《OncoTargets and Therapy》：Unraveling the EMT Spectrum in Aggressive Breast Cancer: Bridging Molecular Hybrid States with Functional Assay Interpretation
摘要：近期证据将上皮-间质转化（EMT）从僵硬的二元开关重新定义为流动的多维谱系。在侵袭性乳腺癌亚型，尤其是三阴性乳腺癌（TNBC）中，这种可塑性产生杂交表型（hybrid phenotypes），其矛盾性地共表达上皮与间质特征。这些中间状态通过维持细胞黏附与运动之间的平衡，促进集体细胞迁移（collective cell migration）和治疗逃逸（therapeutic evasion）。本综述综合当前关于EMT可塑性的分子认识，重点关注涉及核心转录因子SNAIL、ZEB1/2和TWIST以及上游信号通路如转化生长因子-β（TGF-β）和Wnt/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）的相互关联调控网络。除总结EMT可塑性和杂交状态外，本综述特别桥接分子EMT谱系与常用功能迁移和侵袭实验（functional migration and invasion assays）的解读。研究人员批判性评估这些分子状态如何在功能迁移读数中表现，并强调为何迁移或侵袭结果不应被解释为离散EMT状态的独立证据。研究人员强调，划痕（伤口愈合）实验（scratch/wound healing assay）或Transwell实验（transwell assay）中观察到的迁移模式并不总是反映完全EMT激活，因为与完全间质表型相比，杂交细胞可能表现出增强的迁移能力，包括集体迁移。这需要采用更整合的方法，将分子谱分析与功能结果相结合，以避免对实验室数据的过度解读。通过精炼对转移机制的理解，本工作与联合国可持续发展目标3（SDG 3，良好健康与福祉）相一致，具体通过改善肿瘤学认识为降低非传染性疾病导致的过早死亡作出贡献。这种对EMT状态解读的精确性对于识别可靶向脆弱性（targetable vulnerabilities）和推进侵袭性乳腺癌的个体化治疗策略至关重要。关键词：乳腺癌；EMT可塑性；杂交表型；功能迁移实验；转移机制；SDG 3。
Introduction
乳腺癌（breast cancer, BC）仍是全球癌症相关死亡的主要原因，转移进展是多数疾病相关死亡的关键因素。侵袭性亚型尤其三阴性乳腺癌（TNBC）治疗选择有限且早期复发风险高；尽管系统治疗改善，转移复发和耐药仍是临床难题，提示驱动肿瘤播散的分子机制尚未完全阐明。上皮-间质转化（EMT）长期被视为癌细胞迁移和侵袭的关键机制，经典上被描述为上皮细胞失去黏附并获得间质运动特征的二元过程；该框架影响多数实验模型设计与解读。然而近期证据提示该模型过度简化，EMT更应被视为动态谱系而非简单开关，细胞常处于同时表达上皮和间质标志物的中间或杂交状态。杂交表型与表型灵活性、集体迁移、转移播散及治疗应激下适应性生存相关，并与微小残留病、复发及化疗/靶向治疗抵抗相关，尤其在侵袭性乳腺癌中。分子层面，EMT可塑性受SNAIL、ZEB1/2、TWIST等转录因子网络调控，整合TGF-β、Wnt/β-catenin、Notch、NF-κB和PI3K/AKT/mTOR等通路信号，形成动态反馈环路。功能迁移实验如划痕和Transwell常用于测量细胞运动和药物效应，但迁移实验捕获的复杂行为不一定反映完整EMT程序；集体迁移可在上皮特征未完全丧失时发生。因此，需将分子发现与功能实验结果更好连接，本综述聚焦桥接分子EMT谱系与功能实验解读。
Literature Search and Selection
本综述采用非系统性文献检索，检索PubMed和ScienceDirect，并补充Nature、Springer Nature和Frontiers相关文献。主要检索概念包括EMT、EMT可塑性、杂交EMT、上皮/间质表型、乳腺癌、TNBC、转移、治疗抵抗、集体迁移、划痕实验、伤口愈合实验、Transwell迁移和侵袭实验等。文献时间2006—2026，重点近期研究；最终检索日期2026年4月25日。纳入标准包括与EMT及上皮-间质可塑性、杂交上皮/间质状态、BC尤其侵袭性和TNBC、EMT可塑性相关转移或治疗抵抗、功能迁移和侵袭实验相关的研究。纳入同行评议原创研究、机制研究、方法学研究和相关综述；排除范围外、缺乏实质相关性或仅有摘要的文献。作为叙述性综述，检索和选择不追求穷尽或系统性。
The Spectrum of EMT Plasticity in Aggressive Breast Cancer
当前分子证据表明EMT并非互斥上皮和间质终点的二元开关，而是动态可逆连续谱。肿瘤细胞常占据中间或杂交EMT状态，这些表型并非仅短暂阶段，而是相对稳定且功能不同的细胞构型。其标志是上皮标志物如E-cadherin和细胞角蛋白与间质标志物如vimentin及细胞骨架调节因子共表达，反映部分重塑而非完全谱系转换。功能上，杂交EMT状态在黏附和运动间取得平衡，保留细胞间连接同时获得细胞骨架灵活性，适合集体迁移；在侵袭性乳腺癌中，细胞簇迁移与转移播散相关，并可能优于单细胞迁移。杂交表型在波动微环境中适应性更高，可响应基质信号、炎症介质、缺氧和治疗应激快速转变。在TNBC中，该可塑性与循环肿瘤细胞（CTC）簇形成及复发相关，并涉及干性、代谢重编程和免疫逃逸，促进细胞毒和靶向治疗压力下生存。
Molecular Regulators of EMT Plasticity: Network Convergence and Targetable Nodes
EMT可塑性由整合分子网络而非孤立线性信号级联调控。多种细胞外线索汇聚于核心转录机器，沿上皮-杂交-间质谱系编排分级表型转变；该调控架构支持动态可逆状态转换，使细胞停留于不同位点而非固定谱系转换。
Core EMT Transcriptional Regulators
核心转录因子包括SNAIL、ZEB1/2和TWIST，通过抑制上皮基因程序尤其CDH1（E-cadherin）并激活细胞骨架重塑和运动相关间质基因发挥作用。其活性并非简单开-关，不同表达水平和组合激活允许部分或中间表型出现；这些因子常促进分级转变并稳定杂交EMT状态，而非强制不可逆间质承诺。与miR-200家族和表观遗传调节因子的反馈互作进一步增强灵活性，使肿瘤细胞根据环境或治疗线索动态调整基因表达谱。
Upstream Signaling Pathways Driving Plasticity
多条信号通路汇聚核心EMT转录调节因子。TGF-β是最充分表征的诱导者，通过SMAD依赖和非经典途径激活SNAIL、ZEB和TWIST；持续或情境依赖TGF-β信号可能稳定杂交表型而非驱动完全间质转化。Wnt/β-catenin通过核β-catenin积累和间质基因转录激活促进可塑性；Notch整合细胞-细胞通讯并参与集体迁移中杂交状态维持；NF-κB和PI3K/AKT/mTOR等炎症和应激相关通路支持治疗压力下可塑性细胞的转录重编程和生存。这些通路形成互联网络，动态调节表型偏向而非永久终末转换。
Network Crosstalk and Therapeutic Targetability
多信号输入汇聚体现EMT可塑性的网络驱动特征。TGF-β、Wnt、Notch和生存通路间串扰形成稳健反馈环路，稳定杂交状态或允许可逆转换。转化上看，TGF-β受体、Wnt调节因子和PI3K/AKT组分等节点正被探索为侵袭性乳腺癌治疗靶点；但EMT可塑性本质可逆且情境依赖，抑制单一通路可能仅改变表型偏向而非消除可塑性。认识网络架构对合理治疗设计和功能实验结果的细致解读至关重要。
Hybrid EMT States, Metastatic Dissemination, and Therapeutic Resistance
尽管EMT传统上与迁移能力增强相关，越来越多证据表明杂交EMT状态可支持转移播散，尤其当协调迁移和细胞黏附有利时。杂交细胞保留部分上皮黏附并获得足够细胞骨架灵活性以协调运动，而非完全脱离原发瘤，这种构型可能促进集体迁移，并在多种侵袭性乳腺癌模型中作为重要播散模式。
Collective Migration and Metastatic Competence
集体迁移簇在若干实验和临床情境中与孤立肿瘤细胞相比具有更强生存优势，尤其在内渗、循环和远处定植中。CTC簇常表现杂交分子特征，支持完全间质转化并非转移能力的先决条件；部分表型重塑可能在特定转移情境中提供结构黏附与运动之间的优势。
Plasticity as a Driver of Adaptive Resistance
除迁移作用外，杂交EMT状态日益与治疗抵抗相关。表型可塑性使肿瘤细胞动态适应细胞毒应激、靶向抑制和波动微环境压力；塑料细胞可沿EMT谱系移动，促成微小残留病和复发，挑战EMT单向不可逆间质承诺假设。机制上，EMT转录调节因子与PI3K/AKT/mTOR、NF-κB等生存信号互作支持应激耐受和抗凋亡反应；杂交EMT状态还常具干性、代谢重编程和免疫互作改变，增强治疗压力下生存。
Translational Implications
杂交EMT可逆性提示完全抑制EMT的治疗策略可能不足甚至适得其反。更有效方法可能是靶向稳定表型可塑性的调控网络或破坏使细胞存活治疗的适应性转换。理解EMT状态与治疗反应的动态关系对解读功能实验读数和设计侵袭性乳腺癌精准干预至关重要。
Functional Migration Assays in EMT-Targeted Research
功能迁移实验广泛用于临床前乳腺癌研究以评估运动性和分子调节或候选治疗药物影响。尽管提供有价值功能信息，这些实验测量迁移的不同方面，须在EMT可塑性具体情境中解读。
Scratch (Wound Healing) Assay
划痕实验测量二维间隙随时间闭合，反映细胞在清除区域协调运动；细胞通常保持细胞间接触，可捕获集体运动动态，可能与杂交EMT表型相关。在EMT可塑性背景下，划痕闭合加速可能反映杂交状态相关迁移活性增强，即部分黏附与细胞骨架灵活性结合。但该实验受增殖率和划痕产生机械不一致等变量影响，可致假阳性或假阴性；因此划痕中运动性增加不应视为完全EMT激活的确定证据，而应视为需进一步分子确认的迁移能力增强指标。
Transwell Migration and Invasion Assays
Transwell实验评估单个细胞通过多孔膜向趋化剂方向迁移，比划痕实验更敏感于单细胞迁移行为，常与间质主导表型相关；结合细胞外基质（ECM）包被还可纳入基质降解和侵袭能力。尽管具定量优势，Transwell为终点测量，对细胞密度、孵育时间和趋化梯度稳定性高度敏感；迁移升高不能独立确认不可逆间质承诺，缺乏互补分子验证时仅依赖Transwell数据可能高估表型重塑程度。
Integrating Functional Readouts with Molecular Profiling
EMT状态与功能迁移实验关系为情境依赖而非绝对。杂交EMT状态可能优先表现为划痕实验中集体运动增强，而间质主导状态通常在Transwell系统中表现更强单细胞迁移；两种表型均保留依赖微环境线索的动态转换能力。在EMT靶向治疗研究中，迁移实验常作为EMT调节的替代指标，但特定分子标志物或信号通路变化未必按比例转化为功能行为改变；需将功能实验与多标志物分子谱分析整合，以准确映射细胞在EMT谱系中的位置并避免过度简化机制结论。
Common Pitfalls in Linking EMT Modulation to Functional Outcomes
EMT可塑性认识对乳腺癌研究中分子和功能数据解读有重要影响。常见误区之一是直接将迁移增强归因于完全EMT激活；迁移实验捕获功能运动性但不一定反映不可逆间质承诺，杂交EMT状态常表现显著迁移能力尤其集体形式，同时保留明显上皮特征。另一相关问题依赖单一或有限分子标志物定义EMT状态；仅E-cadherin下调和vimentin上调不能全面代表EMT可塑性，杂交状态常共表达上皮和间质标志物，分级表达变化反映部分重塑而非二元转换，需多标志物组合和情境感知解读。mRNA与蛋白水平差异也是挑战，转录调节未必直接转化为功能蛋白丰度；时间动态使短期信号调节可能短暂偏向表型而不诱导稳定重编程，单时间点终点实验可能遗漏可逆转换；将体外发现过度外推至临床结论也需谨慎。
Therapeutic Targeting of EMT Plasticity: Opportunities and Challenges
EMT可塑性作为动态可逆过程重塑侵袭性乳腺癌治疗格局。EMT可塑性作为适应轴使肿瘤细胞响应环境应激、免疫压力和治疗干预。TGF-β、Wnt/β-catenin、Notch和PI3K/AKT/mTOR等上游通路已被研究为治疗靶点；例如抑制TGF-β信号可在临床前模型调节EMT相关基因表达和侵袭行为，Wnt和Notch药理调节可影响上皮-间质谱系表型偏向。然而网络汇聚使单通路靶向常因补偿反馈不能完全消除可塑性。杂交EMT状态可逆性也带来挑战：细胞毒药物可短暂将细胞推向间质偏向或杂交状态，后续微环境线索可促进部分回复。联合策略可能优于单药，将EMT调节剂与化疗、靶向抑制剂或免疫治疗整合或可破坏适应性转换；直接靶向SNAIL、ZEB或TWIST因细胞内定位和复杂调控仍困难，上游信号节点和微环境调节因子可能是更可行干预点。未来策略可能需要实时EMT状态分析和情境依赖调节而非强制不可逆表型回复。
Implications for Experimental Design in EMT-Targeted Research
EMT可塑性动态可逆性要求临床前乳腺癌研究改进实验设计。传统将肿瘤细胞分为严格上皮或间质状态常忽略具不同功能行为的中间表型，因此需超越二元分类并采用多维评估框架。首先，EMT状态分子表征最可靠基于多标志物组合而非单基因读数，同时评估上皮标志物、间质标志物和调控转录因子，并将转录组数据与蛋白水平分析整合。其次，功能迁移实验须与分子谱分析联合解读；划痕和Transwell捕获反映EMT谱系特定位置的不同迁移行为，但未必确认完全表型转换，迁移读数在可塑性框架中情境化才最有信息价值。第三，时间动态关键，纵向监测常比单时间点更有价值，连续采样可区分短暂适应和稳定重编程。最后，转化相关性应指导实验选择，体外系统提供机制见解，结合体内模型或三维培养可提高生物学保真度和临床外推。
Future Perspectives
单细胞转录组学、空间谱分析和谱系追踪揭示瘤内异质性和动态转换，促进杂交EMT状态识别及其在转移和治疗抵抗中的作用。将分子谱分析与功能表型整合有助于开发情境特异治疗策略；未来干预可能不追求完全抑制EMT，而是调节表型偏向、去稳定杂交状态或破坏维持可塑性的适应性反馈网络。纳入动态状态评估的精准肿瘤学策略可能优于传统静态生物标志物策略。将EMT可塑性机制研究与全球健康优先事项如降低非传染性疾病死亡率对齐，可增强转化意义。
Conclusion
EMT可塑性在侵袭性乳腺癌中代表动态可逆谱系而非二元表型开关。杂交EMT状态以上皮和间质特征共表达为特征，与集体迁移、转移效率和适应性治疗抵抗相关；由互联信号通路和核心转录调节因子组成的分子调控网络通过复杂反馈机制支配这些表型转换。功能迁移实验仍是EMT靶向研究重要工具，但结果须在表型异质性和可塑性情境中解读；过度依赖单一标志物或孤立功能读数可能掩盖机制见解并削弱转化相关性。将分子调控、功能评估和治疗意义整合于统一可塑性框架，可为更精确实验设计和合理靶向策略提供概念基础。
