Epiteeli-mesenkymaalinen siirtymä (epithelial-mesenchymal transition, EMT) on orkestroitu tapahtumasarja, jossa solun ja solun sekä solun ja ekstrasellulaarisen matriksin (ECM) väliset vuorovaikutussuhteet muuttuvat siten, että ne irrottavat epiteelisolut ympäröivästä kudoksesta, sytoskeletti järjestäytyy uudelleen niin, että se kykenee liikkumaan kolmiulotteisen ECM:n läpi, ja uusi transkriptio-ohjelma käynnistyy mesenkymaalisen fenotyypin ylläpitämiseksi. EMT on välttämätön alkionkehitykselle, mutta se on kuitenkin potentiaalisesti tuhoisa, jos sitä dereguloidaan, ja on käymässä yhä selvemmäksi, että EMT-mekanismien epäasianmukainen hyödyntäminen on olennainen osa monien epiteelikudosten kasvainten etenemistä.⇓

Rakenteellinen eheys on epiteelikudosten keskeinen ominaisuus: ulkoiset epiteelit toimivat suojaavina muureina ympäristön aiheuttamia vaaratekijöitä vastaan ja sisäiset epiteelit luovat elimistön sisälle rajattuja ja fysiologisesti kontrolloituja alialueita. Epiteelin rakennetta ylläpitävät solujen ja solujen väliset vuorovaikutukset. Näihin kuuluvat tiukat liitokset, kadheriinipohjaiset adherens-liitokset, jotka ovat yhteydessä aktiinisytoskelettiin, rakoliitokset, jotka mahdollistavat suorat kemialliset vuorovaikutukset naapurisolujen välillä, ja desmosomit, jotka ovat yhteydessä välimuotoiseen filamenttisytoskelettiin, sekä solujen ja EKM:n väliset vuorovaikutukset, joita välittävät integriinit ja muut molekyylit. Solu-solu- ja solu-ECM-kontaktit määrittelevät myös kudospolariteetin (Yeaman et al., 1999), mikä mahdollistaa erilaiset toiminnot apikaali- ja basaalipinnoille. Sitä vastoin monet mesenkyymisolut ovat olemassa suurelta osin ilman suoria solu-solukontakteja ja määriteltyä solupolariteettia, ja niillä on erilaiset solu-ECM-vuorovaikutukset ja sytoskelettirakenteet. Mesenkyymisolut voivat vaikuttaa ECM:ään syntetisoimalla ja organisoimalla uusia komponentteja ja muokkaamalla ECM:ää tuottamalla matriksia hajottavia metalloproteinaaseja (MMP). Mesenkyymisolut ovat myös runsaita epiteelisoluihin vaikuttavien signaaliproteiinien lähteitä, mukaan lukien epidermaalisten (EGF), heptosyyttien (HGF) ja fibroblastien (FGF) perheiden kasvutekijät sekä transformoiva kasvutekijä β (TGFβ).

EMT:n indusoituminen näyttäisi olevan hyvin kudos- ja solutyyppispesifistä (Thiery, 2003), koska tekijöillä, jotka indusoivat EMT:tä joissakin olosuhteissa, voi olla toisissa oloissa aivan toisenlainen vaikutus kuin muissa olosuhteissa (Janda ym., 2003), 2002). Jotkin sytoplasmisista signaalinsiirtoreiteistä ovat melko hyvin määriteltyjä – esimerkiksi SMAD-proteiinien aktivoituminen ja ydintranslokaatio sen jälkeen, kun TGFβ liittyy sen solupintareseptoreihin (Shi ja Massague, 2003). Toisissa tapauksissa EMT:n aktivoitumiseen liittyy enemmän pleiotrooppisia signaaleja, kuten reaktiiviset happilajit (ROS), joita tuotetaan vasteena altistumiselle matriksin metalloproteinaaseille (MMP) (Radisky ym., 2005). ROS voi vaikuttaa useisiin signaalireitteihin (Finkel, 2003; Hussain ym., 2003), ja se voi myös suoraan indusoida EMT:tä (Mori ym., 2004). EMT:n indusoijat voivat suoraan muuttaa sytoskelettirakennetta ja johtaa solu-solu- ja solu-ECM-vuorovaikutusten hajoamiseen (Janda ym., 2002; Ozdamar ym., 2005), mutta EMT-reitin tärkeään osaan kuuluu keskeisten transkriptiotekijöiden aktivoituminen (Huber ym., 2004; Nieto, 2002; Peinado ym., 2003). Monet näiden transkriptiotekijöiden aktivoimista EMT:hen reagoivista geeneistä koodaavat EMT:n induktioon osallistuvia proteiineja ja luovat siten takaisinkytkentäsilmukoita, jotka voivat auttaa ylläpitämään mesenkymaalista fenotyyppiä.

EMT:llä on merkitystä monissa kehitysvaiheissa, kuten gastrulaatiossa, jossa alkion epiteelistä syntyy mesodermi, ja hermoruston delaminaatiossa, joka tuottaa populaation erittäin liikkuvia soluja, jotka vaeltavat moniin eri kudoksiin ja sulautuvat niihin (Nieto, 2001; Shook ja Keller, 2003). Siirryttyään kohdekohteisiinsa solut voivat palata alkuperäiseen epiteelifenotyyppiinsä prosessin kautta, joka tunnetaan nimellä mesenkymaalis-epiteelinen siirtymä (MET). Tutkimukset ovat osoittaneet, että kudosmorfologialla on merkitystä kehityksellisen EMT:n induktiossa (Shook ja Keller, 2003). Joissakin tapauksissa epiteelisolut sijaitsevat paikassa, jossa ne käyvät läpi EMT:n. Toisissa taas epiteelin alueet järjestäytyvät uudelleen ennen kuin ne irtoavat ympäröivistä soluista ja saavat kyvyn murtautua tyvikalvon läpi.

EMT:n indusoituminen voi vaarantaa kudoksen mekaanisen ja fysiologisen eheyden, ja tämän prosessin sopimattomalla indusoitumisella voi olla tuhoisia seurauksia. Krooninen tulehdus tai olosuhteet, jotka edistävät jatkuvaa kudoshäiriötä, voivat stimuloida fibroosia, tilaa, jossa liiallinen EMT vaarantaa kudoksen eheyden ja elintoiminnot (Iwano ym., 2002; Kalluri ja Neilson, 2003). Lisäksi EMT:n läpikäyneiden solujen määrittelevä ominaisuus – kyky irtautua naapurisoluista ja tunkeutua ympäröiviin kudoksiin ja niiden läpi – on erityisen vaarallinen, kun kasvainsolut hankkivat sen, ja kehitystutkimuksissa havaittujen EMT-prosessien on nyt havaittu osallistuvan kasvainten etäpesäkkeiden muodostumisen keskeisiin vaiheisiin (Kang ja Massague, 2004; Yang ym., 2004). EMT vaikuttaa myös kasvaimen etenemiseen lisäämällä vastustuskykyä apoptoottisia aineita vastaan (Maestro ym., 1999; Vega ym., 2004) ja tuottamalla tukikudoksia, jotka lisäävät keskeisen kasvaimen pahanlaatuisuutta (Petersen ym., 2004), 2003).

Vaikka yksittäisistä solunulkoisista tekijöistä ja niiden indusoimista EMT:tä säätelevistä reiteistä on opittu paljon, hyvin vähän tiedetään siitä, miten nämä tekijät integroituvat toisiinsa kudoskontekstissa, ja vielä vähemmän tunnetaan MET:n mekanismeja. Kehitystutkimuksista saatujen tietojen yhdistäminen viljelytesteistä saatuihin yksityiskohtaisiin tietoihin, mikä on jo käynnissä, antaa keskeistä tietoa näistä kysymyksistä.