上皮间质转化介导肿瘤转移的分子机制

张青云,傅俊江,陈汉春*

(1.中南大学生命科学学院生物化学与分子生物学系,中国湖南长沙410013；2.西南医科大学表观遗传与肿瘤重点实验室医学基础研究中心,中国四川泸州646000)

肿瘤转移是癌症致死的重要原因之一[1]。肿瘤细胞的转移历经上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、定向侵袭、侵入血液循环或淋巴循环、渗出脉管并形成微转移灶和定植[2]。EMT是上皮细胞上皮样特征减少并获得间充质细胞特性的生理过程[3],也是正常器官发生和应对细胞应激、炎症和缺氧反应所需的重要环节[4]。EMT受众多参与维持上皮特性的钙依赖性细胞黏附分子的调节。例如:钙黏蛋白切换,即E-钙黏蛋白(E-cadherin)到N-钙黏蛋白(N-cadherin)的转换,其重要分子特征是E-cadherin功能丧失以及N-cadherin和波形蛋白(vimentin)等功能增强。EMT是肿瘤细胞侵袭转移的初始步骤,呈现上皮细胞失去细胞极性和细胞黏附能力而获得迁移和侵袭性,在启动和促进肿瘤细胞侵袭和转移中发挥重要作用[5]。EMT过程中,一些细胞可以获得有助于肿瘤细胞转移的肿瘤干细胞样特性和耐药性[6]。该过程也与抑制细胞衰老相关[7]。根据其发生的生物学背景,EMT被分为3种亚型。Ⅰ型EMT对胚胎发生和器官发育至关重要；Ⅱ型EMT受炎症反应激活,与伤口愈合、组织再生和器官纤维化相关；Ⅲ型EMT主要参与肿瘤的发展和转移[8]。肿瘤发展过程中的EMT可通过间质上皮转化(mesenchymal-epithelial transition,MET)而恢复上皮样特性,多发生在肿瘤细胞最终的转移部位以形成新的肿瘤[7]。较多研究发现,多种类型的肿瘤组织中异常高表达Twist、Snail和Zeb等转录因子家族成员,这些转录因子通过负调节E-cadherin转录而促进EMT的发生发展[1,9]。本文主要介绍几种EMT标志性蛋白质和典型的转录因子在肿瘤侵袭转移中的作用及其机制,为肿瘤的生物治疗机制研究提供新思路。文中所涉及的分子之间的相互作用总结于图1。

1 EMT标志性蛋白质影响肿瘤转移

应力纤维重排、β-连环蛋白(β-catenin)从膜到核的重新定位、E-cadherin表达被抑制、肌动蛋白发生重组及vimentin和N-cadherin表达上调是肿瘤转移过程中EMT发生的关键事件。上皮细胞特征的维持在于稳定的细胞-细胞接触及黏附点的形成,E-cadherin通过α-或β-catenin连接到肌动蛋白丝形成稳定的细胞接触。肿瘤细胞在EMT过程中频繁出现E-cadherin表达下调和功能丧失,β-catenin从膜到核的重新定位,间充质细胞标志性蛋白质N-cadherin和vimentin高表达均促进肿瘤细胞转移[9,10]。

1.1 E-cadherin抑制肿瘤转移

E-cadherin是由钙黏蛋白1基因(cadherin-1,CDH1)表达的跨膜糖蛋白[11]。它是钙黏蛋白超家族中的一员,作为一种Ca2+依赖性黏附分子,能够调节细胞间相互作用[12]。E-cadherin是促进上皮细胞黏附的钙依赖性细胞表面蛋白质,具有长肽段的胞质和胞外结构域,细胞外结构域在相邻细胞之间产生亲和作用以促进细胞黏附。E-cadherin是EMT典型的上皮细胞标志物。抑制E-cadherin的表达或阻断其功能可致细胞间质形态改变,有利于细胞迁移、侵袭和转移[13]。研究发现,体细胞突变、染色体缺失、蛋白水解酶切割均可以使CDH1沉默或表达水平降低,此外表观遗传学修饰引起的CDH1启动子沉默,同样可以降低E-cadherin的表达,从而促使上皮细胞获得成纤维细胞表型,使其解离和迁移能力增强。另外,转录因子 Twist、Snail、Slug、Zeb1 和 Zeb2 作为 E-cadherin的转录阻遏物,可经抑制E-cadherin表达而破坏紧密连接和细胞桥粒[11,14]。研究发现,E-cadherin的启动子甲基化存在于多种上皮癌细胞中,包括头颈鳞癌、胃癌、肝癌、膀胱癌和肺癌[10]。在乳腺癌中,E-cadherin功能的部分或全部丧失与肿瘤细胞失去分化特征、获得侵袭性、发生转移及预后差相关[13]。

1.2 N-cadherin促进肿瘤转移

钙黏蛋白切换,即从E-cadherin到N-cadherin的转换,调节细胞在EMT过程中的迁移和侵袭能力。研究表明,N-cadherin通过激活丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)/胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)和磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)信号转导途径,调控EMT标志蛋白质如E-cadherin和vimentin的转录,从而促进EMT发生及肿瘤转移。下调N-cadherin表达可显著抑制Twist、Snail和Slug的表达,而在甲状腺癌细胞IHH4中N-cadherin的异位表达能够显著上调Twist和Slug的表达；研究发现,基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)与肿瘤转移密切相关,敲低N-cadherin表达可下调MMP-2、MMP-9和 MMP-14的转录,表明N-cadherin通过调节EMT及细胞转移相关基因的转录,促进甲状腺癌细胞转移[1]。在子宫内膜癌细胞中,肿瘤抑制因子的失活或表观遗传学修饰沉默,同样促进间充质标记物N-cadherin的表达[15]。N-cadherin高表达与细胞分化抑制、肿瘤的晚期病理分期和淋巴结转移以及更短的疾病特异生存期(diseasespecific survival,DSS)和无病生存期(disease-free survival,DFS)显著相关,N-cadherin可能经介导不稳定的细胞黏附而促进肿瘤转移[16]。

1.3 Vimentin促进肿瘤转移

Vimentin是一种高度保守的相对分子质量为57 kD的蛋白质,广泛表达于血管内皮细胞、肾小管细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞、成纤维细胞和白细胞,主要表达于间充质细胞[17]。Vimentin是一种中间丝蛋白质,是间充质细胞区分于上皮细胞的标志物[9]。据报道,在卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌[15]、乳腺癌[13]、舌鳞状细胞癌[16]、肺癌[17]、前列腺癌[14]细胞中,vimentin的表达水平与肿瘤细胞的侵袭转移能力呈正相关。Vimentin涉及肿瘤发生和进展的较多环节,包括肿瘤的起始、EMT和肿瘤细胞的转移性扩散。Vimentin是调节EMT的重要组分,涉及EMT发生和肿瘤进展、细胞迁移和入侵、细胞器(如线粒体)定位和锚定的主要信号转导途径,影响细胞与细胞以及细胞与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)之间的黏附,被认为是细胞运动的重要监管者[17]。在舌鳞状细胞癌中,vimentin参与肿瘤发生,并且与细胞分化程度差、淋巴结转移及较短时程的DSS和DFS显著相关[16]。Vimentin 通过调节 E-cadherin/β-catenin 复合物来促进细胞侵袭,其比E-cadherin/β-catenin在肿瘤转移过程中发挥着更加关键的作用[18]。

1.4 MMPs促进肿瘤转移

MMPs可经降解细胞外基质而降低细胞-基质黏附度[14],呈现对EMT的重要调节作用。MMPs的过表达在肿瘤细胞的迁移和侵袭中起关键作用[19],主要见于促进乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、肺癌、支气管癌[15]、肾癌、口腔癌和卵巢癌的转移[20]。其效应过程基本遵循MMPs促进胚胎发育中EMT发生的模式,包括细胞黏附破坏、极性丧失和细胞骨架重塑,释放间质特异性MMPs(MMP-1、MMP-2、MMP-9、MMP-12 和 MMP-13)、降解侵入和传播到特定组织的细胞外基质及诱导基质细胞分泌MMPs(MMP-7和MMP-14),从而增加细胞外基质的降解并促进肿瘤细胞的侵袭转移。此外,MMPs可经介导蛋白酶水解E-cadherin而促进肿瘤细胞侵袭转移。目前,已在卵巢癌、乳腺癌、胃癌和结直肠癌中发现了不同类型的MMPs的表达与不良预后相关[7]。其中,MMP-2和MMP-9特异性降解明胶、胶原蛋白、弹性蛋白和纤连蛋白[14],是参与EMT过程进而诱导肿瘤细胞侵袭和转移相关性最高的两种酶。MMPs除了发挥肽链内切酶功能促进细胞外基质蛋白质的降解外,也可以切割细胞表面受体并参与生物活性分子的加工,从而促进肿瘤转移[11]。事实上,所有的MMPs均能以一定的速度切割明胶和纤连蛋白,几乎每种MMP都能降解含胶原蛋白序列GPQGIAGQ的八肽。此外,MMPs的激活存在多种机制,例如:MMPs与丝氨酸蛋白酶的相互作用；纤溶酶可以切割MMPs的前体,如胶原酶和基质溶素,并将它们激活；MMP-7可促进低相对分子质量尿激酶原和尿激酶的形成[21]。

1.5 β-catenin异位表达促进肿瘤转移

β-catenin介导钙黏蛋白黏附受体与细胞骨架连接,它与膜上的E-cadherin结合,对于E-cadherin的定位和功能的发挥至关重要。β-catenin也是Wnt信号转导通路中的关键要素,Wnt经典信号通路能够通过抑制糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK3β)介导的磷酸化及抑制胞质中β-catenin的降解诱发EMT,还能作为共转录激活因子作用于靶基因[22]。β-catenin定位于正常上皮细胞和非侵袭性肿瘤细胞的细胞膜中；在经历EMT的细胞中,β-catenin位于细胞质或细胞核中。β-catenin在细胞质中的定位反映其与E-cadherin分离,细胞质中的游离β-catenin易位至细胞核并促进EMT诱导性蛋白质的基因转录[13]。β-catenin的表达增强与肿瘤细胞的增殖和迁移相关。据报道,在卵巢癌、人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)诱导的宫颈癌和子宫内膜癌中,β-catenin在细胞质和细胞核中积累,引起Wnt/β-catenin信号转导通路的改变,使其下游靶基因(EMT诱导性蛋白质基因)的转录活性增强,进而促进肿瘤细胞的侵袭与转移[15]。研究表明,上调β-catenin表达可增加EMT水平；E-cadherin的功能丧失往往上调β-catenin的信号转导活性从而增加EMT水平[23]。EMT过程中,与E-cadherin分离的β-catenin在细胞质中积累并转移到细胞核而活化EMT相关基因的转录[24],特别是促进Snail转录因子家族成员的表达[22]。有关细胞EMT程序的研究发现β-catenin与Slug转录因子家族成员之间存在密切关系,经典的Wnt信号转导可以通过增加β-catenin水平而促进Slug表达,从而激活EMT程序[25]。此外,研究发现沉默β-catenin的表达可逆转乳腺癌中由类细胞周期素依赖性激酶2(cyclin-dependent kinase-like 2,CDKL2)诱导的EMT[13]。入核的β-catenin通过诱导Zeb1的转录上调,继而调节乳腺癌细胞中的DNA损伤修复和阿霉素(doxorubicin,DOX)抗性。Zeb1沉默的MCF-7/ADR细胞不能进行DNA的损伤修复。长期阿霉素用药能够促进β-catenin发生核转位,诱导肿瘤细胞发生EMT转化。已有临床试验报道,以阿霉素为基础的传统治疗方案未能延长胃癌患者的生存期,其关键原因就在于细胞获得阿霉素抗性后诱导了EMT的发生,而阻碍β-catenin信号的传导可抑制DOX诱导的EMT和细胞迁移[18,26]。

2 EMT相关转录因子促进肿瘤转移

研究表明某些转录因子的表达上调会促进EMT过程,如Twist、Snail和Slug等家族的转录因子可将部分分化的肿瘤细胞重编程而使其获得干细胞特性[27]。EMT相关转录因子异常升高引起的细胞可塑性导致肿瘤迅速发展和治疗效率降低[28]。EMT相关转录因子的表达在体细胞组织中被抑制,但在肿瘤发展过程中,由于各种细胞自主途径和微环境的影响,这些EMT相关转录因子的表达又被重新启动[29]。这些转录因子主要是通过抑制肿瘤细胞的衰老和凋亡,并诱导其干性和代谢改变而呈现致癌潜能。已知Twist蛋白质能够抑制肿瘤细胞的衰老和凋亡,Snail和Zeb家族蛋白质则主要是抵抗细胞死亡。同时,Twist、Snail和Zeb家族蛋白质也可促进细胞获得细胞干性和诱导细胞恶性转化,Snail蛋白质可同时促进细胞的代谢改变[30]。

2.1 Twist家族转录因子

Twist是螺旋-环-螺旋(bHLH)结构的转录因子家族成员之一,是一个重要的EMT相关转录因子[31]。Twist(也称 Twist1)和 Twist相关蛋白质(Twist2)具有广泛的同源性[32]。Twist1被认为是EMT的重要调节者,它的突变与常染色体显性遗传病Saethre-Chotzen综合征的发生相关[33]；肿瘤转移灶中常发现Twist1表达异常或其基因的甲基化修饰增加。Twist1的过表达与前列腺癌、上皮性卵巢癌、尿路上皮癌、膀胱癌、肝细胞癌、胃癌、结肠癌、直肠癌、甲状腺癌、乳腺癌、食管鳞状细胞癌、鼻咽癌、头颈癌、胶质母细胞瘤和慢性髓系白血病等的发展相关[2,34]。Twist在3种类型的EMT中均被激活,并在肿瘤转移过程中表达上调。Twist是E-cadherin的转录阻遏物,对N-cadherin和纤连蛋白的转录呈现诱导作用[9]。除过表达以外,表观遗传改变(如Twist1基因启动子超甲基化)也与不同类型的肿瘤发展相关[34]。Twist1基因启动子超甲基化是其重要的表观遗传学特性之一,但Twist1基因启动子的超甲基化不一定与Twist1的mRNA或蛋白质水平相关；Twist1过表达与其基因启动子超甲基化似乎是两个独立事件。Twist1过表达与癌症高等级或侵袭性肿瘤伴随的淋巴结转移或远端转移呈正相关,也与肿瘤的治疗效率降低、肿瘤复发和不良预后呈正相关。因此,Twist1可能成为一个诊断癌症预后不良的生物标志。目前,该结论已经在乳腺癌、膀胱癌、宫颈癌、食管鳞状细胞癌、头颈癌、结直肠癌、肝细胞癌、黑色素瘤、鼻咽癌和卵巢癌中获得了证实；同时,细胞系和动物模型的研究结果也体现出Twist1的肿瘤标志物作用[2]。

Twist1作为信号转导分子,既可参与Akt、信号转导子与转录激活子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、MAPK、Ras、转化生长因子-β (transforming growth factor-β,TGF-β)和Wnt等典型的致瘤信号通路的信号转导而介导肿瘤转移,又受核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)、原肌球蛋白受体激酶B(tropomyosin receptor kinase B,TrkB)和类固醇受体辅激活物-3(steroid receptor coactivator-3,SRC-3)等经典的信号转导通路的调控而促进肿瘤的发生发展。Twist1经下调E-cadherin和上调N-cadherin表达而促进EMT发生；在结直肠癌细胞中,Twist通过减少E-cadherin的表达和增加vimentin及MMP-9的表达而促进EMT进程与细胞侵袭；Twist1在细胞转移相关的血管发生、外渗、侵袭性伪足生成及血管生成拟态和染色体不稳定等过程中也具有至关重要的作用[34,35]。在乳腺癌中,Twist参与介导肿瘤细胞的激素抗性；Twist在胰腺肿瘤细胞中表达较低,但在缺氧条件下被激活后则促进肿瘤细胞侵袭转移[36]。研究表明,Twist1作为一种存在于多种肿瘤细胞中的转录因子,参与介导肿瘤起始、细胞干性形成、血管生成及细胞侵袭转移和耐药机制[2]。

2.2 Snail家族转录因子

Snail转录因子超家族成员包括Snail1、Slug(Snail2)和Scratch,这些蛋白质都具有SNAG结构域和至少4个功能性锌指结构[14]。SNAG结构域对于蛋白质的核定位及其发挥转录阻遏物的作用是必不可少的[37]。Snail和Slug均可抑制编码E-cadherin的上皮标记基因CDH1的表达,其中Snail是被广泛认可的E-cadherin表达抑制因子,可直接抑制E-cadherin的转录而共同诱导EMT的发生[38]。此外,Snail可经调控细胞骨架蛋白质的基因表达而诱导EMT发生,并由EMT直接诱导与肿瘤转移相关的生物物理变化而促进肿瘤转移[39]；Snail也可经诱导E-cadherin阻遏物如Zeb-1和Zeb-2的表达而降低E-cadherin的肿瘤转移抑制效应[40]。在前列腺癌微环境中,Snail不仅能够与TGF-β相互作用,而且也能与表皮生长因子(epi dermal growth factor,EGF)相互作用,下调人类白细胞抗原Ⅰ(human leukocyte antigen,HLA-Ⅰ)的表达,加速前列腺癌进展；敲低前列腺癌细胞中Snail的表达则显著逆转由TGF-β和EGF作用导致的HLA-Ⅰ表达的下调,表明Snail在HLA-Ⅰ的表达调控中发挥关键作用,Snail诱导的EMT主要经免疫抑制促进细胞转移[41]。靶向下调Snail可逆转EMT[42]。有研究认为,Snail是预防肿瘤转移的有效靶标[43]。Snail的高表达与肿瘤恶性程度高及预后差相关,已成为肝癌、胃癌和膀胱癌的不良预后标志[14]。此外,Snail可以招募多种染色质酶,包括赖氨酸特异性去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)、组蛋白去乙酰化酶1/2(histone deacetylase 1/2,HDAC1/2)、多梳抑制复合物2(polycomb repressive complex 2,PRC2)、常染色质组蛋白赖氨酸N-甲基转移酶2(euchromatic histone-lysine N-methyltransferase 2,EHMT2/G9a)和花斑抑制因子同源物(suppressor of variegation 3-9 homolog 1,Suv3-9H1),作用于E-cadherin编码基因启动子,这些酶以高度协调的方式作用于异染色质,促进启动子区DNA甲基转移酶介导的DNA甲基化。阻断Snail与这些染色质修饰酶之间的连接可能是预防EMT相关性肿瘤转移的有效策略[44]。研究发现,Snail1的作用还涉及药物/免疫抗性的调节和肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)表型呈现[14]。

Snail家族的另一成员Slug在EMT中也发挥重要作用。下调Slug活性可抑制三阴性乳腺癌细胞的转移扩散,其机制可能是特异性地抑制了乳腺癌细胞的骨归巢和定植[13]。研究发现,在正常的乳腺上皮细胞中Slug还可以调节细胞分化、细胞可塑性和乳腺干细胞状态。这些Slug依赖过程已被证明影响乳腺肿瘤的起始和进展[37]。研究表明,Slug是黑色素瘤细胞转移的必需转录因子[43]。Slug能够抑制P53介导的细胞凋亡并激活肿瘤细胞的干细胞特性,从而促使肿瘤细胞产生放射抗性；敲除Slug可增加荷瘤小鼠肿瘤细胞的放射敏感性[30]。Snail及Slug不仅抑制E-cadherin表达,而且下调闭合蛋白、紧密连接蛋白和黏蛋白1的表达,上调vimentin和纤连蛋白的表达,从而形成完整的EMT环境和呈现EMT表型[11,45]。Snail1的存在增加了MMP-2和MMP-9的mRNA水平并促进EMT的发生,Snail1和Slug共同持续诱导MMP-9的表达以维持EMT进程[14]。然而,同样作为Snail家族成员的Scratch在EMT过程中并未呈现显著作用[13]。

2.3 Zeb家族转录因子

Zeb家族(Zeb1和Zeb2)是一组具有锌指结构的转录因子,其通过下调E-cadherin以及紧密连接、间隙连接和桥粒连接的某些组成成分的表达,上调其他间质标记蛋白质如vimentin、纤连蛋白、N-cadherin和MMPs的表达,导致上皮细胞的极性和黏附性丧失,诱导EMT发生,促进细胞迁移、侵袭和最终转移至远端器官。Zeb转录因子的编码基因能够被多种信号分子或信号转导途径激活,如信号分子类固醇激素、缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)、血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor,PDGF)受体、Ras-胞外信号调节激酶2-Fos相关抗原1(Ras-extracellular signal-regulated kinase 2-Fos-related antigen 1,Ras-ERK2-Fra1)、NF-κB和Janus激酶(Janus kinase,JAK)/STAT3及经典TGF-β/Smad、Wnt和 Notch等信号转导途径[13,34]。在针对皮肤黑色素瘤[46]、甲状腺癌[47]、卵巢癌、乳腺癌、子宫内膜癌、肺癌、前列腺癌、结肠癌、胆囊癌、胰腺癌和膀胱癌等肿瘤的研究中,人们发现过表达Zeb蛋白质能促进肿瘤细胞的侵袭和转移；而且表观遗传学改变如启动子高甲基化和Zeb1基因的组蛋白修饰均可促进肿瘤细胞转移。已有研究报道,某些微RNA(microRNA,miRNA)如miR-200、miR-183和miR-203能抑制肿瘤细胞的干细胞特性,而Zeb能够降低这些miRNA的表达,从而增加肿瘤细胞的干细胞特性[34]。

图1 EMT介导肿瘤转移的分子机制[30,34,35]Fig.1 The molecular mechanism of epithelial-mesenchymal transition mediating tumor metastasis[30,34,35]

在皮肤黑色素瘤中,从Zeb2high/Snail2high到Zeb1high/Twist1high表达模式的切换与肿瘤起始和进展相关[48]。Zeb1过表达与肿瘤的恶性程度呈正相关,特别是上皮衍生癌如乳腺癌和肺癌。Zeb1作为EMT相关转录因子,经促进EMT而促进肿瘤的发生发展和转移[46]。研究表明,在胰腺癌和前列腺癌细胞中,Zeb1促进了Notch配体Jagged1的表达并通过抑制miR-200的表达而活化Notch信号转导通路；在肺癌细胞中,Zeb1则直接上调Notch1表达,而非调节Jagged1的表达,这提示在不同类型的人类肿瘤细胞中,Zeb1/miR-200可以通过不同的机制来调节Notch信号转导通路[49]。此外,Zeb1决定肿瘤干细胞性质,与肿瘤细胞的放射抗性和耐药性密切相关[13],组蛋白去乙酰化酶抑制剂可以逆转Zeb1调节的EMT,并降低胰腺癌对吉西他滨的耐药性[50]。在鼻咽癌细胞中,Zeb1通过激活DNA损伤修复途径产生放射抗性而诱导EMT的发生[30]；在胰腺癌中,Zeb1与EMT和细胞干性维持相关[51]；在前列腺癌细胞中,Zeb1的表达水平与格里森评分相关[52]。

3 结语

EMT是胚胎发育和细胞应激所需的关键细胞过程,其在启动和促进肿瘤细胞转移与侵袭中的作用及机制越来越受到重视。EMT信号调控网络复杂,分子调控机制尚未完全清楚。作为肿瘤细胞转移的关键步骤,EMT在肿瘤诊断、肿瘤分期和肿瘤治疗中都有着重要作用。众所周知,肿瘤细胞的转移与癌症高发病率和死亡率密切相关,同时也是成功攻克癌症的主要障碍。因此,近几年集中于EMT在肿瘤细胞迁移侵袭方面的分子机制研究得到了广泛开展。虽然目前对EMT在肿瘤细胞迁移侵袭中的作用有了较好的阐述,但是关于肿瘤细胞在经历EMT后细胞代谢的改变以及对肿瘤干细胞表型、放射抗性的影响及机制知之甚少,这将是系统阐明EMT介导的相关生物学作用的瓶颈。随着高通量及功能蛋白质组学技术研究的快速发展,人们有望全面阐明参与EMT的蛋白质分子的相互作用网络,这将为减少肿瘤复发、预防肿瘤细胞侵袭和远端转移提供新的研究方向。同时,明确EMT相关蛋白质及转录因子在肿瘤细胞转移中的作用有助于人们对肿瘤的发生和治疗产生新的认知,为抑制肿瘤发展提供新的研究思路。此外,利用这些参与EMT过程的蛋白质分子发掘新的肿瘤治疗靶点、研发新型诊断试剂和治疗药物可能成为早期诊断和肿瘤治疗的新策略。