Az epithelial-mesenchymal transition (EMT) egy olyan összehangolt eseménysorozat, amelyben a sejt-sejt és sejt-extracelluláris mátrix (ECM) kölcsönhatások megváltoznak, hogy a hámsejtek elszakadjanak a környező szövetektől, a citoszkeleton átrendeződik, hogy a háromdimenziós ECM-ben való mozgás képességét biztosítsa, és egy új transzkripciós program indukálódik a mesenchymális fenotípus fenntartása érdekében. Az embrionális fejlődéshez nélkülözhetetlen EMT mindazonáltal potenciálisan destruktív, ha deregulálódik, és egyre világosabbá válik, hogy az EMT mechanizmusok nem megfelelő kihasználása számos hámszöveti tumor progressziójának szerves része.⇓

A szerkezeti integritás a hámszövetek kulcsfontosságú tulajdonsága: a külső hámszövetek a környezeti veszélyekkel szembeni védőgátként szolgálnak, a belső hámszövetek pedig meghatározott és fiziológiailag szabályozott szubdomaineket hoznak létre a szervezeten belül. A hámszerkezetet a sejt-sejt kölcsönhatások tartják fenn. Ezek közé tartoznak a szoros kötések, az aktin citoszkeletonhoz kapcsolódó, kadherin alapú adherens kötések, a szomszédos sejtek közötti közvetlen kémiai kölcsönhatásokat lehetővé tevő réskötések, az intermedier filamentum citoszkeletonhoz kapcsolódó deszmoszómák, valamint az integrinek és más molekulák által közvetített sejt-ECM kölcsönhatások. A sejt-sejt és sejt-ECM kapcsolatok a szöveti polaritást is meghatározzák (Yeaman et al., 1999), ami eltérő funkciókat tesz lehetővé az apikális és bazális felületek számára. Ezzel szemben számos mesenchymasejt nagyrészt közvetlen sejt-sejt kapcsolatok és meghatározott sejtpolaritás nélkül létezik, és eltérő sejt-ECM kölcsönhatásokkal és citoszkeletális struktúrákkal rendelkezik. A mesenchymasejtek hozzájárulhatnak az ECM-hez új komponensek szintézisével és szervezésével, valamint az ECM átalakításával a mátrixot lebontó metalloproteinázok (MMP-k) termelésével. A mesenchymasejtek a hámsejtekre ható jelzőfehérjék, köztük az epidermális (EGF), heptocita (HGF) és fibroblaszt (FGF) családba tartozó növekedési faktorok, valamint a transzformáló β növekedési faktor (TGFβ) bőséges forrásai is.

Az EMT indukciója nagyon szövet- és sejttípus-specifikusnak tűnik (Thiery, 2003), mivel az EMT-t bizonyos körülmények között indukáló tényezőknek egészen más hatása lehet más körülmények között (Janda et al., 2002). Néhány citoplazmatikus jelátviteli útvonal meglehetősen jól meghatározott – például a SMAD fehérjék aktivációja és nukleáris transzlokációja a TGFβ és sejtfelszíni receptorainak társulását követően (Shi és Massague, 2003). Más esetekben az EMT aktiválása több pleiotróp jelet foglal magában, mint például a mátrix metalloproteinázoknak (MMP-k) való kitettség hatására termelődő reaktív oxigénfajok (ROS) esetében (Radisky és mtsai., 2005). A ROS számos jelátviteli útvonalat befolyásolhat (Finkel, 2003; Hussain és mtsai., 2003), és közvetlenül is indukálhatja az EMT-t (Mori és mtsai., 2004). Az EMT indukálói közvetlenül megváltoztathatják a citoszkeletális szerkezetet és a sejt-sejt és sejt-ECM kölcsönhatások felbomlásához vezethetnek (Janda et al., 2002; Ozdamar et al., 2005), de az EMT útvonal fontos összetevője a kulcsfontosságú transzkripciós faktorok aktiválása (Huber et al., 2004; Nieto, 2002; Peinado et al., 2003). Az e transzkripciós faktorok által aktivált EMT-reagáló gének közül sok olyan fehérjét kódol, amelyek részt vesznek az EMT indukciójában, és így olyan visszacsatolási hurkokat hoznak létre, amelyek hozzájárulhatnak a mesenchymális fenotípus fenntartásához.

Az EMT a fejlődés számos szakaszában szerepet játszik, beleértve a gasztrulációt, amelyben az embrionális epitheliumból mezodermát hoz létre, valamint a neurális gerinc delaminációjában, amely rendkívül mobilis sejtek populációját hozza létre, amelyek számos különböző szövetbe vándorolnak és épülnek be (Nieto, 2001; Shook és Keller, 2003). Miután a sejtek a célállomásra vándoroltak, a mesenchymalis-epithelialis átmenet (MET) néven ismert folyamat révén visszatérhetnek eredeti epithelialis fenotípusukhoz. A vizsgálatok kimutatták, hogy a szöveti morfológia szerepet játszik a fejlődési EMT indukciójában (Shook és Keller, 2003). Bizonyos esetekben az epitélsejtek azon a helyen helyezkednek el, ahol EMT-n mennek keresztül. Más esetekben az epithelium területei átrendeződnek, mielőtt leválnának a környező sejtekről és elsajátítanák a bazálmembrán áttörésének képességét.

Az EMT indukciója veszélyeztetheti a szövet mechanikai és fiziológiai integritását, és e folyamat nem megfelelő indukciója katasztrofális következményekkel járhat. A krónikus gyulladás vagy a tartós szöveti bomlást elősegítő körülmények stimulálhatják a fibrózist, egy olyan állapotot, amelyben a túlzott EMT veszélyezteti a szöveti integritást és a szervfunkciót (Iwano és mtsai., 2002; Kalluri és Neilson, 2003). Ráadásul az EMT-n áteső sejtek meghatározó tulajdonsága – a szomszédos sejtektől való elkülönülés és a környező szövetekbe és azokon keresztül történő behatolás képessége – különösen veszélyes, ha azt a tumorsejtek sajátítják el, és a fejlődési vizsgálatokban azonosított EMT folyamatokról mostanában kiderült, hogy részt vesznek a tumoros áttétképződés kulcsfontosságú lépéseiben (Kang és Massague, 2004; Yang és mtsai., 2004). Az EMT a tumor progressziójában is szerepet játszik azáltal, hogy fokozott ellenállást biztosít az apoptotikus szerekkel szemben (Maestro et al., 1999; Vega et al., 2004), és olyan támogató szöveteket hoz létre, amelyek fokozzák a központi tumor rosszindulatúságát (Petersen et al., 2003).

Noha sokat tudunk az egyes extracelluláris faktorokról és az általuk indukált, az EMT-t szabályozó útvonalakról, nagyon keveset tudunk arról, hogy ezek a faktorok hogyan integrálódnak egymással a szöveti kontextusban, és még kevésbé ismertek a MET-ben részt vevő mechanizmusok. A fejlődési vizsgálatokból származó adatok integrálása a tenyésztési próbákból nyert részletes információkkal – ez a folyamat már folyamatban van – kulcsfontosságú betekintést fog nyújtani ezekbe a kérdésekbe.