解螺旋公眾號·陪伴你科研的第2629天

如果你對羅伯特·溫伯格（Robert A. Weinberg）這個名字不太熟悉，那聞名整個學(xué)術(shù)界的著名綜述《The Hallmarks of Cancer》和《Hallmarks of Cancer: The Next Generation》你應(yīng)該聽說過吧,。兩篇綜述合計被引用近9萬次,，已經(jīng)成了系統(tǒng)性介紹腫瘤特征的神級綜述，酸菜也多次推薦大家閱讀學(xué)習(xí),。

2021年1月5日,，溫伯格又在國際著名期刊、影響因子高達60.7分的Nature Reviews Cancer發(fā)表了題為《Linking EMT programmes to normal and neoplastic epithelial stem cells》的遠景綜述,，系統(tǒng)性的闡述了EMT與正常和腫瘤上皮干細胞之間的聯(lián)系,。

為了幫助大家更好的吸收綜述的內(nèi)容，榨干其每一滴精華,，本工在閱讀綜述的時候,，也給大家翻譯了遍，希望能給大家?guī)碛姓嬲齼r值的“學(xué)術(shù)營養(yǎng)”,。

上皮干細胞可通過其自我更新和產(chǎn)生更專一和分化的細胞類型的能力,，在不同組織的傳代、維持和修復(fù)過程中發(fā)揮關(guān)鍵的生理功能,。以類似的方式,，癌癥干細胞被認為是許多腫瘤生長,、進展和復(fù)發(fā)的助推器。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是一種參與發(fā)育和傷口愈合的潛在細胞生物學(xué)過程,，它的激活與正常和腫瘤干細胞的形成有關(guān),，但這種聯(lián)系背后的機制基礎(chǔ)仍不清楚。

在本文中,，我們概述了EMT與正常和腫瘤性上皮干細胞有關(guān)的情況,，并考慮了該過程在組織再生和修復(fù)中的參與情況。我們還討論了與EMT過程所產(chǎn)生的異質(zhì)性和可塑性細胞狀態(tài)有關(guān)的新概念和證據(jù),，以及這些內(nèi)容如何影響我們對癌癥干細胞生物學(xué)和癌癥轉(zhuǎn)移的理解,。更全面地闡述EMT過程和干細胞狀態(tài)之間仍然難以捉摸的聯(lián)系，必將促進我們對正常干細胞生物學(xué)和癌癥發(fā)病機制的理解,。

很多甚至可以說所有的上皮組織都是由干細胞所維持的,，干細胞有兩種顯著的特征：一種是自我更新的能力，從而維持干細胞庫,；另一種是分化的能力,，以產(chǎn)生子代細胞來執(zhí)行與上皮組織有關(guān)的特殊功能。這種干細胞對于發(fā)育過程中上皮細胞的產(chǎn)生和擴展,、組織平衡所需的細胞持續(xù)補充以及組織受損時所需的細胞替換都至關(guān)重要,。

正如干細胞可以支持正常上皮組織一樣，在描述源自這些組織的癌癥生物學(xué)時出現(xiàn)了一個類似的概念：這些腫瘤隱藏有可助長腫瘤生長的少數(shù)癌癥干細胞（CSCs）,。癌癥干細胞在植入小鼠宿主體內(nèi)后能夠啟動腫瘤生長,，因此被定義為癌癥干細胞，并在功能上得到了確認,，因此常常被稱為 "腫瘤起始（tumour-initiating）細胞",。此外，鑒于CSCs在啟動腫瘤生長和抵御各種治療手段方面所具有的顯著能力,，CSCs也被認為是推動癌癥進展的黑手,，是腫瘤轉(zhuǎn)移和疾病復(fù)發(fā)的細胞種子，這也是臨床腫瘤學(xué)中最棘手的兩個挑戰(zhàn),。

不同類型的CSCs在腫瘤進展的不同階段,，如原發(fā)腫瘤的生長、對治療的抵抗和轉(zhuǎn)移的播種,，都有可能,，甚至很有可能介導(dǎo)了不同的過程。CSC模型的一個主要含義是,，許多癌癥與相應(yīng)的正常上皮組織類似,，是以分層的方式組織的，而CSCs在這種細胞層次結(jié)構(gòu)的頂端占據(jù)了關(guān)鍵位置。事實上,，在皮膚,、腸道、大腦和乳腺等腫瘤發(fā)生小鼠模型中進行的系譜追蹤實驗結(jié)果也支持CSCs的存在和這些腫瘤的分層組織,。

2008年,，科學(xué)家報道了一個奇特而有趣的聯(lián)系（link）：被稱為“上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化”（EMT）（圖1）的細胞生物學(xué)過程的激活可以誘導(dǎo)正常和腫瘤性上皮干細胞的形成。

EMT最初被描述為一種發(fā)育過程,，由上皮細胞所部署,，在發(fā)育過程中必須移動到胚胎中的遠處位置，例如在胃發(fā)育或各種細胞類型從神經(jīng)嵴移出的過程中,。在成年上皮組織中,，EMT構(gòu)成了對創(chuàng)傷的生理反應(yīng)的一部分，并可在某些病理條件下被激活,，例如纖維化和癌癥,。原則上，由EMT引導(dǎo)（choreographed）的細胞表型的轉(zhuǎn)變是可逆的,，因此,，已被激活了EMT過程的單個細胞可以也經(jīng)常通過間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（MET）恢復(fù)到上皮狀態(tài)。

EMT過程是由細胞所接觸的旁分泌信號因子,，特別是轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGFβ）在細胞中所誘導(dǎo)的。其他各種信號,，包括WNT蛋白,、細胞因子、生長因子和細胞外基質(zhì)（ECM）-整合素的相互作用,，也能誘導(dǎo)這些過程,，而且往往以各種組合的方式在上皮細胞中引起EMT。最終,，這些信號導(dǎo)致EMT過程的各種主調(diào)控因子發(fā)生誘導(dǎo)性表達和功能激活,，特別是EMT誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子（EMT-TFs），它們能夠多向性地協(xié)調(diào)與EMT相關(guān)的各種轉(zhuǎn)錄變化,。

這個EMT-TFs核心包括SNAIL家族成員（SNAIL,，由SNAI1編碼，SLUG,，由SNAI2編碼）,，TWIST家族（TWIST1和TWIST2）和ZEB因子（ZEB1和ZEB2）。然而,，其他轉(zhuǎn)錄因子,，如PRRX1和FOXC2也能誘導(dǎo)EMT。

其他的調(diào)控方式可由某些microRNAs以及剪接的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控和蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的翻譯后控制來提供。多層次調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型表明,，EMT過程可能會產(chǎn)生一些處于完全上皮和完全間質(zhì)兩極之間的中間或部分間質(zhì)表型狀態(tài)的細胞,，這一預(yù)測也已被許多生物學(xué)觀察結(jié)果所證實。因此,，EMT過程的激活導(dǎo)致準間質(zhì)細胞狀態(tài)的異質(zhì)性混合,，細胞可沿著這個表型譜系來回移動。

因此,，EMT不是作為一個二元開關(guān)在上皮和間質(zhì)狀態(tài)之間切換,，而是作為一個動態(tài)過程的連續(xù)譜來描述各種不同表型的細胞。此外,，由于EMT過程的執(zhí)行可能被細胞所經(jīng)歷的環(huán)境信號和這些細胞原來的分化譜系所影響,，所以EMT不能被看作是一種單一的、刻板的過程,，而應(yīng)該被看做一個有許多共同成分的過程的概況/集合,。

在腫瘤發(fā)病機制方面，之前潛在的EMT過程激活使得高級別腫瘤的癌細胞產(chǎn)生了一些臨床上與惡性腫瘤相關(guān)的表型,，特別是促進癌細胞向遠處器官播散,，并促進其對包括免疫療法在內(nèi)的各種治療方案的抵抗性。這些細胞行為大多可以通過上皮細胞向間質(zhì)表型過渡時的細胞反應(yīng)來解釋,。然而,，與干細胞狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)還未確定，仍存在許多的問題,。在細胞生物學(xué)層面上,，為什么某些描述中（versions）的EMT會在正常和轉(zhuǎn)化的上皮細胞群中產(chǎn)生干細胞樣的細胞？EMT過程的哪些方面與干細胞狀態(tài)有內(nèi)在的聯(lián)系,？使EMT過程產(chǎn)生正常和腫瘤性干細胞的分子機制有多大的相似性,？

在本文中，我們將以兩種方式來處理這些問題,。首先,，我們考慮正常上皮細胞，強調(diào)將EMT與成體干細胞及其參與上皮組織的修復(fù)和再生相關(guān)聯(lián)的證據(jù),。然后,，我們繼續(xù)討論最近對上皮-間質(zhì)可塑性動態(tài)的發(fā)現(xiàn)，對細胞沿上皮-間質(zhì)軸而產(chǎn)生的各種表型狀態(tài)的進一步了解,，及其如何影響我們對CSC生物學(xué)和轉(zhuǎn)移的理解,。

干細胞通常可通過其表現(xiàn)出來的某些分子標記特征來識別,，這些標記可用于分離這些細胞,，并在移植試驗中評估其干細胞潛力,，或進行系譜追蹤研究，以確定其命運及其在活組織中的后代,。對于某些上皮組織,，已經(jīng)確定了定義明確的常駐干細胞群，它們通常占據(jù)獨特且精確定位的微環(huán)境生態(tài)位,。如本文所述,，最近的研究強調(diào)了單層（簡單）和多層（分層）上皮的生物學(xué)差異，即在其各自的干細胞區(qū)室（compartments）內(nèi)發(fā)生EMT,。

EMT過程和上皮干細胞之間的相互作用在乳腺中得到了最廣泛的研究,。該組織由兩層上皮細胞組成，包括兩個主要的細胞系：內(nèi)層的管腔細胞排列在導(dǎo)管和肺泡（alveoli）上,，外層的基底細胞則直接位于基底膜上,。在之前，乳腺干細胞（MaSCs）在實踐上的定義為：移植到小鼠乳腺脂肪墊上時具有重建乳腺上皮能力的細胞,；這些細胞首先與定植在基底層的CD29（hi）CD24+小鼠細胞群相關(guān),。各種其他標記物，包括蛋白C受體（PROCR）,、LGR5和BCL11B,，被發(fā)現(xiàn)富集在MaSCs的不同亞群，而且似乎所有基底細胞的相當一部分（可能超過一半）都具有腺體重組的潛力,。

相對于管狀細胞,，從小鼠乳腺中分離出來的基底細胞在體外培養(yǎng)時表現(xiàn)出間質(zhì)形態(tài)，并伴隨E-cadherin水平降低,；它們在體內(nèi)產(chǎn)生的少量E-cadherin會不對稱性地分布在與管狀細胞直接產(chǎn)生物理接觸的細胞表面,。此外，基底細胞也表達一些間質(zhì)基因,，如編碼N-cadherin和vimentin的基因，其表達水平也達到了可被清晰檢測到的程度,。這種基底基因表達模式可以被描述為弱表達EMT過程的特征,，在這種情況下，可以通過EMT-TF SLUG在這些細胞中的補充性（tonic）表達來作為機制解釋,?；准毎膩喨阂脖粓蟮揽杀磉_其他的EMT-TFs，包括ZEB1,、ZEB2和TWIST1,。

胚胎干細胞和EMT之間的關(guān)系也非同一般，因為SLUG的功能已經(jīng)在小鼠胚胎干細胞中得到了廣泛的研究,。例如,，使用可表達SLUG-黃色熒光蛋白（YFP）轉(zhuǎn)基因報告的小鼠乳腺細胞，發(fā)現(xiàn)在植入乳腺脂肪墊后，其腺體重建的能力完全位于SLUG+亞群的細胞內(nèi),。此外,，瞬時性實驗驅(qū)動SLUG在從成年腺體收獲的小鼠乳腺上皮細胞群中過表達后，增加了MaSCs的數(shù)量,，根據(jù)乳腺重建的定義,，增加的數(shù)量可能達到兩個數(shù)量級。當與先鋒轉(zhuǎn)錄因子SOX9的誘導(dǎo)表達相結(jié)合時,，SLUG可將完全分化的腔內(nèi)細胞重編程為自我更新的造血干細胞,。

相反，SLUG（以及SOX9）是維持造血干細胞活性所必需的,，這一點通過功能缺失（loss-of-function）實驗得到了證明,，削弱MaSCs在培養(yǎng)中形成類器官或在體內(nèi)重建乳腺脂肪墊的能力。盡管如此,，缺乏SLUG編碼的Snai2基因的小鼠會表現(xiàn)出乳腺形態(tài)發(fā)生的延遲,，但最終仍成功地發(fā)展出了功能性腺體。

SLUG的一個重要功能可能來自其抑制管腔分化的能力,，從而使細胞保持在基底細胞狀態(tài),。值得注意的是，當瞬時表達SNAIL基因時,，而不是TWIST1,，可以取代SLUG將小鼠管腔細胞重編程為MaSCs，至少在體外類器官實驗中是這樣的,。這表明,，雖然這兩個同源轉(zhuǎn)錄因子所引起的EMT過程可能相當不同，但SLUG和SNAIL都能引起類似的生物反應(yīng),，是干細胞狀態(tài)的核心,。

有一個很重要的特點值得注意，即定植在完整乳腺內(nèi)的上皮細胞的實際命運可能與移植試驗所表現(xiàn)出來的分化潛力不同,。事實上,，在成年小鼠的腺體中，腔內(nèi)和基底細胞似乎是由單獨的單能祖細胞池所維持的,，這表明在這個已完全成形的腺體中可能不存在真正的多能乳腺細胞,。

然而，在胚胎中,，雙能干/祖細胞已被發(fā)現(xiàn),，并得到了多個研究團隊的研究和表征。在小鼠胚胎發(fā)育后期（胚胎的第18.5天）所擴增的胎兒造血干細胞,，以及在胚胎發(fā)育早期（胚胎第14天）所分離出來的胚胎多能祖細胞,，都顯示出有與管腔和基底系相關(guān)的基因表達,。胚胎多潛能祖細胞可表達許多間質(zhì)基因，包括編碼各種EMT-TFs的基因,，如SLUG,、PRRX1和ZEB2。此外,，胎兒造血干細胞可表達轉(zhuǎn)錄因子SOX10,，已被證明其能賦予干細胞特征和間質(zhì)特征。

如上所述,，基底造血干細胞可以重新填充被清除的脂肪墊乳腺上皮,，這一結(jié)果似乎反映了這些細胞群中存在固有的多能發(fā)育潛能，這些細胞很像發(fā)育過程中存在的細胞,?；蛘撸@些細胞可能是在小鼠乳腺脂肪墊的植入和隨后的生長過程中才獲得這種潛能,。為了支持后一種觀點,，最近的研究也發(fā)現(xiàn)小鼠基底細胞在管腔細胞被遺傳消減（ablated）時可獲得多潛能；多潛能是通過一種特殊程序過程實現(xiàn)的,，該過程涉及獲得混合管腔和基底細胞的表型和發(fā)生EMT相關(guān)基因的上調(diào),。這些結(jié)果表明，管狀細胞會限制鄰近基底細胞的干細胞潛力,，這也為基底細胞在原位的命運與移植試驗中的干細胞潛能之間的差異提供了解釋,。

除了表達某些核心的EMT-TFs外，人類和小鼠造血干細胞還表達p63的氨基端截斷異構(gòu)體（ΔNp63,，以下簡稱p63）,，這是一個基底相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子，已被證明是多層上皮組織中干細胞的主要調(diào)節(jié)因子,。確切地說,，p63驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄程序與SLUG協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)錄程序是如何相互關(guān)聯(lián)的，目前仍不清楚,。無論其機制細節(jié)如何,，基底干細胞、p63和部分EMT過程的激活之間還是存在有很多的相互關(guān)聯(lián),，這種特征甚至?xí)谒蟹謱由掀そM織中反復(fù)出現(xiàn)（圖2），我們將在后面更詳細地討論,。此外,，這代表了多種分層上皮組織的共同特征，表明這種組織在脊髓動物系統(tǒng)發(fā)育的早期就已經(jīng)形成,，并在此后發(fā)育成有多樣功能的組織,。

前列腺的假復(fù)層上皮由管狀細胞,、基底細胞和神經(jīng)內(nèi)分泌細胞所組成。與乳腺一樣,，前列腺干細胞可以在基底層中找到,，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)單個基底細胞就能夠在小鼠身上移植再生前列腺上皮。然而,，與相應(yīng)的乳腺細胞相比,，小鼠前列腺和人類前列腺中的管線細胞也具有干細胞的潛力，至少在雄激素剝奪后的再生反應(yīng)中是如此,。盡管成年腺體似乎主要由單能的管狀和基底祖細胞所維持,，小鼠前列腺與乳腺不同的，小鼠前列腺的多能基底干細胞一直持續(xù)到出生后的早期發(fā)育,。

從乳腺研究中延伸出的概念模型,，在前列腺內(nèi)、小鼠基底細胞中（Lin陰性,、SCA1陽性,、CD49 fhi陽性、TROP2陽性）也已被證明具有干/祖細胞特性,，包括在體外形成克隆球和多向分化的潛力,。從小鼠和良性人前列腺樣本中分離出的TROP2+細胞具有部分間質(zhì)基因的表達特征，并表達SLUG,。這一細胞群也表達p63基因,，該基因為前列腺發(fā)育所需。從小鼠中用SLUG-YFP報告系統(tǒng)所分離出的SLUG+細胞,，與SLUG-細胞相比,，形成器官組織的能力明顯增強，這些器官組織似乎還包含所有三種前列腺上皮細胞亞型（基底層,、管腔層和神經(jīng)內(nèi)分泌層）,。

至少在前列腺中，分子的調(diào)控與有限的前列腺基底細胞亞群比例（約1%）相關(guān),，這些細胞位于尿道近端,，已被定義為干細胞生態(tài)位的部位。最近的研究發(fā)現(xiàn)這些細胞可表達EMT-TF ZEB1,。隔離這一稀有的細胞群后,，使用類似于上述SLUG報告系統(tǒng)的基因敲入標記策略，證明Lin- SCA1+ CD49fhi ZEB1+的細胞中富集有前列腺干細胞,。功能缺失實驗還進一步表明,，ZEB1是基底細胞分化的一個關(guān)鍵媒介因子。綜上所述,，這些研究表明某些EMT-TFs在調(diào)節(jié)前列腺和乳腺上皮的基底干細胞中具有功能性作用,。

除乳腺和前列腺外,，SLUG已被發(fā)現(xiàn)可在小鼠分層和假復(fù)層上皮中廣泛表達，當然也局限于這些組織的基底細胞,。其他研究中的例子還包括肺部和皮膚的上皮細胞,。在上呼吸道的假復(fù)層上皮中，小鼠和人基底細胞都是可自我更新的低能干細胞,，能夠分化成分泌,、纖毛或神經(jīng)內(nèi)分泌細胞，并有SLUG基因的表達,。同樣,，SLUG也在毛囊和小鼠毛囊間表皮的基底細胞中表達，在皮膚的這兩個位置中有常駐干細胞群存在,。Snai2 -/-的小鼠會表現(xiàn)出相當溫和的表型,，包括表皮變薄和毛發(fā)生長延遲。因此,，雖然SLUG對分層上皮的發(fā)展不是絕對必要的,，但它似乎在組織的平衡中發(fā)揮著作用，比如調(diào)節(jié)不同組織中基底和管腔細胞的比例,。

最后,，雖然我們關(guān)注上皮組織，但我們注意到SLUG也已被認為是某些非上皮干細胞的重要調(diào)節(jié)因子,，如造血干細胞,、間充質(zhì)干細胞和肌肉干細胞。這表明EMT與干細胞的聯(lián)系可能在進化的早期就已經(jīng)形成,。

與SLUG會在分層和假復(fù)層上皮組織中的廣泛表達相反,，在小鼠全身的簡單、單層上皮中（如在胃,、腸,、胰腺、肝和肺泡中）都沒能檢測它,。因此,，維持簡單上皮組織的干細胞并沒有表現(xiàn)出任何間質(zhì)極化的證據(jù)（圖2）。

一個很好的例子是LGR5+干細胞群,，它定居在腸隱窩的底部,，并受到活躍的經(jīng)典WNT信號所控制。小鼠隱窩底部的LGR5+柱狀細胞已得到廣泛的研究,；雖然在這些分析中出現(xiàn)的腸道干細胞基因表達特征不包括任何編碼EMT-TFs的基因,，但編碼轉(zhuǎn)錄因子SOX9的基因，即前面提到的乳腺上皮干性的共同調(diào)控因子，是該特征的一部分,。與這些結(jié)果相沖突的是在其他的研究中發(fā)現(xiàn)了另外一些現(xiàn)象，即在小鼠和蒼蠅腸道中存在EMT-TF SNAIL,，而干細胞也被證實存在于這些區(qū)域,。如果得到了驗證，這將表明EMT-TFs的SNAIL家族成員與多層上皮細胞的干性特征有關(guān),。

肺部遠端部分的肺泡提供了上皮干性和EMT之間關(guān)系脫節(jié)的另一個例子,。肺泡2型細胞作為干細胞，與上呼吸道的基底細胞不同,，尚未有報道發(fā)現(xiàn)肺泡2型細胞可表達p63或SLUG,。同樣地，支氣管肺泡干細胞是另一個被發(fā)現(xiàn)的干細胞群,，存在于小鼠肺部,，但這些細胞是否表達SLUG則尚不清楚。

成體上皮干細胞的這種明顯的基本二分法--分層上皮的干細胞利用EMT過程的各個部分,，而簡單上皮的干細胞則不利用,，這一現(xiàn)象的功能原理仍然完全不清楚，尤其是它們經(jīng)常還依賴相近的信號通道,，如經(jīng)典的WNT通路,。

一個獨立又相關(guān)的問題是關(guān)于基底細胞表達部分EMT過程的信號性質(zhì)：SLUG的組成性表達是否由一組類似的旁分泌因子所維持，這些因子是否在傷口愈合或癌變過程中激活EMT過程,？基底細胞在基底膜上的微觀定位可能表明某些整合素-ECM的相互作用參與了這種細胞狀態(tài)的維持,，但這種機制很難與簡單上皮組織的干細胞行為相協(xié)調(diào)，這些干細胞也停留在基底膜上,，但顯示出完全的上皮表型,。

最近的研究有了一個有趣的解釋，即頂端-基底的極性調(diào)節(jié)可強烈抑制EMT在細胞內(nèi)信號通路,。因此,，由于其頂端-基底極化的性質(zhì)，簡單上皮的干細胞可能會抑制某些誘導(dǎo)EMT的信號,。相反,，分層上皮的基底細胞缺乏這種頂端-基底極性，這可能使它們能夠激活部分EMT過程,。

除了在組織穩(wěn)態(tài)中的核心作用,，上皮干細胞在應(yīng)對組織損傷時也其關(guān)鍵作用。因此,，干細胞在受傷時可以被激活,，以加快組織的修復(fù)和再生。同時,，先前完整的上皮細胞的物理破壞本身也足以激活一些相關(guān)細胞的EMT,，使這些細胞遷移到傷口部位,。干細胞和EMT對傷口愈合的作用也是互補的，這也可能為這兩個過程在上皮組織中相互關(guān)聯(lián)的原因提供了理論基礎(chǔ),。在本文中,，我們以皮膚和肺部為重點探討這種聯(lián)系，這是關(guān)于組織損傷和再生的兩個已被充分研究過的例子,。

皮膚傷口愈合的反應(yīng)主要經(jīng)歷三個階段：初始炎癥反應(yīng),，再上皮化的再生階段和以ECM重塑為特征的最終完成階段。在再上皮化的過程中,，表皮細胞表現(xiàn)為部分EMT誘導(dǎo)的表型,，因為它們集體向傷口部位遷移。事實上,，早期的研究發(fā)現(xiàn),，小鼠傷口邊緣的表皮細胞誘導(dǎo)了SLUG的表達，這一發(fā)現(xiàn)在人類角質(zhì)細胞單層傷口的體外實驗中也得到了驗證,。最近的單細胞分析證實了對小鼠皮膚傷口的反應(yīng)誘導(dǎo)了EMT特征,。SLUG似乎在表皮生長因子受體（EGFR）的下游起作用,，EGFR是再上皮化的一個重要媒介因子,，SLUG的缺失會破壞小鼠的傷口愈合反應(yīng)。

然而,，這些研究并沒有理清楚EMT過程在正常干細胞區(qū)室中對組織損傷所起的確切作用,。在作為傷口愈合反應(yīng)的一部分而發(fā)生的再上皮化過程中,，傷口部位邊緣的上皮細胞群會大規(guī)模地推進到因傷口而失去上皮的區(qū)域,。這些前進細胞群的前緣表皮細胞表現(xiàn)出最突出的EMT特征,，且是不增殖的,，而積極增殖的細胞定居在離前緣有一定距離的外側(cè)區(qū)域，被稱為“增殖中心”,。在這個過程里,，進入傷口部位的準間質(zhì)細胞（由EMT過程促成）和那些參與積極增殖和恢復(fù)適當細胞數(shù)量的細胞（由干細胞程序驅(qū)動）之間似乎存在著脫節(jié)。

雖然小鼠毛囊間表皮中通常表現(xiàn)為周期緩慢的基底干細胞群對修復(fù)過程有很大貢獻,，但通常局限于皮膚其他位置的干細胞，如位于基底,、峽部和毛囊隆起的干細胞,，也可以被動員起來幫助修復(fù)上皮細胞。EMT的某些方面是否參與了這些干細胞及其子代細胞的轉(zhuǎn)移,，以及EMT過程是否與在受傷后干細胞中所觀察到的譜系可塑性上存在機制上的聯(lián)系,，這一點仍是未知數(shù)，因為其中的細胞可暫時性地表現(xiàn)出多個通常不同細胞系的分子特征,。與此可能有關(guān)的是,，毛囊干細胞在發(fā)生致癌性轉(zhuǎn)化后就準備好發(fā)生EMT了,，而且對創(chuàng)傷和轉(zhuǎn)化的分子反應(yīng)非常相似,。這些類似的細胞行為最終可能是由共同的、預(yù)先存在的染色質(zhì)構(gòu)型所決定的,。

肺部上皮細胞通常比皮膚上皮細胞的更新速度更慢，但仍表現(xiàn)出顯著的再生能力，以應(yīng)對損傷,。和皮膚一樣,，肺上皮是由獨立的干細胞池所維持的，這些干細胞定居在不同的解剖位置：近端氣道由p63+基底干細胞所維持,，而肺泡2型細胞則是肺泡內(nèi)的干細胞群,。

然而，在應(yīng)對損傷時,，正常的細胞層次和典型的譜系限制會被打破,，許多不同的細胞群可以促進組織的修復(fù)。例如,，對小鼠基底細胞群進行實驗性消融后,，管腔分泌細胞可分化為功能性干細胞,。在小鼠遭到嚴重流感的損傷后,，遠端氣道中罕見的p63+、角蛋白5（KRT5）陽性細胞會被激活并遷移到受傷的肺泡,，在那里可以促進再生。

鑒于這一特定亞群的基礎(chǔ)定位,、p63的表達和明顯的遷移能力,，我們認為有必要對SLUG和EMT過程的其他組成部分對再生作用的潛在作用進行研究，以此進一步加深對干細胞和EMT之間關(guān)系的認識,。

其他肺損傷小鼠模型也證明了EMT會參與干細胞對創(chuàng)傷的反應(yīng),。在小鼠氣管中,，上皮的恢復(fù)與基底干細胞的β-catenin激活有關(guān)，這一過程似乎本身就能促進某些間質(zhì)特征,。在氣道的更遠端,，一種潛在的類干細胞亞群也具有再生潛力（也被稱為變異類干細胞），有證據(jù)表明這些細胞對損傷的反應(yīng)涉及與SNAIL表達相關(guān)的短暫EMT,。

這些細胞也有助于在肺毒物博萊霉素造成損傷后的肺泡修復(fù)，而短暫的EMT會促進它們遷移到肺泡中,。最近對小鼠博萊霉素再生反應(yīng)的單細胞RNA測序分析發(fā)現(xiàn)了一種過渡性干細胞狀態(tài),，稱為“肺泡分化中間體”，在多種肺部損傷模型中都有發(fā)現(xiàn),，該狀態(tài)表現(xiàn)為EMT基因表達特征的強烈激活,。這些研究表明,，整個呼吸系統(tǒng)的上皮細胞在應(yīng)對各種形式的損傷時,，都會激活一種部分EMT過程,，而過渡到干細胞狀態(tài)可能是肺部不同再生反應(yīng)的一個共同特征。

最后，需要將能反映部分EMT過程激活的遺傳報告基因與單細胞RNA測序分析相結(jié)合,，以明確各種上皮組織再生過程中EMT賦予的表型可塑性在干細胞中的功能,。在簡單上皮組織中，例如在腸道中,，常駐的干細胞似乎是完全上皮的。在腸隱窩中,，靜止的、兼性干細胞群,，甚至很多分化的腸上皮祖細胞在某些條件下可以作為儲備來補充干細胞池，但目前還不知道這些細胞狀態(tài)的轉(zhuǎn)變是否涉及EMT過程的激活。

組織損傷誘導(dǎo)EMT的生物機制仍不明確,，但可能來自兩種不同類型的信號,。首先,，伴隨明顯炎癥反應(yīng)的損傷可以產(chǎn)生大量可溶性的EMT誘導(dǎo)的旁分泌信號，如腫瘤壞死因子（TNF）,、白細胞介素-6（IL-6）和IL-1β,。另外，上皮細胞物理連續(xù)性的局部破壞和伴隨的同型細胞-細胞粘附性相互作用的喪失,，可能本身就激活了導(dǎo)致EMT的細胞內(nèi)在過程,。

因此,，在單個細胞內(nèi),，粘附性連接的喪失（通常用于將大量的β-catenin分子封存在質(zhì)膜下的近膜位點）可能會釋放這些分子,，使其轉(zhuǎn)移到細胞核中,，在那里與其他轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,，從而激活EMT-TFs的表達,。鑒于β-catenin在干細胞生物學(xué)中的作用已被廣泛報道，這些相互作用可能有助于解釋這種分子在細胞中兩個不相關(guān)的部位的不同功能，即在細胞質(zhì)中作為一個關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)蛋白,，而在細胞核中作為一個轉(zhuǎn)錄輔助因子。事實上,，在EMT過程中，β-catenin從細胞膜釋放出來的這一過程,，可能是連接EMT過程和干細胞狀態(tài)的中心信號通路,。

EMT過程和干細胞狀態(tài)之間的關(guān)系主要在癌癥發(fā)病機制的背景下進行研究,。繼2008年最初的研究將該過程與乳腺CSCs的形成聯(lián)系起來后,，此后它又與一些其他實體惡性腫瘤的CSCs聯(lián)系起來了。一些產(chǎn)生于簡單上皮組織的癌癥CSCs,，如結(jié)腸癌和肺癌中的LGR5+ CSCs,，似乎在很大程度上是上皮性的，而產(chǎn)生于其他簡單上皮組織的癌癥,，如胰腺，攜帶的CSCs則表現(xiàn)出明顯的間質(zhì)特征并依賴于EMT-TF ZEB1,。因此,，當研究來自這兩種不同組織類型的CSCs時,，存在于正常簡單上皮和分層上皮之間EMT過程的二分法也不再成立,。

正如我們現(xiàn)在所知,，EMT過程賦予了癌細胞多種有利特性,。特別值得關(guān)注的是上皮-間質(zhì)可塑性、CSC狀態(tài)和惡性進展之間的關(guān)系,。也有一些研究對癌細胞如何從原發(fā)腫瘤擴散并在遠處重新啟動增殖提供了可信的機制解釋,。在侵襲-轉(zhuǎn)移級聯(lián)的多個步驟中，EMT過程可能發(fā)揮兩種不同的,、互補的作用：使細胞從原發(fā)腫瘤擴散到遠處組織的組織中，然后賦予擴散的腫瘤細胞（DTCs）所需的干細胞潛能,，以作為轉(zhuǎn)移性克隆的起始,。近年來,，這一研究領(lǐng)域也因為關(guān)于EMTs在轉(zhuǎn)移過程中確切作用的爭議和持續(xù)的問題而蒙上了陰影,。在此，我們將討論下最近的研究進展是如何幫助闡明這些令人困惑的問題,。

EMT過程的激活導(dǎo)致部分間質(zhì)細胞類型產(chǎn)生了異質(zhì)性集合-具有與完全間質(zhì)細胞相關(guān)的一些特征,，但也不是全部，這一事實說明了圍繞其與CSCs和轉(zhuǎn)移的關(guān)系存在許多問題和疑點,。

處于這種中間狀態(tài)的細胞有時被描述為“混合型EMT細胞”,，但我們在這里將其稱為“準間質(zhì)細胞”,，這是一個更廣泛的術(shù)語,，它還包括了共同表達某些上皮和間質(zhì)基因的干細胞。這個術(shù)語還包括在轉(zhuǎn)錄水平上表達CDH1（編碼E-cadherin）但在細胞表面不表達E-cadherin的細胞,，具有部分間質(zhì)特征但沒有明顯表達核心EMT-TFs的細胞,，甚至表現(xiàn)為主要是間質(zhì)形態(tài)而沒有明顯上皮標記,，但也沒有達到極端完全的間質(zhì)細胞狀態(tài)。

通過實驗高水平地表達各種EMT-TFs,，EMT過程的全部推動因素則可以被發(fā)現(xiàn)出來,，但由此產(chǎn)生的完全間質(zhì)細胞并不能代表EMT過程在腫瘤發(fā)生中的作用。在一些小鼠腫瘤中,，特別是那些p53缺失的腫瘤,，可以產(chǎn)生似乎已經(jīng)經(jīng)歷了完整EMT過程的腫瘤細胞，但我們認為人類的癌細胞很少甚至從來沒有進展到完全間質(zhì)細胞的狀態(tài),，從而使這些過程/程序中的一些靠后的,、更多間充質(zhì)特征沒有表現(xiàn)出來。

這種復(fù)雜的行為對于如何在實驗中評估EMT的作用也具有重要的意義,。舉一個相關(guān)的例子,，成纖維細胞特異性蛋白1（FSP1；也被稱為S100A4）是EMT過程的后期顯著的間質(zhì)標記之一,。因此,，F(xiàn)SP1不存在于通常只完成了部分該過程的癌細胞中，保留了某些上皮標志物,，同時獲得了細胞生物學(xué)特征,，使其能夠獲得干性并從原發(fā)腫瘤向遠處傳播。

部分EMT過程的激活（以及相關(guān)的準間質(zhì)性CSCs的形成）可能解釋了為什么在小鼠中所進行的某些系譜追蹤研究（使用由Fsp1特異性轉(zhuǎn)錄啟動子激活的Cre重組酶標記細胞）未能在轉(zhuǎn)移性癌細胞中發(fā)現(xiàn)先前EMT激活的證據(jù),。這也反過來產(chǎn)生了另外一個結(jié)論,，即EMT過程對于轉(zhuǎn)移性傳播并不重要。

相比之下,，其他實驗提供了明確的相關(guān)證據(jù),，在同一個乳腺腫瘤小鼠模型中，發(fā)生了EMT的細胞盡管沒有被Fsp1-Cre標記,，但還是明顯具有轉(zhuǎn)移的潛力,。最近，一種基于N-cadherin表達追蹤EMT的新方法也發(fā)現(xiàn),，乳腺癌小鼠模型中大多數(shù)自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移都顯示出先前存在暫時性EMT激活過程的明確證據(jù),。因此，若不能激活那些僅在EMT過程極性狀態(tài)中才表達的標志物,，就不能阻礙在惡性進展中的癌細胞表達那些能夠為傳播提供動力的成分,。雖然早期的研究被一些人抓住不放，認為EMT程序的表達對癌細胞的轉(zhuǎn)移性傳播并不重要,，但我們?nèi)匀徽J為,，EMT過程的表達對所有類型癌細胞的轉(zhuǎn)移性傳播確實至關(guān)重要。

關(guān)于EMT-轉(zhuǎn)移性傳播模型的研究結(jié)果顯示，在皮膚癌和乳腺癌的自體模型中,，有許多不同的準間質(zhì)細胞類型,。這項研究通過對眾多準間質(zhì)中間物的特征進行分析，提供了體內(nèi)EMT激活的明確證據(jù),。雖然所有各種EMT誘導(dǎo)狀態(tài)的細胞都具有腫瘤發(fā)生的能力,，但那些僅通過間質(zhì)程序/過程而部分進展的癌細胞其轉(zhuǎn)移性最強，能夠從原發(fā)腫瘤中擴散出去,，并成為轉(zhuǎn)移性克隆的起始,。

在前列腺癌的小鼠模型中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，上皮/間質(zhì)混合型和完全間質(zhì)型的癌細胞都能誘導(dǎo)原發(fā)腫瘤發(fā)生,，但完全間質(zhì)型的細胞不能產(chǎn)生宏轉(zhuǎn)移,，而混合型的細胞則能。最近,，人們發(fā)現(xiàn),，在鱗狀細胞皮膚癌（包括小鼠和人類）和肺癌的小鼠模型中觀察到了原鈣粘蛋白FAT1的缺失，導(dǎo)致癌細胞能進入穩(wěn)定的準間質(zhì)細胞狀態(tài),，而這種狀態(tài)與獲得CSC特性有關(guān),，包括轉(zhuǎn)移定植。以上這些結(jié)果表明,，處在EMT譜系上不同位置的細胞之間存在著重要的功能差異,。如上所述，特別需要指出的是,，準間質(zhì)細胞才是遠處轉(zhuǎn)移的高效種子,，而不是完全性間質(zhì)細胞,。

這些發(fā)現(xiàn)也可能有助于解釋為什么TWIST1和SNAIL的長期高水平表達能有效地誘導(dǎo)EMT過程,，但實際上卻抑制了CSC的活動。同樣,，PRRX1也已被證明是一個能有效誘導(dǎo)EMT的因素,，但只有在失去這個因素后才會進入CSC狀態(tài),。一個可能的概括性解釋是，這些不同EMT-TFs的持續(xù)表達推動了細胞完全通過EMT過程,，使它們進入完全性間質(zhì)狀態(tài),，并脫離了準間質(zhì)表型，而這似乎對它們的干性和轉(zhuǎn)移的啟動能力至關(guān)重要,。

這些不同的證據(jù)導(dǎo)致人們越來越認為CSCs是某種介于完全上皮和間質(zhì)兩個極端之間的中間表型狀態(tài),。事實上，人乳腺造血干細胞顯示出了某些間質(zhì)特征,，并且最初也被從CD44+,、CD24低和上皮細胞粘附分子（EPCAM）陽性部分的細胞中識別出來,，這些細胞可以表達EPCAM，盡管這一現(xiàn)象經(jīng)常被忽視,，卻也表明這種細胞其實處于部分間質(zhì)狀態(tài)。

最近,，β4-整合素被用作從三陰性乳腺癌細胞系中分離準間充質(zhì)CSCs的標記物,。在實驗中，通過表達SNAIL并用CRISPR敲除ZEB1基因,，將人癌細胞困在這種狀態(tài),，也產(chǎn)生了能高度致瘤的CSCs。在臨床樣本（包括原發(fā)腫瘤的活檢樣本和循環(huán)腫瘤細胞）中,，在轉(zhuǎn)移過程不同階段所直接觀察到的部分間質(zhì)細胞也支持了這一觀點,。雖然有一些研究發(fā)現(xiàn)部分間質(zhì)基因的表達特征與疾病預(yù)后不良有關(guān)，但也需要謹慎地解釋這種結(jié)果,，因為混合型EMT特征可能反映的是上皮和間質(zhì)癌細胞的異質(zhì)性混合物,，而不是僅僅只是準間質(zhì)細胞類型。

在實驗中研究人員還發(fā)現(xiàn)EMT過程可以由多個替代性的EMT-TFs所觸發(fā),。盡管這些轉(zhuǎn)錄因子在誘導(dǎo)EMT的能力上有所重疊,，但它們所誘導(dǎo)的具體生物狀態(tài)還是有些不同。這種部分多余的功能有助于解釋為什么在胰腺導(dǎo)管腺癌的小鼠模型中,，Snai1或Twist1的條件性敲除并不影響轉(zhuǎn)移性進展,，而在同一遺傳模型中Zeb1的敲除則同時抑制了CSC表型和轉(zhuǎn)移性定植。

上皮-間質(zhì)的可塑性是決定轉(zhuǎn)移能力的關(guān)鍵因素,，現(xiàn)在已經(jīng)積累了大量的證據(jù)闡述了MET對成功轉(zhuǎn)移定植的必要性,。這種思路將癌細胞描述為激活部分EMT過程以進行物理傳播，然后在傳播地點恢復(fù)到更多的上皮狀態(tài)（因為上皮狀態(tài)也是一個連續(xù)譜）,，從而在靶器官中建立癌細胞群,。這種常能觀察到的MET過程在轉(zhuǎn)移性克隆中具有明顯重要性的確切原因仍然不太清楚。最有可能的是,，過渡到更上皮的狀態(tài)可使細胞在完整的組織中更有效地增殖,。

DTC進入遠處組織后但沒有恢復(fù)到上皮狀態(tài)，這可能是某些在這些組織中保持休眠狀態(tài)的DTC的行為基礎(chǔ),。因此,，在小鼠模型中，由HER2（也稱為ERBB2）驅(qū)動的原發(fā)性乳腺癌早期擴散后在遠處器官播種的腫瘤細胞仍處于休眠狀態(tài),，其特點是TWIST1高表達和E-cadherin低水平表達,。TWIST1的持續(xù)高表達可能可將這些DTCs保持在更多的間質(zhì)狀態(tài)，而這與細胞大量增殖是互斥的,。

類似的結(jié)果也發(fā)生在直接從患者身上分離出來的癌細胞或患者衍生的異種移植模型中,，休眠的DTCs或微轉(zhuǎn)移病灶都表現(xiàn)出EMT激活和與之密切相關(guān)的基底干性樣（stem-like）基因表達特征,，表明其無法作為轉(zhuǎn)移性克隆生長可能是由于它們產(chǎn)生更多分化的上皮細胞后代的能力被暫時或永久抑制了。根據(jù)這一結(jié)果,，最近發(fā)現(xiàn)由原發(fā)腫瘤引起的全身性炎癥反應(yīng)能維持DTCs中ZEB1的表達,，使其處于高度間質(zhì)狀態(tài)，從而防止其生長并形成宏轉(zhuǎn)移,。這種休眠的DTC最終可能會被喚醒并啟動宏轉(zhuǎn)移性生長,，但這似乎需要它們過渡到一個更上皮的（即準間質(zhì)）狀態(tài)。

這一思路也帶來了一個有趣的提示：休眠性DTCs可能在通過EMT而發(fā)生進展方面具有異質(zhì)性,，這一特質(zhì)也決定了它們啟動轉(zhuǎn)移性定植的潛力,。例如，具有高度間質(zhì)特征的DTC可能比那些具有較溫和EMT表現(xiàn)的DTC更難被喚醒,，因此對長期復(fù)發(fā)所構(gòu)成的風(fēng)險較小,。

總體而言，這些研究揭示了EMT過程中顯著的復(fù)雜性和可變性,。這種異質(zhì)性的來源似乎反映了最初上皮細胞預(yù)先就存在的染色質(zhì)狀態(tài),、產(chǎn)生的眾多替代性準間質(zhì)細胞類型、觸發(fā)該過程激活的各種旁分泌信號,、協(xié)調(diào)該程序的特定EMT-TFs,、EMT-TF激活的程度和持續(xù)時間，以及各種結(jié)果狀態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換的時空動態(tài)變化,。將這些考慮因素結(jié)合起來,，使我們對EMT過程在轉(zhuǎn)移過程中是如何運作的有了更全面的了解（圖3）。

此外,，DTCs的間質(zhì)極化程度也可能影響轉(zhuǎn)移性癌細胞對某些靶器官的明顯傾向性,，而不是其他器官。

盡管人們對準間質(zhì)CSCs的概念目前正逐漸形成共識,，但重要的問題仍未得到解答,。一個問題是由EMT過程產(chǎn)生的過渡性表型狀態(tài)的譜系是否如人們經(jīng)常描述的那樣，是一個間質(zhì)特征逐漸增加的線性進展模式,，并最終形成一個完全的間質(zhì)細胞,。有一些研究結(jié)果，如不同EMT-TFs可以發(fā)生順序激活,，似乎支持了這一觀點,。另一種可能性是，在這轉(zhuǎn)化過程中存在其他的側(cè)線,，其軌跡可能受到其他的環(huán)境因素或現(xiàn)有的細胞內(nèi)通路的影響（圖4）,。

單細胞測序方法確實也揭示了不同EMT軌跡的存在，但還是對這些替代路線的功能影響幾乎一無所知,。也許在這些路徑中只有一部分會產(chǎn)生高度轉(zhuǎn)移的CSC狀態(tài),。此外,，需要確定與CSCs相關(guān)的精確細胞狀態(tài)，并制定策略以將這些細胞分離到純凈狀態(tài),，是阻礙這一領(lǐng)域進展的關(guān)鍵問題,。

另一個問題是，在腫瘤內(nèi),，CSCs是否作為一個同質(zhì)的細胞亞群而存在,，或者說，在一個腫瘤內(nèi)是否存在多種CSCs亞型,，這也許是因為它們處在EMT過程的線性或多維地圖的不同位置。例如,，上皮樣和間質(zhì)樣的人類乳腺CSCs被發(fā)現(xiàn)存在于同一原發(fā)腫瘤中：上皮樣CSCs的醛脫氫酶（ALDH）呈陽性,，并具有增殖能力，而間質(zhì)樣CSCs則處于CD44hi CD24-狀態(tài),，并主要處于靜止狀態(tài),。細胞可能會在這兩種CSC狀態(tài)之間可逆性地轉(zhuǎn)換，但它們在腫瘤中的總體特質(zhì)可能也取決于具體的癌癥亞型,。微環(huán)境生態(tài)位也可能對間質(zhì)極化的程度有很大影響,，因為存在于EMT譜系不同點的癌細胞可在腫瘤中存在空間隔離。

上述多種類型CSCs的存在產(chǎn)生了另一個關(guān)于EMT過程,、干性和細胞增殖之間關(guān)系的問題,。眾所周知，EMT的激活通常會減少或完全抑制細胞增殖,，但目前仍不清楚這對干性特征的機制影響,。在這種情況下，我們注意到存在周期緩慢,、高度間質(zhì)的CSCs與上皮更明顯的增殖型CSCs這種二分法,。至少概括地說，正常組織的細胞性組織中,，維持上皮細胞的靜止干細胞池可以被激活并在組織損傷時進行更廣泛的增殖,。

如前所述，一些CSC細胞群,，如結(jié)腸癌中的LGR5+ CSC細胞群,，已被證明是轉(zhuǎn)移性定植的關(guān)鍵，而且似乎主要是上皮性的,。然而,，LGR5-細胞似乎主要負責(zé)最初播種到遠處的器官，之后它們又過渡到LGR5+的CSC狀態(tài),。這種類型的表型可塑性是否涉及EMT過程的作用也有待確定,。

最后,，調(diào)節(jié)這些細胞狀態(tài)轉(zhuǎn)換的動態(tài)過程也非常重要。例如,，上皮細胞可能通過一個漸進的,、線性的過程，逐步調(diào)整到更多的間質(zhì)狀態(tài),；或者,，通過觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)，如由miR-200-ZEB1軸控制的開關(guān),，過渡可能是非線性的,、更突然的，具有滯后反應(yīng)的特征,。雖然非滯后性EMT仍能誘發(fā)癌細胞的形態(tài)變化和侵襲行為,，但只有滯后性EMT與干細胞基因表達譜和產(chǎn)生轉(zhuǎn)移性克隆的能力有關(guān)。

此外,，這項研究顯示,，過渡到更多的間質(zhì)狀態(tài)和從更多的間質(zhì)狀態(tài)過渡到上皮狀態(tài)可能有著不同的替代信號通路。我們預(yù)計,，未來的單細胞分析,、數(shù)學(xué)建模和全基因組CRISPR篩選將為各種EMT和MET過程的動態(tài)變化提供更多的見解。

在正常和腫瘤性上皮組織中,，EMT過程與干細胞狀態(tài)密切相關(guān),。然而，我們目前對其中的生物機制還缺乏清晰的認識,。EMT可能使正常和腫瘤干細胞產(chǎn)生哪些重要的分子變化和細胞特征,？

我們注意到，在某些情況下,，在正常組織中發(fā)生的干細胞過程與來自這些組織的腫瘤中說發(fā)生的干細胞過程之間可能存在著巨大的差異,。例如,小鼠造血干細胞需依賴于SLUG,而小鼠乳腺癌的造血干細胞則會優(yōu)先激活其同源物SNAIL。雖然這兩個類似的轉(zhuǎn)錄因子可能調(diào)節(jié)著一組共同的干性相關(guān)靶標,但它們所調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄過程有很大的差異,。盡管有這些差異,，我們還是推測EMT過程的某些方面與干細胞狀態(tài)有著根本性的關(guān)系（圖5）。

早期的研究發(fā)現(xiàn)了EMT過程與作為干細胞經(jīng)典表觀遺傳調(diào)控因子的已知蛋白質(zhì)和microRNAs之間的關(guān)聯(lián),，如原癌基因BMI1對干細胞的自我更新很重要,。事實上，ZEB1和TWIST1都能導(dǎo)致BMI1發(fā)生上調(diào),。相反,，能誘導(dǎo)MET的蛋白激酶A（PKA）的激活會抑制正常乳腺基底細胞的自我更新，并通過抑制SOX4而抑制小鼠乳腺腫瘤模型中的CSC潛能,，從而突出了EMT和干細胞自我更新之間的另一種分子聯(lián)系,。

EMT過程也可能在控制干細胞對稱和不對稱分裂的微妙平衡中發(fā)揮更直接的作用,。例如，SNAIL能促進CSCs和正常組織的細胞向?qū)ΨQ性分裂轉(zhuǎn)變,。也有可能是EMT調(diào)節(jié)了老化細胞器的不對稱分配,，而這與干細胞的維持有關(guān)。需要注意的是SNAIL和TWIST已被證明可促進p53的降解,，因為p53的缺失能增強MaSCs和CSCs的自我更新分裂,。

EMT-TFs，包括ZEB1和SLUG,，在DNA損傷反應(yīng)中穩(wěn)定,，并促進DNA修復(fù)，這也提現(xiàn)了EMT在保護干細胞基因組方面的直接作用,。事實上,，乳腺上皮細胞中SLUG的缺失可導(dǎo)致DNA損傷的積累并加速MaSCs的老化。這些與DNA損傷機制有關(guān)的生化機制聯(lián)系可能促進了CSCs對化療的抵抗性,。

細胞進入準間質(zhì)狀態(tài)也可能與某些干性促進信號的激活有關(guān),，如那些由WNT,、Notch,、Hedgehog或YAP途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號，所有這些都經(jīng)常被牽涉到對正常干細胞和CSCs的控制,。EMT過程改變了與ECM的粘附作用,，并被證明有助于形成含有β1-整合素的絲狀突起，這反過來又與腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移能力有關(guān),。因此,，EMT過程被激活，可影響細胞對生態(tài)位信號的反應(yīng),，這對誘導(dǎo)或維持干性至關(guān)重要,。

上皮-間質(zhì)的可塑性可能使某些干細胞能夠產(chǎn)生適應(yīng)性變化以承受住環(huán)境壓力，最終存活下來并重新填充組織或腫瘤,。雖然干細胞和CSCs確實可能通過不同的狀態(tài)過渡并受益于EMT可塑性,，但我們也注意到，可塑性本身可能不是干細胞活性所必須的,，因為一直處在在部分間質(zhì)CSC狀態(tài)的細胞仍然具有高度致瘤性,。

與干細胞有關(guān)的代謝物是細胞分化和增殖的重要調(diào)節(jié)因素。例如,，人類肺部CSCs已被證明其蛋氨酸循環(huán)的通量會增加,，而且蛋氨酸是其致瘤能力的特別需要。由于許多代謝變化都已被發(fā)現(xiàn)會伴隨EMT的發(fā)生,，因此這種轉(zhuǎn)變可能會賦予一些對干細胞有利的代謝適應(yīng)性,。

現(xiàn)在和可預(yù)見的未來科學(xué)家們所面臨的挑戰(zhàn)是如何將這些機制聯(lián)系起來并發(fā)展成一個統(tǒng)一的上皮干細胞狀態(tài)生物模型,，以闡述這種細胞精確的準間質(zhì)表型，將EMT和干性機制相結(jié)合起來的相對重要性,，以及它們之間的整合可幫助大家更好地了解它們在CSCs中的相似或差異,。揭示EMT和干細胞狀態(tài)之間的聯(lián)系將有助于闡明干細胞在不同上皮層中所共有的基本過程，并將揭示這些過程是如何被CSCs所應(yīng)用或阻礙,，從而促進癌癥的發(fā)生,。

一波分析猛如狗，一看結(jié)果抖三抖,？腫瘤臨床分析都做到這份上了,！