腺癌上皮細(xì)胞鈣粘蛋白（epithelial cadherin，E- cadherin）的遺傳突變失活與表觀失活之間的差別，不過(guò)在乳腺癌細(xì)胞中很難觀察到核內(nèi)連環(huán)蛋白積聚的現(xiàn)象。還有研究發(fā)現(xiàn)，Wnt信號(hào)通路的活性

16、在結(jié)腸直腸癌細(xì)胞中也有所升高，而這是因?yàn)閹讉€(gè)特異性沉默Wnt蛋白的關(guān)鍵基因，比如SOX17、SFRPs、DKK1等都被抑制的結(jié)果。這也從另一個(gè)方面進(jìn)一步表明了Wnt信號(hào)通路的重要作用。 表1 在腫瘤細(xì)胞中與EMT轉(zhuǎn)換相關(guān)的基因以及它們和腫瘤臨床特征之間的聯(lián)系  Notch信號(hào)通路也在參與胚胎發(fā)生和腫瘤形成的 EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程的調(diào)控工作中發(fā)揮了作用。Notch信號(hào)通路非常復(fù)雜，因?yàn)樵撏分邪硕鄠€(gè)受體、配體和下游調(diào)控因子。而且令情況更為復(fù)雜的是，Notch信號(hào)通路活化之后所造成的結(jié)果還具有細(xì)胞特異性，既有可能是促進(jìn)腫瘤形成，也有可能會(huì)抑制腫瘤形成。Notch信號(hào)通路也能誘發(fā)E

17、MT過(guò)程，它主要是通過(guò)激活NF-B信號(hào)通路或者調(diào)控TGF信號(hào)通路的活性來(lái)發(fā)揮作用。Hedgehog信號(hào)通路也參與了EMT過(guò)程和腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程。綜上所述，似乎參與了干細(xì)胞功能調(diào)控和生態(tài)位與干細(xì)胞間相互作用（nichestem cell interaction）調(diào)控的信號(hào)通路也都在EMT觸發(fā)過(guò)程中起到了一定的作用。這也同時(shí)表明，EMT過(guò)程與細(xì)胞獲得并維持干細(xì)胞樣特征有一定的關(guān)系。大量的酪氨酸蛋白激酶受體（receptor tyrosine kinases，RTK）也在和EMT過(guò)程相關(guān)的胚胎發(fā)育過(guò)程中起到了重要的作用，比如胚胎分支形態(tài)發(fā)生過(guò)程（branching morphogenesis）和胚胎心臟

18、瓣膜形成過(guò)程（cardiac valve formation）等。在某些腫瘤細(xì)胞中，這些RTK蛋白中的某一些蛋白發(fā)生了突變，表現(xiàn)為組成性激活（constitutively active）。還有一些細(xì)胞表面蛋白發(fā)生了改變，這也會(huì)促進(jìn)EMT過(guò)程的發(fā)生。比如在多種腫瘤細(xì)胞中，上皮細(xì)胞鈣粘蛋白的表達(dá)都會(huì)因?yàn)檫z傳或非遺傳的各種原因而缺失。于是在胞質(zhì)中往往因?yàn)榻Y(jié)合了一個(gè)上皮細(xì)胞鈣粘蛋白“尾巴”而受到限制的連環(huán)蛋白獲得了“解放”，然后如前文所述，連環(huán)蛋白得以進(jìn)入核內(nèi)，誘導(dǎo)能促進(jìn)EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。因此，RTK蛋白的組成型激活和上皮細(xì)胞鈣粘蛋白表達(dá)抑制這兩條途徑都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞獲得間質(zhì)細(xì)胞特性，一旦細(xì)胞獲

19、得了這種特性，形成了腫瘤細(xì)胞，就可以不再需要腫瘤微環(huán)境中各種誘發(fā)EMT過(guò)程信號(hào)的刺激而持續(xù)保持間質(zhì)細(xì)胞特性了。1.2 缺氧的作用 缺氧（Hypoxia）也是一種能夠誘發(fā)EMT過(guò)程的生理機(jī)制，它也是通過(guò)多種機(jī)制，比如上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia-inducible factor-1，HIF1）、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocytegrowth factor，HGF）、SNAI1以及TWIST1等蛋白的表達(dá)，激活Notch或NF-B信號(hào)通路，以及誘導(dǎo)DNA低甲基化等作用機(jī)制來(lái)誘發(fā)EMT過(guò)程的。3%的氧含量就能夠誘發(fā)多種人體腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT轉(zhuǎn)換，這主要是通過(guò)抑制GSK3的活性，從而限制了連環(huán)

20、蛋白的磷酸化過(guò)程和降解過(guò)程來(lái)發(fā)揮作用的。缺氧細(xì)胞會(huì)變得更富有侵襲性，胞內(nèi)的Wnt-連環(huán)蛋白信號(hào)通路活性也會(huì)增強(qiáng)，因此能夠誘發(fā)EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子SNAI1的表達(dá)量得以上升。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，Notch信號(hào)通路的活化是缺氧誘導(dǎo)EMT過(guò)程發(fā)生的先決條件。缺氧可能還會(huì)激活細(xì)胞自我加強(qiáng)的正反饋途徑，幫助細(xì)胞維持間質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)。比如，SNAI1蛋白的活化能抑制上皮細(xì)胞鈣粘蛋白的轉(zhuǎn)錄，從而釋放出胞質(zhì)里的連環(huán)蛋白，然后連環(huán)蛋白進(jìn)入核內(nèi)，激活并維持EMT誘發(fā)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。還有一些其它的胞外信號(hào)也能觸發(fā)EMT過(guò)程。比如有人對(duì)小鼠乳腺上皮細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，該細(xì)胞能對(duì)異位表達(dá)的基質(zhì)金屬蛋白酶3（matrix meta

21、lloproteinase 3，MMP3，又名間質(zhì)溶解素1，stromelysin 1）做出反應(yīng)，誘發(fā)EMT過(guò)程。MMP3蛋白是因?yàn)镽AC1蛋白的剪接變異體RAC1B蛋白介導(dǎo)的活性氧簇（reactive oxygen specie）增多而出現(xiàn)的。1.3 上皮細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞間的相互作用可以調(diào)節(jié)EMT和MET過(guò)程 正如前文所述，在腫瘤中誘發(fā)EMT過(guò)程的因子通常都是起源于和腫瘤有關(guān)的基質(zhì)，即形成腫瘤微環(huán)境的基質(zhì)細(xì)胞中的各種信號(hào)通路。最開(kāi)始有一些研究表明，間質(zhì)細(xì)胞與上皮細(xì)胞間的相互作用在誘發(fā)EMT過(guò)程中也起到了一定的作用，它們能夠增加腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)發(fā)生相互作用的表面上多種EMT分子標(biāo)志物的表達(dá)。這一點(diǎn)

22、已經(jīng)在多種人體腫瘤細(xì)胞核動(dòng)物腫瘤模型中得以證實(shí)。 腫瘤細(xì)胞由于受到了所處微環(huán)境的影響也會(huì)發(fā)生MET轉(zhuǎn)換。比如前列腺癌細(xì)胞與正常的肝細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)上皮細(xì)胞鈣粘蛋白表達(dá)上調(diào)的現(xiàn)象，隨后細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出已分化上皮細(xì)胞的特征。這種前列腺腫瘤細(xì)胞逆轉(zhuǎn)進(jìn)入上皮細(xì)胞狀態(tài)的證據(jù)還包括一些其他的特征，比如在正常肝細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞間出現(xiàn)了細(xì)胞間相互作用，這也是通過(guò)在細(xì)胞間形成同型上皮細(xì)胞鈣粘蛋白橋（homotypical E-cadherin bridges）來(lái)完成的。還有一個(gè)尚未解決的問(wèn)題就是可擴(kuò)散因子，尤其是生長(zhǎng)因子和前文中提到的細(xì)胞因子是否參與了MET的誘導(dǎo)過(guò)程?？赡苓€有一種缺省機(jī)制（default mec

23、hanism）應(yīng)該也在EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程中起到了同樣重要的作用，在沒(méi)有能夠促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生EMT轉(zhuǎn)換并維持間質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)的信號(hào)存在的情況下，很多正常的細(xì)胞和新生腫瘤細(xì)胞就會(huì)在這種缺省機(jī)制的作用下回復(fù)上皮細(xì)胞狀態(tài)。該理論似乎就可以解釋例如在轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)階段發(fā)揮作用的MET過(guò)程。因此，在原發(fā)灶腫瘤細(xì)胞缺乏基質(zhì)來(lái)源的EMT刺激信號(hào)的情況下，位于正常組織環(huán)境中的轉(zhuǎn)移瘤細(xì)胞可能會(huì)通過(guò)MET過(guò)程回復(fù)上皮細(xì)胞狀態(tài)。 背景知識(shí)1：胚胎發(fā)育過(guò)程中的EMT和MET轉(zhuǎn)換 已經(jīng)有好幾篇非常精彩的綜述介紹了有關(guān)在胚胎發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)的上皮-間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換（epithelialmesenchymal transitio

24、n，EMT）和間質(zhì)-上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)換（mesenchymalepithelial transition，MET）現(xiàn)象。EMT和MET轉(zhuǎn)換在好幾個(gè)發(fā)育進(jìn)程中都起到了重要的作用。在胚胎發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)最早的EMT轉(zhuǎn)換是在原腸胚形成期（gastrulation）時(shí)發(fā)生的間質(zhì)細(xì)胞（mesenchymal cells）形成和中胚層（mesoderm）形成事件。胎盤(pán)（placenta）、前體節(jié)（somites）、心臟瓣膜（heart valves）、神經(jīng)管嵴（neural crest）、泌尿生殖系統(tǒng)（urogenital tract）、繼發(fā)腭（secondary palate）等組織器官的形成過(guò)程以及胚胎多個(gè)器

25、官的分支形成過(guò)程（branching morphogenesis）中都有EMT和MET轉(zhuǎn)換作用的參與。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（transforming growth factor-）、Notch、Wnt、酪氨酸激酶受體信號(hào)通路等分子間的相互作用也都共同參與了在腫瘤發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮作用的EMT和MET轉(zhuǎn)換過(guò)程。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，與EMT作用相同的調(diào)控機(jī)制能夠?qū)⑸掀ぜ?xì)胞轉(zhuǎn)換成可遷移間質(zhì)細(xì)胞，幫助器官的形成。但是在腫瘤發(fā)生發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，該機(jī)制會(huì)異常活化，從而促進(jìn)了腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。盡管這些機(jī)制當(dāng)中存在著相似之處，但是在胚胎發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮作用的EMT和MET和在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮作用的EMT和MET之間還是

26、存在著一些重要的區(qū)別，尤其是在某些腫瘤中，因?yàn)轶w細(xì)胞突變情況，所以上述轉(zhuǎn)換過(guò)程有可能是一種不可逆的過(guò)程。2. 遺傳控制和表觀遺傳控制有好幾個(gè)基因都參與了EMT的調(diào)控功能，研究發(fā)現(xiàn)，這些基因在腫瘤細(xì)胞中都會(huì)因?yàn)檫z傳的或“后天的（表觀遺傳學(xué)）”作用而發(fā)生改變（背景知識(shí)2）。正如前文所述， 細(xì)胞會(huì)通過(guò)各種機(jī)制穩(wěn)定的缺失上皮細(xì)胞鈣粘蛋白。比如編碼上皮細(xì)胞鈣粘蛋白的CDH1基因突變就是遺傳性彌漫性胃癌（hereditary diffuse gastric cancer）的病因。而且在CDH1基因發(fā)生突變的人群中有一部分罹患乳腺小葉癌（lobular breast carcinomas）的風(fēng)險(xiǎn)也要明顯高于

27、常人。這同樣是因?yàn)?，在乳腺小葉癌患者中，CDH1基因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)體細(xì)胞性遺傳失活（somatic genetic inactivation），但CDH1基因失活也不一定會(huì)誘發(fā)EMT過(guò)程，這和我們前面提到的用RNA沉默方法抑制上皮細(xì)胞鈣粘蛋白表達(dá)的情況有所不同。 背景知識(shí)2：表觀調(diào)控機(jī)制 表觀調(diào)控機(jī)制包括DNA甲基化、染色質(zhì)或組蛋白修飾、以及非編碼RNA調(diào)控等方式。每一種機(jī)制都在干細(xì)胞功能和干細(xì)胞分化，以及腫瘤形成過(guò)程中發(fā)揮了調(diào)控作用。比如DNA甲基化就在抑制基因表達(dá)，基因印記和X染色體失活等過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。此外，DNA甲基化還與某些基因的細(xì)胞特異性表達(dá)現(xiàn)象有關(guān)。 DNA甲基化和基

28、因印記作用發(fā)生遺傳異常會(huì)引起胚胎發(fā)育缺陷，增加腫瘤的患病幾率。最近的研究還表明，DNA甲基化水平異常和染色質(zhì)的改變會(huì)在細(xì)胞發(fā)生基因突變之前就能夠促進(jìn)腫瘤形成。DNA甲基化過(guò)程和染色質(zhì)修飾之間存在著相關(guān)性，非編碼RNA可能就是聯(lián)系它們之間的紐帶。在最近幾年里，我們新發(fā)現(xiàn)了好幾種組蛋白修飾方式以及參與組蛋白修飾過(guò)程的酶。最近又發(fā)現(xiàn)在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，非編碼RNA與DNA甲基化和組蛋白修飾也有關(guān)，這也已經(jīng)逐漸成為了非編碼RNA研究領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展方向。  通過(guò)這種對(duì)應(yīng)機(jī)制的作用，那些所編碼的轉(zhuǎn)錄因子能夠特異性誘導(dǎo)細(xì)胞獲得干細(xì)胞表型的基因會(huì)發(fā)生低甲基化，從而促進(jìn)EMT過(guò)程發(fā)生，在腫瘤細(xì)胞里則

29、表現(xiàn)為促使細(xì)胞去分化并增強(qiáng)其轉(zhuǎn)移能力。比如最近有人對(duì)干細(xì)胞樣的CD44+CD24細(xì)胞和來(lái)自正常組織或新生乳腺組織的已分化CD24CD44+細(xì)胞的DNA甲基化情況作了一個(gè)全面的分析。該研究發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)能誘導(dǎo)EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子，這些轉(zhuǎn)錄因子的編碼基因在CD44+CD24細(xì)胞中都表現(xiàn)為低甲基化水平，因此能夠高表達(dá)，而在CD24CD44+細(xì)胞中甲基化水平明顯增多。在MCF-12A細(xì)胞或MDCK細(xì)胞中異位表達(dá)FOXC1蛋白也能誘導(dǎo)EMT轉(zhuǎn)換現(xiàn)象出現(xiàn)，這是因?yàn)榻档土税麅?nèi)的上皮鈣粘蛋白表達(dá)水平，增加了波形蛋白（vimentin）的表達(dá)，促進(jìn)了細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力和浸潤(rùn)能力。基于這種基因低甲基化導(dǎo)致EMT的理論，有

30、人對(duì)MCF-7乳腺癌細(xì)胞給予5-氮雜胞苷（5-aza-cytidine）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。5-氮雜胞苷是一種DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（methyltransferase）抑制劑，它能上調(diào)與EMT過(guò)程相關(guān)的促細(xì)胞侵襲基因（pro-invasive EMT-associated gene）的表達(dá)，增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲能力和轉(zhuǎn)移能力。這些研究結(jié)果提示我們，需要謹(jǐn)慎對(duì)待使用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑來(lái)治療乳腺癌的這種方法，因?yàn)檫@會(huì)增加腫瘤細(xì)胞的播散轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。2.1 轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制 圖1和表1中我們列舉了大概6至8種轉(zhuǎn)錄因子，它們被證實(shí)能夠調(diào)控胚胎發(fā)育過(guò)程和腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的EMT作用。這些轉(zhuǎn)錄因子中既有能夠直接抑制上皮鈣粘蛋

31、白表達(dá)的SNAI1、SLUG（又名SNAI2）、SIP1（又名ZEB2）、E47（又名E2）等轉(zhuǎn)錄抑制因子（transcriptional repressors），也有TWIST1、FOXC2、FOXC1、GSC、ZEB1等間接對(duì)上皮鈣粘蛋白表達(dá)發(fā)揮作用的因子。越來(lái)越多的證據(jù)表明，這些轉(zhuǎn)錄因子間大量的相互作用使得它們能夠形成一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)，來(lái)誘導(dǎo)上皮細(xì)胞表現(xiàn)出間質(zhì)細(xì)胞的表型并且長(zhǎng)期維持這種表型。另外，還有一些轉(zhuǎn)錄因子，比如TWIST1還在抵抗細(xì)胞衰老，誘導(dǎo)腫瘤干細(xì)胞形成的過(guò)程中起到了關(guān)鍵性的作用。正如前文中所提到的，EMT誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子同時(shí)也能賦予上皮細(xì)胞干細(xì)胞的表型，見(jiàn)圖1。KIT受體這個(gè)在造血

32、系統(tǒng)中對(duì)維持造血細(xì)胞的干細(xì)胞狀態(tài)起到重要作用的因子也支持了上述理論，因?yàn)樵谛∈蠛腿梭w試驗(yàn)中都發(fā)現(xiàn)，KIT蛋白能誘導(dǎo)SNAI2的表達(dá)。2.2 非編碼RNA對(duì)EMT和腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程的調(diào)控作用我們現(xiàn)在越來(lái)越認(rèn)識(shí)到非編碼RNA在基因表達(dá)調(diào)控方面占據(jù)了十分重要的地位。最近有好幾個(gè)研究都發(fā)現(xiàn)，非編碼RNA能夠激活EMT程序，這些RNA包括miR200家族（miR200a、 miR200b、 miR200c、 miR141、miR429）和miR205等。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)ZEB2基因的天然反義轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（anti-sense transcript）也具有同樣的功能。在所有這些研究中都發(fā)現(xiàn)了一個(gè)共同點(diǎn)，那就是在所有的E

33、MT調(diào)控途徑中，上皮鈣粘蛋白的表達(dá)都會(huì)受到抑制。有兩個(gè)獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用兩種完全不同的方法分別發(fā)現(xiàn)了miR200家族和miR205在EMT程序中的作用。在其中一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，各種不同腫瘤細(xì)胞中的miRNA表達(dá)模式都與細(xì)胞表現(xiàn)為上皮細(xì)胞特征還是間質(zhì)細(xì)胞特征有關(guān)，而這又可以通過(guò)上皮鈣粘蛋白（CDH1基因）和波形蛋白（vimentin，VIM基因）的mRNA水平來(lái)判斷。miR205的表達(dá)水平以及miR200家族成員的表達(dá)水平也都會(huì)隨著波形蛋白mRNA的表達(dá)水平而“反向運(yùn)動(dòng)”。后續(xù)的研究工作又發(fā)現(xiàn)，這些miRNA的靶標(biāo)包括ZEB1和ZEB2這兩種能夠誘導(dǎo)EMT過(guò)程發(fā)生的轉(zhuǎn)錄因子，它們都能抑制上皮鈣粘蛋

34、白的表達(dá)。后來(lái)又在原發(fā)性人體卵巢漿液性乳頭狀癌（primary human serous papillary carcinomas of the ovary）中發(fā)現(xiàn)這些miRNA的表達(dá)都與CDH1基因呈正相關(guān)，與VIM基因呈負(fù)相關(guān)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在馬-達(dá)二氏犬腎（Madin-Darby canine kidney，MDCK）細(xì)胞中，細(xì)胞如果經(jīng)TGF或者酪氨酸磷酸酶PEZ的誘導(dǎo)進(jìn)入EMT程序之后，miR205和miR200家族成員的表達(dá)均有下調(diào)。ZEB1和ZEB2仍然是這些miRNA的作用靶標(biāo)。而且，這些miRNA分子的表達(dá)下調(diào)足以誘導(dǎo)EMT過(guò)程的發(fā)生，同時(shí)如果異位表達(dá)這些miRNA分子，則能

35、夠誘發(fā)MET過(guò)程。還有一些科研人員在人結(jié)腸癌細(xì)胞中利用SNAI1誘導(dǎo)發(fā)生的EMT過(guò)程發(fā)現(xiàn)了另一種調(diào)控ZEB2基因mRNA水平的機(jī)制。細(xì)胞在SNAI1蛋白的誘導(dǎo)下進(jìn)入EMT程序之后，ZEB2蛋白的表達(dá)會(huì)隨之增加，因?yàn)閆EB2基因的mRNA水平有所提高，但是并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)ZEB2基因的轉(zhuǎn)錄水平有明顯的改變。Beltran等人結(jié)合了好幾種手段發(fā)現(xiàn)，ZEB2的表達(dá)是由一自然反義轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物所調(diào)控的，該轉(zhuǎn)錄體能夠阻止包含有內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)（internal ribosomal entry site）的5非翻譯區(qū)（untranslated region，UTR）中一大段內(nèi)含子被剪接。該5UTR區(qū)還含有一段序列，

36、該序列能夠抑制核糖體掃描（ribosome scanning），從而降低mRNA的翻譯效率，導(dǎo)致上皮細(xì)胞中ZEB2蛋白的水平降低。不過(guò)在EMT程序激活時(shí)，這種反義轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的水平會(huì)升高，它與5UTR結(jié)合之后會(huì)抑制其剪接，從而保留了內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)，增強(qiáng)了mRNA的翻譯效率，增加了ZEB2蛋白的水平，因此也就降低了胞內(nèi)上皮鈣粘蛋白的含量。非編碼RNA通過(guò)對(duì)EMT和MET的調(diào)控也參與了腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移過(guò)程的調(diào)控。比如對(duì)轉(zhuǎn)移乳腺癌細(xì)胞和非轉(zhuǎn)移乳腺癌細(xì)胞中候選miRNA的分析表明，miR10b是與細(xì)胞獲得間質(zhì)細(xì)胞表型和侵襲轉(zhuǎn)移能力有關(guān)的miRNA。隨后又有研究人員發(fā)現(xiàn)，miR10b能夠被TWIST1蛋白

37、誘導(dǎo)，而胞內(nèi)TWIST1蛋白水平升高之后也會(huì)抑制HOXD10基因的表達(dá)，上調(diào)RHOC蛋白的水平，從而增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。還有一點(diǎn)需要提及的是，在出現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶的患者體內(nèi)原發(fā)腫瘤細(xì)胞中miR10b分子的表達(dá)水平會(huì)更高一些。與miR10b作用相反，有人對(duì)MDA-MB-231乳腺癌轉(zhuǎn)移細(xì)胞和非轉(zhuǎn)移細(xì)胞進(jìn)行芯片分析之后發(fā)現(xiàn)，miR-335可以抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移。miR-335似乎能夠通過(guò)影響轉(zhuǎn)錄因子SOX4和胞外基質(zhì)蛋白粘蛋白C（tenascin C）的表達(dá)來(lái)抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。Tavazoie等人還發(fā)現(xiàn)了一種miR-335基因標(biāo)簽（gene signature），該標(biāo)簽由6個(gè)基因組成，它們分別是COL1

38、A1、MERTK、PLCB1、PTPRN2、TNC和SOX4基因。這些基因的表達(dá)會(huì)受到miR-335的抑制，不過(guò)在轉(zhuǎn)移瘤細(xì)胞中，它們的表達(dá)水平會(huì)升高。這種miR-335基因標(biāo)簽還與乳腺癌患者無(wú)轉(zhuǎn)移發(fā)生生存率較低的現(xiàn)象有關(guān)，這也說(shuō)明了miR-335在腫瘤轉(zhuǎn)移調(diào)控中發(fā)揮了一定的作用。在將來(lái)，隨著發(fā)現(xiàn)鑒定非編碼RNA技術(shù)的進(jìn)步，以及非編碼RNA功能研究手段的豐富，我們必將能夠發(fā)現(xiàn)更多的非編碼RNA在EMT和MET過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用?，F(xiàn)在，大家都逐漸認(rèn)識(shí)到miRNA與細(xì)胞生理的各個(gè)方面都有聯(lián)系，因此我們有理由相信，miRNA和蛋白質(zhì)一起，在細(xì)胞調(diào)控機(jī)制中發(fā)揮了主要作用。  3

39、. 間質(zhì)細(xì)胞-上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)換最近的研究表明，具有與EMT過(guò)程相關(guān)基因表達(dá)標(biāo)簽的原發(fā)腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性會(huì)更高，患者的無(wú)轉(zhuǎn)移生存時(shí)間也更短。不過(guò)我們反復(fù)觀察的結(jié)果卻是轉(zhuǎn)移灶腫瘤組織主要是由表現(xiàn)上皮細(xì)胞表型的腫瘤細(xì)胞組成，即與原發(fā)灶腫瘤細(xì)胞比較類(lèi)似，但這種現(xiàn)象與上述EMT會(huì)促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)看起來(lái)非常矛盾。如果腫瘤細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)EMT轉(zhuǎn)換才能播散轉(zhuǎn)移的話(huà)，為什么轉(zhuǎn)移灶腫瘤細(xì)胞會(huì)與原發(fā)灶細(xì)胞在組織學(xué)水平上如此相似呢？實(shí)際上，這并不矛盾，因?yàn)樵谀[瘤細(xì)胞經(jīng)歷EMT轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)隔部位之后還會(huì)再經(jīng)歷一個(gè)MET轉(zhuǎn)換，讓轉(zhuǎn)移瘤細(xì)胞回復(fù)到上皮細(xì)胞狀態(tài)（圖2）。有好幾項(xiàng)研究都表明，CDH1基因啟動(dòng)子的DNA甲基化水平會(huì)

40、隨著腫瘤轉(zhuǎn)移的進(jìn)程而不斷發(fā)生變化。在原發(fā)乳腺癌細(xì)胞中，腫瘤細(xì)胞會(huì)發(fā)生一個(gè)短暫的超甲基化，抑制CDH1基因的表達(dá)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲性和轉(zhuǎn)移能力，但是腫瘤細(xì)胞完成轉(zhuǎn)移之后，上皮鈣粘蛋白的表達(dá)又會(huì)再次增強(qiáng)，這是因?yàn)镃DH1基因啟動(dòng)子又經(jīng)歷了一次去甲基化修飾。不幸的是，這些研究都沒(méi)有對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆鑒定。還有一種可能就是原發(fā)腫瘤細(xì)胞中具有上皮細(xì)胞DNA甲基化狀態(tài)的腫瘤細(xì)胞發(fā)生了轉(zhuǎn)移，因此轉(zhuǎn)移灶處的腫瘤細(xì)胞也就表現(xiàn)為上皮細(xì)胞表型。因此，EMT-MET轉(zhuǎn)換理論還值得進(jìn)一步的推敲、驗(yàn)證。 圖2 在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞在上皮細(xì)胞狀態(tài)與間質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換過(guò)程示意圖。在腫瘤原發(fā)灶中，EMT

41、過(guò)程和MET過(guò)程都與腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性（heterogeneity）現(xiàn)象有關(guān)，而腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性現(xiàn)象正是腫瘤難以治療以及容易發(fā)生轉(zhuǎn)移的一大原因。粒細(xì)胞和腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞等間質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用可能會(huì)觸發(fā)EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程，賦予上皮樣腫瘤細(xì)胞間質(zhì)細(xì)胞或者腫瘤干細(xì)胞的表型，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活。腫瘤干細(xì)胞更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移，也更容易從循環(huán)系統(tǒng)和微小轉(zhuǎn)移灶（micrometastases）中被檢出。不過(guò)臨床可見(jiàn)的巨大轉(zhuǎn)移灶（macroscopic metastases）更主要的是由分化更好的上皮樣腫瘤細(xì)胞所組成。這是因?yàn)樵谖⑿∞D(zhuǎn)移灶形成之后，又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)MET轉(zhuǎn)換，將EMT轉(zhuǎn)換得來(lái)的細(xì)胞回復(fù)成上皮樣腫瘤

42、細(xì)胞。之所以會(huì)出現(xiàn)這種回復(fù)過(guò)程可能是因?yàn)?，在轉(zhuǎn)移灶處的局部選擇壓力使得具有上皮細(xì)胞表型的腫瘤細(xì)胞更適于生長(zhǎng)，或者是因?yàn)槿狈MT誘導(dǎo)信號(hào)的刺激。不過(guò)，我們也不能排除，是上皮樣腫瘤細(xì)胞和間質(zhì)樣腫瘤細(xì)胞相互合作促使腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生的。 背景知識(shí)3：小非編碼RNA最近發(fā)現(xiàn)的一些小非編碼RNA屬于一大類(lèi)新型的基因表達(dá)調(diào)控因子，它們可能是在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮調(diào)控作用，可能還參與了表觀遺傳調(diào)控過(guò)程。在最近這幾年里，研究發(fā)現(xiàn)miRNA和piRNA對(duì)于干細(xì)胞的功能、細(xì)胞分化以及胚胎發(fā)育都是必須的。而且，miRNA還具有促進(jìn)腫瘤形成和抑制腫瘤形成的作用，miRNA是一段1925bp長(zhǎng)的單鏈RNA分子，它由Rn

43、ase III經(jīng)過(guò)一系列催化作用得來(lái)。miRNA會(huì)參與形成miRNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體（miRNA-induced silencing complexes，miRISC）。一種miRNA分子能與多種mRNA靶標(biāo)結(jié)合，抑制其翻譯，甚至促進(jìn)其降解。在某些情況下，miRNA還能通過(guò)某些未知機(jī)制影響基因轉(zhuǎn)錄。piRNA在生殖細(xì)胞（germ line）里起到了調(diào)控轉(zhuǎn)座子移動(dòng)的作用，它們還可能在體細(xì)胞里參與細(xì)胞生理過(guò)程的調(diào)控，不過(guò)目前機(jī)制還不清楚。 4. EMT和MET的臨床重要性EMT轉(zhuǎn)換過(guò)程與腫瘤的兩大重要特性有關(guān)，這兩大特性分別是腫瘤轉(zhuǎn)移以及腫瘤抵抗治療。這兩大特性可能都與EMT轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致的

44、腫瘤細(xì)胞干細(xì)胞樣特性有關(guān)。有兩個(gè)研究小組都分別發(fā)現(xiàn)，在乳腺上皮細(xì)胞里能誘導(dǎo)EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子TWIST1或SNAI1表達(dá)之后，通過(guò)細(xì)胞表面抗原檢測(cè)、基因表達(dá)譜檢測(cè)、能否形成mammosphere的檢測(cè)以及異體移植后能否形成導(dǎo)管等檢測(cè)方法發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞樣細(xì)胞的數(shù)量都會(huì)明顯增多，使用TGF也能得到同樣的結(jié)果。其中一個(gè)研究小組分別對(duì)從正常人體乳腺組織和原發(fā)乳腺癌組織中分離出的CD44+CD24細(xì)胞進(jìn)行了與EMT過(guò)程有關(guān)基因表達(dá)情況的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能夠誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)錄因子，比如TWIST1、 FOXC2、 SNAI1、 ZEB2 (又名SIP1)、TWIST2等，以及波形蛋白（vimentin）和

45、纖維連接蛋白（fibronectin）在CD44+CD24 干細(xì)胞樣腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平要比在分化程度更高的CD44+CD24上皮樣腫瘤細(xì)胞中高的多。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果加上以前的研究成果一起表明，在CD44+CD24乳腺癌腫瘤細(xì)胞中與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移和血管生成相關(guān)的基因都有上調(diào)，同時(shí)細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力也增強(qiáng)了。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)，播散到循環(huán)系統(tǒng)和骨髓中的乳腺癌細(xì)胞中表現(xiàn)為CD44+CD24抗原表型的細(xì)胞數(shù)量也明顯增多。大量出現(xiàn)的CD44+CD24-干細(xì)胞樣腫瘤細(xì)胞以及與EMT過(guò)程相關(guān)的基因大量表達(dá)這些現(xiàn)象都與基底細(xì)胞樣乳腺癌有關(guān)（basal-like subtype of human breast c

46、ancer）。對(duì)479例乳腺癌樣品進(jìn)行免疫組化分析后發(fā)現(xiàn)與EMT過(guò)程有關(guān)的蛋白，比如波形蛋白、平滑肌肌動(dòng)蛋白（-smooth muscle actin）、神經(jīng)鈣粘蛋白（neural cadherin，N-cadherin）、SPARC蛋白、層粘連蛋白（laminin）以及成束蛋白(fascin)等都會(huì)大量表達(dá)，而上皮鈣粘蛋白的表達(dá)量相比其他類(lèi)型的乳腺癌細(xì)胞則會(huì)下降。這些腫瘤因?yàn)槿菀装l(fā)生轉(zhuǎn)移，所以預(yù)后都比較差。另一個(gè)研究小組分析了117例原發(fā)侵襲性乳腺癌樣品中能誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)錄因子FOXC2的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該因子與基底細(xì)胞樣乳腺癌關(guān)系密切。結(jié)合這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及雙重免疫組化檢測(cè)（dual

47、immunohistochemical analysis）結(jié)果證明，基底細(xì)胞樣乳腺癌細(xì)胞就是CD44+CD24腫瘤細(xì)胞。EMT轉(zhuǎn)換機(jī)制對(duì)于腫瘤抵抗臨床治療也具有十分重要的作用。在經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化療之后的腫瘤“殘余”灶中，剩余的腫瘤細(xì)胞大部分都是干細(xì)胞樣腫瘤細(xì)胞。比如給予乳腺癌患者新輔助療法（neoadjuvant therapy）和標(biāo)準(zhǔn)的蒽環(huán)霉素及紫杉烷化療（anthracycline-taxane chemotherapy）之后，在活檢組織中可以發(fā)現(xiàn)，表達(dá)有與EMT過(guò)程相關(guān)基因的CD44+CD24細(xì)胞的數(shù)量明顯增多。但是對(duì)ERBB2+的乳腺癌患者用表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor receptor，EGFR）和ERBB2雙重抑制劑拉帕替尼泊（lapatinib）治療之后則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。對(duì)于某些腫瘤而言，比如肺癌和結(jié)腸癌，細(xì)胞經(jīng)歷EMT轉(zhuǎn)換之后，對(duì)于EGFR激酶抑制劑的敏感性會(huì)降低，這可能是因?yàn)榧?xì)胞活化了EGFR激酶的下游因子PI3K和Akt，從而不再需要EGFR激酶信號(hào)通路的作用。EMT轉(zhuǎn)換作用和腫瘤細(xì)胞隨即表現(xiàn)出來(lái)的腫瘤干細(xì)胞特征也都與腫瘤細(xì)胞的抗凋亡機(jī)制相關(guān)。對(duì)EpH-4和NMUMG鼠乳腺上皮使用TGF誘導(dǎo)EMT作用之后，這些上皮細(xì)胞都對(duì)紫外線誘導(dǎo)的凋亡機(jī)制產(chǎn)生了抵抗作用。同樣，在乳腺癌細(xì)胞中，下調(diào)le