Αφηρημένο

Τα καρκινικά κύτταρα αλληλεπιδρούν με τις γύρω στρωματικών ινοβλαστών κατά τη διάρκεια της ογκογένεσης, αλλά οι πολύπλοκες μοριακές κανόνες που διέπουν αυτές τις αλληλεπιδράσεις παραμένουν ελάχιστα κατανοητή ως εκ τούτου εμποδίζουν την ανάπτυξη θεραπευτικών στρατηγικές για τη στόχευση στρώμα του καρκίνου. Έχουμε λάβει μια μαθηματική προσέγγιση για να ξεκινήσει τον καθορισμό αυτών των κανόνων εκτελώντας την πρώτη μεγάλης κλίμακας ποσοτική ανάλυση των αποτελεσμάτων των ινοβλαστών στον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων σε περισσότερες από τετρακόσιες heterotypic ζευγάρια κυτταρική σειρά. μοντελοποίηση των συστημάτων σε επίπεδο αυτού του πολύπλοκου συνόλου δεδομένων χρησιμοποιώντας ενικό αποσύνθεση αξία αποκάλυψε ότι η κανονική ινοβλάστες ιστού εκφράζουν μεταβλητά τουλάχιστον δύο λειτουργικά διακριτές δραστηριότητες, μία η οποία αντανακλά μεταγραφική προγράμματα που συνδέονται με ενεργοποιημένα μεσεγχυματικά κύτταρα, που δρουν είτε συντονισμένα ή σε διακλαδικό σκοπούς να διαμορφώνει καρκινικών κυττάρων πολλαπλασιασμός. Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι οι ποσοτικές προσεγγίσεις μπορεί να αποδειχθεί χρήσιμη για τον εντοπισμό οργανωτικές αρχές που διέπουν συγκρότημα heterotypic αλληλεπιδράσεις μεταξύ κυττάρων στον καρκίνο και άλλα πλαίσια

Παράθεση:. Wadlow RC, Wittner BS, Finley Α.Ε., Bergquist Η Upadhyay R, Finn S, et al. (2009) Συστήματα Επιπέδου Μοντελοποίηση του Καρκίνου-ινοβλαστών αλληλεπίδρασης. PLoS ONE 4 (9): e6888. doi: 10.1371 /journal.pone.0006888

Επιμέλεια: Dov J. Stekel, Πανεπιστήμιο του Nottingham, Ηνωμένο Βασίλειο

Ελήφθη: 1 Απριλίου 2009? Αποδεκτές: 29, Ιούλ του 2009? Δημοσιεύθηκε: 3 Σεπτεμβρίου 2009

Copyright: © 2009 Wadlow et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από μια HHMI Ιατρός-Επιστήμονας Πρόωρη Βραβείο σταδιοδρομίας (SR) και το βραβείο Sidney Kimmel Μεταγραφική Science (SR). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Τα καρκινικά κύτταρα αλληλεπιδρούν δυναμικά με τις γύρω στρωματικά κύτταρα. Μεταξύ των πολλών σχετικών τύπων κυττάρων εντός του στρώματος του καρκίνου, ινοβλάστες φάνηκε να λειτουργεί σε περίοπτη θέση [1]. Ωστόσο, μας λείπει μια σαφή κατανόηση του τρόπου με τον μοριακό και κυτταρικό ετερογένεια μέσα σε αυτόν τον τύπο κυττάρου λειτουργικά συμβάλλει στην έναρξη και εξέλιξη του καρκίνου [2]. Εν μέρει, αυτό οφείλεται στις πειραματικές προκλήσεις που συνδέονται με τη μελέτη πολλαπλών κυτταρικών αλληλεπιδράσεων. Ενώ οι ολοένα και πιο εξελιγμένες ζωικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται για τον ορισμό διακριτών μηχανισμών με τους οποίους ινοβλάστες συμβάλλουν στην εξέλιξη του όγκου, τα μοντέλα αυτά δεν είναι κατάλληλοι για τη συστηματική ανακάλυψη σε πολλαπλές γενετικές και επιγενετικές περιβάλλοντα [3] – [6]. Μια εναλλακτική πειραματική προσέγγιση περιλαμβάνει την ανάλυση της αλληλεπίδρασης διαχωρισμένων καρκινικά κύτταρα και ινοβλάστες in vitro [7] – [11]. Αυτή η προσέγγιση έχει τη δυνατότητα να επιτραπεί η συστηματική και αμερόληπτη μοριακό έλεγχο για νέους στόχους στρωματικά που μπορεί στη συνέχεια να επικυρωθεί σε πιο φυσιολογικά σχετικών συστημάτων.

In vitro προσεγγίσεις για τη μελέτη κυτταρικών αλληλεπιδράσεων είναι γενικά περιορίζεται από την επιλογή των συγκεκριμένων κυττάρων, συνθήκες καλλιέργειας και προσδιορισμούς. Το ιδανικό σύστημα θα εξέταζε λειτουργικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών πληθυσμών πρωτογενών καρκινικών κυττάρων και ινοβλαστών συνυπάρχουσα προέρχονται από τις ίδιες όγκους. Ωστόσο, πρωτογενή ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα είναι εμφανώς δύσκολο να διαδοθεί μακροπρόθεσμη ex vivo, και πρωτογενείς ινοβλάστες που προέρχονται από όγκους φαίνεται να υπόκειται σε φαινοτυπικές αλλαγές στα βραχυπρόθεσμα πολιτισμού [6]. Σε αντίθεση, καθιερωμένες κυτταρικές γραμμές που καλλιεργούνται εύκολα, σχετικά φθηνή, και άμεσα διαθέσιμες, αντιπροσωπεύοντας έτσι μια δυνητικά χρήσιμη και ανανεώσιμη πηγή για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης του καρκίνου-ινοβλαστών. Επιπλέον, οι συνθήκες καλλιέργειας μπορούν να επηρεάσουν την κυτταρική συμπεριφορά, αλλά όλο και πιο σύνθετες προσεγγίσεις που προσπαθούν να μιμηθούν φυσιολογικά σχετικές προϋποθέσεις, όπως η τρισδιάστατη πολιτισμό, την κλίμακα ανεπαρκώς [12]. Τέλος, οι ινοβλάστες να επηρεάσει πολλές πτυχές της συμπεριφοράς των καρκινικών κυττάρων συμπεριλαμβανομένου του πολλαπλασιασμού και της επιβίωσης, της αγγειογένεσης, εισβολής, μετάσταση, και ανθεκτικότητα στα φάρμακα, αλλά δοκιμασίες για να σκοράρει όλο και πιο σύνθετες φαινότυποι μπορεί να είναι δύσκολο να εφαρμοστεί σε συστηματικές μελέτες.

Για το λόγο αυτό πραγματοποιείται ποσοτική και ολοκληρωμένη ανάλυση χρησιμοποιώντας μαθηματική μοντελοποίηση του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων σε δισδιάστατη συν-καλλιέργειας με ένα μεγάλο αριθμό φυσιολογικών ινοβλαστών κυτταρικές σειρές. Αυτές οι μελέτες αποκάλυψαν ότι η κανονική ινοβλάστες ιστός εκφράζουν μεταβλητά τουλάχιστον δύο λειτουργικώς διακριτές δραστηριότητες στη ρύθμιση του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, η μεταγραφική προφίλ αυτών των διαφορετικών πληθυσμών ινοβλαστών αποκάλυψε ότι τουλάχιστον μία από αυτές τις δραστηριότητες μπορεί να σχετίζονται με το μοριακό προγράμματα που υπάρχουν σε ενεργοποιημένα μεσέγχυμα. μοντελοποίηση συστημάτων επιπέδου μπορεί έτσι να είναι χρήσιμη για τον εντοπισμό οργανωτικές αρχές που διέπουν γενικά τις αλληλεπιδράσεις των καρκινικών κυττάρων και ινοβλαστών, και μπορεί ως εκ τούτου να ενημερώσει συστηματική μοριακές μελέτες της αλληλεπίδρασης του καρκίνου-ινοβλαστών.

Υλικά και Μέθοδοι

οι κυτταρικές σειρές και πλασμιδιακού DNA

κυτταρικές σειρές αγοράστηκαν από την ATCC (Manassas, VA) ή Coriell κυττάρων Αποθετήρια (Camden, NJ). Όλες οι γραμμές ινοβλαστών χρησιμοποιήθηκαν για συν-καλλιέργειες μέσα σε 10 περάσματα μετά την αγορά. γραμμές καρκίνου και κυττάρων ινοβλαστών καλλιεργήθηκαν σε Dulbecco Τροποποιημένο Eagle Medium (ϋΜΕΜ) με 10% ορό εμβρύου μόσχου (FCS), L-γλουταμίνη (4 mM), πενικιλλίνη (100 μονάδες /ml) και στρεπτομυκίνη (100 μg /mL). EGFP επισήμανση των κυτταρικών σειρών καρκίνου του έγινε χρησιμοποιώντας ένα τρίτης γενιάς σύστημα φορέα βραδέος ιού. Κύτταρα 293Τ διαμολύνθηκαν χρησιμοποιώντας λιποφεκταμίνη 2000 σε υποσυρρέοντα 10-cm πιάτο με το φορέα pCCLsin.PPT.hPGK (10 μg), εντός του οποίου είχε κλωνοποιηθεί EGFP, καθώς και pMDLg /p συσκευασίας (7 μg) και VSV-G περίβλημα κωδικοποιεί pMD.G (5 μg) πλασμίδια. Αυτά τα πλασμίδια ελήφθησαν από Rafaella Sordella στο MGH Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο και Luigi Naldini στο San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy. Viral υπερκείμενο συλλέχθηκε μετά από 48 ώρες, διηθείται με ένα φίλτρο σύριγγας 0,45 μικρών, και αποθηκεύτηκε στους -80 ° C. καρκινικές κυτταρικές σειρές μολύνθηκαν σε φρεάτια υποσυρρέοντα πλακών 24 φρεατίων, χρησιμοποιώντας 300 μΐ ιού σε 1 ml ϋΜΕΜ μέσου καλλιέργειας με 10% ορό εμβρύου μόσχου. Αυτό το πρωτόκολλο έδωσε ποσοστά μόλυνσης σε άνω του 80% (που προσδιορίζεται με οπτική αξιολόγηση χρησιμοποιώντας μικροσκοπία φθορισμού). EGFP-αρνητικά κύτταρα απομακρύνθηκαν χρησιμοποιώντας μια τροποποιημένη 5-λέιζερ Becton-Dickinson FACSDiVa με πρότυπες τεχνικές όπως περιγράφηκε προηγουμένως [13].

Ποσοτική συν-καλλιέργειες

2 × 10

4 ινοβλαστών σπάρθηκαν σε 100 μL σε τουλάχιστον 6 φρεάτια πανομοιότυπα σε κάθε μία από δύο πλάκες 96 φρεατίων και αφέθηκαν να προσκολληθούν σε ένα συρρέουσα μονοστοιβάδα επί μία νύκτα. Ακολούθως 10

3 EGFP-καρκινικά κύτταρα που εκφράζουν σπάρθηκαν σε επιπλέον 50 μL στην ινοβλαστών που περιέχουν πηγάδια και σε άδειο φρεάτια (150 μL συνολικός όγκος ανά φρεάτιο). Ένας αναγνώστης πλακός Spectramax Μ5 (Molecular Devices, Sunnyvale, CA) χρησιμοποιήθηκε για να ληφθεί φθορισμού αναγνώσεις περίπου μία φορά την ημέρα για 14 ημέρες (διέγερση 477 nm, εκπομπή 515 nm). Τριάντα μικρολίτρα φρέσκου μέσου προστέθηκαν σε κάθε φρεάτιο τις ημέρες 3, 6, 9, και 12. Wells περιέχουν ινοβλάστες ή μέσο μόνο, όλα με 150 μL μέσου ανά φρεάτιο κατά την ημέρα 0, μετρήθηκαν εν παραλλήλω και οι τιμές αφαιρούνται από co ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ και μονοκαλλιέργεια πηγάδια, αντίστοιχα, στο λογαριασμό για αυτόματη φθορισμού. Όλες οι καλλιέργειες πραγματοποιήθηκαν σε DMEM με 10% FCS

Ετεροτυπική ξενομοσχεύματα:.

Σφαιρίδια οιστραδιόλης (0,72 mg, απελευθέρωση 60 ημερών, Innovative Research of America, Sarasota, FL) εμφυτεύθηκαν σε θηλυκά γυμνά ποντίκια (Charles River Laboratories), δύο ημέρες πριν από την ξενομοσχεύματος ενέσεις. Τα ποντίκια χωρίστηκαν σε 2 ομάδες: 5 ποντίκια ενέθηκαν με ινοβλάστες AG09877 και ΕΟΡΡ- εκφράζουν T47D κύτταρα καρκίνου του μαστού, και 5 ποντίκια ενέθηκαν με ινοβλάστες AG04351 και Τ47ϋ κύτταρα EGFP που εκφράζουν. Τα κύτταρα θρυψινοποιήθηκαν και επανα-αιωρήθηκαν σε Ισορροπημένο Διάλυμα Άλατος του Hank σε συγκέντρωση 4 Χ 10

6 εκατομμύρια κύτταρα ανά 100 μικρολίτρα. Ζώα αναισθητοποιήθηκαν με ισοφλουράνιο εγχύθηκε με 4 × 10

6 ινοβλάστες και 4 χ 10

5 καρκινικά κύτταρα στον υποδόριο ιστό πάνω από το μαστικό λιπώδες στρώμα. σήμα EGFP απεικονίσθη και ποσοτικοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα σύστημα οπτικής απεικόνισης φθορισμού μπονσάι αμέσως μετά την ένεση, καθημερινά για τέσσερις ημέρες, και στη συνέχεια κάθε 2-3 μέρες. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε θεραπεία σε συμμόρφωση με τους κανονισμούς MGH φροντίδας ζώων και την Επιτροπή Χρήσης και θυσιάστηκαν 43 ημέρες μετά την ένεση. Όγκου ιστός εκτομή και καταψύχονται. Κατεψυγμένες τομές βάφτηκαν με αιματοξυλίνη και εοσίνη ή με αντι-κυτοκερατίνης (CAM 5.2, Becton-Dickinson).

Η επεξεργασία δεδομένων

Για να ποσοτικοποιηθεί η επίδραση των ινοβλαστών επί της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων, μπορούμε ορίζεται η καμπύλη μονο-καλλιέργεια, για να είναι η διαφορά κατά την ημέρα

t

μεταξύ του μέσου όρου μετρήσεων φθορισμού για τα φρεάτια με τα καρκινικά κύτταρα αλλά όχι των ινοβλαστών και της μέσης μέτρηση φθορισμού για τα φρεάτια με μέσο μόνο. Ορίσαμε την καμπύλη συγκαλλιέργεια,, να είναι η διαφορά κατά την ημέρα

t

μεταξύ του μέσου όρου μετρήσεων φθορισμού για τα φρεάτια με τα καρκινικά κύτταρα και ινοβλάστες και τη μέση μέτρηση φθορισμού για τα φρεάτια με ινοβλάστες μόνο. Απομακρύναμε σταθερό σήμα αφαιρώντας την μικρότερη ημέρα 0 αξία. Συγκεκριμένα, αφήνουμε και αφήστε το. αναλογίες συν-καλλιέργεια ορίζεται ως ο λόγος του εμβαδού κάτω από αυτές τις δύο καμπύλες. Συγκεκριμένα, όπου

M

είναι η περιοχή κάτω από την καμπύλη, αφήνουμε να είναι οι ημέρες για τις οποίες έχουμε μετρήσεις και παρεμβολή γραμμικά μεταξύ των χρόνων μέτρησης. Από τον κανόνα τραπεζίου,

Εμείς ορίζεται

C

ομοίως να είναι η περιοχή κάτω από την καμπύλη. Στη συνέχεια ορίζεται η αναλογία συν-καλλιέργεια,

E

, από

Για να υπολογίσουμε τα διαστήματα εμπιστοσύνης (ΠΙ) για

E

, χρησιμοποιήσαμε την ένωση των τριών εκκίνησης π.Χ.

Α% διπλής όψης 95 ΠΙ, το καθένα υπολογίζεται από 10.000 δείγματα bootstrap [14]. Τα δείγματα bootstrap που σχηματίζεται από την πρώτη επιλογή με αντικατάσταση από τους δύο πανομοιότυπες πλάκες 96-πηγαδιών και από τότε επιλέγοντας με φρεάτια αντικατάσταση κάθε τύπου (δηλαδή, media-μόνο, ινοβλάστες, μονο-καλλιέργειας, συν-καλλιέργειας) από τις επιλεγμένες πλάκες. Η αναλογία συν-καλλιέργεια θεωρήθηκε σημαντική εάν το 95% CI για

E

ήταν εντελώς πάνω ή κάτω από ένα.

Μαθηματική μοντελοποίηση

Υποθέσαμε ότι ένας μικρός αριθμός των λειτουργικά διακριτοί τύποι αλληλεπίδρασης διέπουν τον μεγάλο αριθμό των σημείων δεδομένων στη μήτρα αναλογιών συν-καλλιέργεια. Έχουμε την υποψία ότι αν μπορούσαμε να καθορίσουν το βέλτιστο αριθμό,

Ν

, απλούστερων μήτρες με την οποία να προσεγγίζει τη μήτρα αναλογία συν-καλλιέργεια, στη συνέχεια, ότι η βέλτιστη

Ν

θα μας δώσει κάποια ιδέα για το αριθμός λειτουργικά διακριτούς τύπους αλληλεπίδρασης κατά την εργασία και τις μήτρες που περιλαμβάνει η προσέγγιση θα μπορούσε να μας δώσει κάποια στοιχεία σχετικά με τη φύση αυτών των αλληλεπιδράσεων.

μια ποικιλία μεθόδων υπάρχουν για να αποσυνθέσει μια μαθηματική μήτρα σε ένα άθροισμα απλούστερων πινάκων που είναι κατά κάποιο τρόπο ορθογώνια ή ανεξάρτητες μεταξύ τους [15]. έχουν μοντέλα που βασίζονται σε ενικό αποσύνθεση αξία (SVD) ή ανάλυση κύριων συνιστωσών (PCA) έχει χρησιμοποιηθεί ευρύτατα σε ένα ευρύ φάσμα των βιολογικών, χημικών και φυσικών επιστημών [16]. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την αποσυνέλιξη των ανατομικών ή παθοφυσιολογικής πληροφορίες από τη δυναμική αυξημένης αντίθεσης MRI και ανάλυση των τρισδιάστατων σχέσεων ποσοτικής δομής-δραστικότητας για την πρόβλεψη της δραστικότητας των υποψηφίων φαρμάκων [17] – [19]. Εμείς επιλέξαμε SVD για την ανάλυσή μας πάνω PCA από το PCA κέντρα πρώτα τα δεδομένα αφαιρώντας γραμμή ή στήλη μέσα. Ωστόσο, η μηδενική τιμή της μήτρας μας ορίστηκε ώστε να ισούται με ένα AUC αναλογία 1, που σηματοδοτεί την απουσία ενός αποτελέσματος της συν-καλλιέργειας επί του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων. Έτσι, για να μετατοπίσει την τιμή μηδέν με τη βοήθεια αφαιρώντας θα έχουν θυσιάσει την εγγενή σημασία του.

μέθοδοι αποσύνθεσης είναι συχνά σε συνδυασμό με τις στρατηγικές διασταυρωμένης επικύρωσης να διακρίνει σημαντικές συνιστώσες από τις στατιστικές του θορύβου [20]. Η στρατηγική της διασταυρωμένης επικύρωσης που επέλεξε να χρησιμοποιήσει χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο EM για την εκτίμηση των ελλειπόντων στοιχείων [21], όπως περιγράφεται παρακάτω.

Ας

R

είναι η μήτρα των διαφορών μεταξύ των συν-καλλιέργεια αναλογία μήτρας και 1, έτσι ώστε οι θετικές τιμές του

R

αντιστοιχούν σε συν-καλλιέργειες που διεγείρονται τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και αρνητικές τιμές του

R

αντιστοιχούν σε συν-καλλιέργειες που ανέστειλε τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Θέλουμε να καθορίσει τη βέλτιστη

Ν

για

R

. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε μοντέλα η πολυπλοκότητα του οποίου αυξάνεται με την

Ν

να προβλέψει την αξία του κάθε στοιχείου

R

από όλα τα άλλα στοιχεία του

R

και κρίνουν ως βέλτιστη η

Ν

για τους οποίους οι εν λόγω προβλέψεις είναι μέγιστη ακρίβεια.

Πιο συγκεκριμένα, για κάθε μήτρα

S

, ας χαρακτηρίζει το στοιχείο του

S

στην η

i

ου σειρά και

ι

ου στήλη, ας δηλώνουν

S

με το στοιχείο του

S

στο

i

ου σειρά και

ι

ου στήλη λείπει και ας είναι με το στοιχείο που λείπει συμπληρώνεται από το

x

. Ας είναι η προσέγγιση των

S

πάρει προσθέτοντας το καλύτερο

Ν

μήτρες του ενικού αξίας αποσύνθεση του

S

(δηλαδή, εκείνες που αντιστοιχούν στο

N

μεγαλύτερη ιδιόμορφες τιμές). Στην περίπτωση των δεδομένων που λείπουν ορίζουμε από τον αλγόριθμο EM για την εκτίμηση των ελλειπόντων στοιχείων ως εξής. Letand ας

Σύμφωνα με την εμπειρία μας, αυτός ο αλγόριθμος ΕΜ έχει πάντα συγκλίνει ως

k

αυξήσεις ώστε να μπορούμε να αφήσουμε

Letand ας είναι η διάμεση τιμή της πάνω από όλα το

i

και

ι

. Η

Ν

για την οποία είναι ελάχιστη θεωρείται ότι είναι η βέλτιστη

Ν

για

R

.

Η γονιδιακή έκφραση προφίλ

Confluent πλάκες των ινοβλαστών (αναπαράγει τις συνθήκες συν-καλλιέργειας) ή τα καρκινικά κύτταρα σε λογαριθμική φάση ανάπτυξης θρυψινοποιήθηκαν, φυγοκεντρήθηκαν σε σφαιρίδια, και φλας καταψύχθηκε σε υγρό άζωτο. RNA απομονώθηκε με κιτ Qiagen RNeasy και προφίλ χρησιμοποιώντας Affymetrix HG-U133 Plus 2.0 μικροσυστοιχίες με τυποποιημένα πρωτόκολλα [22].

Αποτελέσματα και Συζήτηση

Πρέπει πρώτα συστηματικά συν-καλλιεργημένα δώδεκα ανθρώπινου μαστού, μελάνωμα , και κυτταρικές σειρές καρκίνου του πνεύμονα με τριάντα έξι μη μετασχηματισμένο, ανθρώπινες κυτταρικές σειρές ινοβλαστών που προέρχονται από το κανονικό δέρμα και πνεύμονα (βλέπε πίνακα S1 και S2 Πίνακας για λεπτομέρειες). Κάθε κυτταρική σειρά καρκίνου έχει επισημανθεί με EGFP χρησιμοποιώντας λεντοϊού μεταγωγή να καταστεί δυνατή η σύνθετη ποσοτικοποίηση του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων και την επιβίωση πάνω από δεκατέσσερα ημέρες χρησιμοποιώντας ένα απλό σύστημα δοκιμασίας πλάκα ανάγνωσης που βασίζεται. Για κάθε κυτταρική σειρά αντιστοίχιση (n = 432), που εξετάσαμε σε πολλαπλές επαναλήψεις πάνω ανεξάρτητα πειράματα, υπολογίσαμε την αναλογία του εμβαδού κάτω από την καμπύλη EGFP για τα καρκινικά κύτταρα που αναπτύσσονται σε συν-καλλιέργεια διαιρείται με το εμβαδόν κάτω από την καμπύλη για τα καρκινικά κύτταρα καλλιεργούνται μόνο του (Σχήμα 1Α). Βρήκαμε ότι πενήντα τρία των 432 ζευγών κυτταρικής σειράς (12%) ήταν αύξηση-διεγερτικών σε απόλυτους όρους, που ορίζεται από ένα διάστημα εμπιστοσύνης 95%, με κατώτερο όριο μεγαλύτερο του 1 (σχήμα 1Β). Σε αντίθεση, 176 (41%) ήταν ανασταλτική της ανάπτυξης και 203 (47%) ήταν μηδενική. Αυτά τα δεδομένα καταδεικνύουν ότι μόνο μια μειοψηφία των ζευγών γραμμής heterotypic κυτταρική απόδοση σε αυξημένη ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων.

Α) χάρτης θερμότητας εκπροσώπηση των προσδιοριστεί πειραματικά αναλογίες συν-καλλιέργεια για 432 αλληλεπιδράσεις κυτταρική σειρά καρκίνου-ινοβλαστών. Κόκκινο αναφέρεται σε αλληλεπιδράσεις ανάπτυξη-διεγερτική και μπλε για τις αλληλεπιδράσεις της ανάπτυξης-κατασταλτικό. Β) Αλληλεπιδράσεις με αποτέλεσμα στατιστικώς σημαντική διέγερση της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων (δηλαδή το κατώτερο όριο του 95% CI για την αναλογία συν-καλλιέργεια είναι & gt? 1) εμφανίζονται με κόκκινο χρώμα, και τις αλληλεπιδράσεις με αποτέλεσμα στατιστικά σημαντική αναστολή της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων ( δηλαδή το άνω όριο του 95% CI για την αναλογία συν-καλλιέργεια είναι & lt? 1) εμφανίζονται με μπλε χρώμα. Ο κύκλος δείχνει την αλληλεπίδραση μεταξύ T47D και AG04351, και το τετράγωνο δείχνει την αλληλεπίδραση μεταξύ T47D και AG09877.

Η

Για να διερευνήσει τη σημασία αυτών των συν-καλλιέργειες in vivo, εμείς επόμενη επικεντρώθηκε σε δύο συγκεκριμένες καρκινογόνες ινοβλαστών ζευγαρώματα που εμφανίζονται αντιτιθέμενες πολλαπλασιαστικά αποτελέσματα in vitro. Συγκεκριμένα, AG09877 διεγείρεται T47D πολλαπλασιασμό, ενώ AG04351 ήταν ανασταλτική της ανάπτυξης για αυτήν την ίδια κυτταρική γραμμή καρκίνου. Συν-ένεση κυττάρων T47D και ινοβλάστες AG09877 υποδορίως σε γυμνούς ποντικούς οδήγησε στο σχηματισμό μικρών όγκων περισσότερο από μία εβδομάδα (Σχήμα 2Α και 2Β). Σε αντίθεση, ξενομεταμόσχευση των καρκινικών κυττάρων με ινοβλάστες AG04351 δεν είχε ως αποτέλεσμα το σχηματισμό όγκου. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν ότι θα μπορούσε επίσης να παρατηρηθεί αντίθετα αποτελέσματα διαφορετικών πληθυσμών ινοβλαστών στην ανάπτυξη των κυττάρων του καρκίνου in vitro in vivo. T47D και μόνο είναι ασθενώς ογκογόνα (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται) [23], [24], και το γεγονός ότι οι περισσότεροι επαγόμενων όγκων μόνιμα οπισθοχωρούν μετά την πρώτη εβδομάδα πρότεινε ότι η ανάπτυξη-διεγερτικό αποτέλεσμα του AG09877 ινοβλαστών ήταν γενικά ανεπαρκής για να διατηρήσει την παρατεταμένη αύξηση της αυτή η κυτταρική σειρά in vivo. Αξίζει να σημειωθεί ότι, ωστόσο, ένα ζώο ανέπτυξε πραγματικά μια επίμονη όγκου κατά τη διάρκεια των έξι εβδομάδων. Παθολογική εξέταση αυτού του ενιαίου όγκου αποκάλυψε EGFP-θετικά καρκινικά κύτταρα ενσωματωμένα μέσα σε μια σημαντική συνιστώσα δεσμοπλαστικού στρωματικών (Σχήμα 2C). Ενώ μόνο ένα μόνο πείραμα, αυτή η προκλητική αποτέλεσμα πρότεινε ότι η αύξηση-διεγερτική ινοβλαστών προσδιορίζεται in vitro μπορεί να είναι σε θέση να ασκούν τις δύο παροδικές και περισσότερο παρατεταμένη ογκογόνα αποτελέσματα επί γειτονικών καρκινικών κυττάρων in vivo.

Α) σήμα EGFP από ενέσεις EGFP εκφράζουν Τ47ϋ κυττάρων με ινοβλάστες AG09877 (5 ποντίκια, μπλε καμπύλη) ή ινοβλάστες AG04351 (4 ποντίκια, κόκκινο καμπύλη). Οι μπάρες σφάλματος αντιπροσωπεύουν το τυπικό σφάλμα της μέσης τιμής. Β) Αντιπροσωπευτικά εικόνες ποντικών ξενο-μεταμόσχευσις κάθε πρόσμιξη λαμβάνεται 3 ημέρες μετά την ένεση, με λευκά βέλη δείχνουν προς σημεία ένεσης. Γ) Μικροφωτογραφίες ενός όγκου T47D-AG09877. Από αριστερά προς τα δεξιά:. Αιματοξυλίνη και ηωσίνη, φθορισμού GFP, και ανοσοϊστοχημεία για κυτοκερατίνη

Η

επόμενο στόχο να προσδιορίσει τις οργανωτικές αρχές που διέπουν τη μήτρα της συν-καλλιέργειες που θα μπορούσαν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τις βιολογικές τους καθοριστικούς παράγοντες της καρκίνο ινοβλαστών αλληλεπίδραση. Συστηματικά την αναδημιουργία της μήτρας κυτταρική αλληλεπίδραση με τη χρήση heterotypic ξενομοσχευμάτων θα μπορούσε να προσφέρει περαιτέρω πληροφορίες για τη φυσιολογική σημασία των μεμονωμένων ζευγών, αλλά δεν ήταν εφικτό για 432 διαφορετικές αλληλεπιδράσεις. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται μια προσέγγιση των συστημάτων επιπέδου για τον χαρακτηρισμό και το μοντέλο μας σε vitro δεδομένα. Κατ ‘αρχάς, σύντομη επιθεώρηση των δεδομένων στο σχήμα 1 αποκάλυψε ότι καρκινικές κυτταρικές γραμμές θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν σε εκείνους που ήταν κατά κύριο λόγο ανέστειλαν την (n = 3), σε μεγάλο βαθμό ανέστειλαν (n = 6), ή ισχυρά διεγερμένα (n = 3) από τους ινοβλάστες , υποδηλώνοντας ότι η απόκριση ανάπτυξης ενός καρκίνου κυτταρικής γραμμής σε μια δεδομένη στρωματικά συν-καλλιέργεια προ-προγραμματισμένος και ανεξάρτητη από την αντιστοιχισμένη σειρά ινοβλαστών (π.χ. Σχήμα 3Α). Ωστόσο, μόνο SKBR3 εμφανίζεται ομοιόμορφο απαντήσεις σε όλες τις γραμμές ινοβλαστών, εμπλέκοντας πολλούς ινοβλαστών συγκεκριμένες εισφορές σε πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Σε αρκετές περιπτώσεις, η συμβολή αυτή ινοβλαστών ήταν επαρκής για να παρακάμψει την γενική προδιάθεση του καρκίνου κυτταρικής γραμμής, που οδηγεί σε αλληλεπίδραση διεγερτική ανάπτυξη με μια κατά τα άλλα ανάπτυξη ανέστειλε κυτταρική σειρά καρκίνου ή αντίστροφα (π.χ., Σχήμα 3Β). Έτσι, η απόκριση ανάπτυξης των καρκινικών κυτταρικών σειρών σε στρωματικών συγκαλλιέργεια φαίνεται να προκύπτει από το συνδυασμό της δεσπόζουσας κυττάρου-προσδιορίζεται συμβολή του καρκίνου και μια μικρότερη, αλλά συχνά πολύ σημαντικό αποτέλεσμα των ινοβλαστών.

Α) Η απόκριση ανάπτυξη του καρκίνου κυτταρικές γραμμές (κύκλοι) σε ινοβλάστες (επιμήκης σχήματα) καθορίζεται κατά κύριο λόγο από την προ-προγραμματισμένη ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να πολλαπλασιάζονται σε απόκριση προς σήματα γενικές ινοβλαστών (μαύρα βέλη) μοιράζεται από κοινού σε όλες τις γραμμές ινοβλαστών. Μερικές καρκινικές κυτταρικές σειρές (πράσινο) είναι αυξητικοί διεγείρεται, ενώ άλλοι (κίτρινο) δεν ανταποκρίνονται ή ανάπτυξη αναστέλλεται. Β) Πρόσθετες σήματα που παράγονται από υποσύνολα των ινοβλαστών (κόκκινα βέλη) προσθέτουν πολυπλοκότητα είτε με περαιτέρω διέγερση του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων (άνω αριστερό πλαίσιο) ή την αποζημίωση για την έλλειψη ανταπόκρισης στα γενόσημα σήματα (κάτω αριστερά πάνελ). Παρά το γεγονός ότι όλα τα σήματα σε αυτό το σχηματικό ορίζεται ως ανάπτυξη-διεγερτικό, μπορούν επίσης να είναι ανασταλτική της ανάπτυξης προσθέτοντας έτσι περαιτέρω την πολυπλοκότητα.

Η

Αν και το σχήμα 3Β αναπαριστά σχηματικά μία φειδωλή δύο μοντέλο σήματος, ο συνολικός αριθμός αλληλεπίδρασης τύποι δεν θα μπορούσε να συναχθεί άμεσα μέσω ποιοτική επιθεώρηση του συνόλου δεδομένων μας. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται μαθηματικά μοντέλα που βασίζονται σε ενικό αποσύνθεση αξία να ρωτήσω αν η σύνθετη διέγερση της ανάπτυξης και της αναστολής που παρατηρήθηκε σε αυτό το σύνολο δεδομένων προέκυψε από ένα μικρό, πεπερασμένο αριθμό των τύπων αλληλεπίδρασης μεταξύ των καρκινικών κυττάρων και ινοβλαστών. Αποσύνθεση της μήτρας των αναλογιών συγκαλλιέργειας σε ένα ποσό των

Ν

μήτρες συστατικό, χρησιμοποιήσαμε μια άδεια-one-out στρατηγική διασταυρωμένης επικύρωσης για να καθορίσετε τη βέλτιστη τιμή για

Ν

(Σχήμα 4 ? βλέπε υλικά και μεθόδους για την πλήρη στοιχεία του μοντέλου). Βρήκαμε ότι το μέσο σφάλμα διασταυρωμένης επικύρωσης έφτασε στο ναδίρ με το

Ν

= 3, γεγονός που υποδηλώνει ότι η καθαρή αναλογία συν-καλλιέργειας για κάθε ζευγάρωμα κυτταρική σειρά προέκυψε από το άθροισμα των αξιών αλληλεπίδρασης εκπροσωπείται από τρεις ξεχωριστές μήτρες συνιστώσα. Matrix Α, το οποίο αντιπροσώπευε την πλειονότητα της μείωσης σφάλμα στο μοντέλο, η οποία αντικατοπτρίζεται τις ποικίλες ανταπόκρισης των διαφόρων καρκινικών κυτταρικών σειρών σε γενόσημα σήματα στρωματικών παράγεται από ινοβλάστες (Σχήμα 5Α). Για παράδειγμα, 9 από 12 κυτταρικές γραμμές καρκίνου γενικά ανταποκρίθηκαν σε ινοβλάστες με μειωμένη ανάπτυξη, όπως επεξηγείται από SKBR3 και MCF7, ενώ τρεις γραμμές κυττάρων καρκίνου του ήταν τυπικά αύξηση που διεγείρεται, όπως αποδεικνύεται από ΒΤ-474 και SK-MEL-2.

Median άδεια-one-out σφάλματος διασταυρωμένης επικύρωσης, όταν η μήτρα των αναλογιών συγκαλλιέργειας προσεγγίζεται από το άθροισμα των μητρών συστατικό Ν.

η

Α) -C) αποσύνθεση της συνεργασίας ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ μήτρα σε 3 πίνακες συστατικό. Όταν είναι εφικτό, του καρκίνου και των κυττάρων ινοβλαστών γραμμές χωρίζονται σε δύο ομάδες (Χ, πράσινο, και το Υ, μοβ), έτσι ώστε οι αλληλεπιδράσεις μέσα στην ίδια ομάδα να κάνει την ανάπτυξη-διεγερτική (δηλαδή θετική) συνεισφορές προς την εκτιμώμενη αναλογία συν-καλλιέργεια και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των απέναντι ομάδες κάνουν ανασταλτική της ανάπτυξης (δηλαδή αρνητική) συμβολή στην εκτιμώμενη αναλογία συν-καλλιέργεια. Ρ τιμές αναφέρονται σε ιστό διαχωρισμού καταγωγής μεταξύ Χ και Υ ομάδες. Κύκλοι δείχνουν την αλληλεπίδραση μεταξύ T47D και AG04351, και τις πλατείες δείχνουν την αλληλεπίδραση μεταξύ T47D και AG09877. Κόκκινο αναφέρεται σε αλληλεπιδράσεις ανάπτυξη-διεγερτικά και μπλε για τις αλληλεπιδράσεις ανάπτυξη καταστολής, με ένταση που αντιστοιχεί στη δύναμη του αποτελέσματος και κλιμακώνεται ανεξάρτητα εντός κάθε μήτρας.

Η

Σε αντίθεση, μήτρα Β και Γ μήτρα ανακλάται διακριτές ινοβλαστών δραστηριότητες που συσχετίζονται σημαντικά, αλλά ατελώς με τον ιστό ενός συγκεκριμένου ινοβλαστών καταγωγής του (p = 6 × 10

-5 και p = 0,0072 για τους πίνακες B και C αντίστοιχα) (Σχήματα 5Β και 5Γ). Στο χώρο της κάθε μήτρας, οι ινοβλάστες υποδιαιρέθηκαν σε δύο ομάδες που είχαν συναλλαγές με διακριτά υποσύνολα καρκινικές κυτταρικές γραμμές για την προώθηση του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων (πράσινο vs. μωβ στο σχήμα 5). Ενώ η πλειοψηφία των κυτταρικών σειρών καρκίνου του αλληλεπίδρασε συνεργατικά με τους «δέρμα που μοιάζουν με» ινοβλαστών σε μήτρα Β, μια διαφορετική πλειοψηφία ευνόησε τις «πνεύμονας-σαν» ινοβλάστες σε μήτρα C. Συνεπώς, ήμασταν σε θέση να εντοπίσει πολλαπλές παραδείγματα στα οποία η ίδια ινοβλαστών -cancer ζευγάρωμα είχε ως αποτέλεσμα θετικά αποτελέσματα επί του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων σε μία μήτρα και αρνητικές επιπτώσεις στην άλλη (π.χ. T47D-AG07139), γεγονός που υποδηλώνει ότι οι ινοβλάστες μπορούσαν να αλληλεπιδράσουν με τα καρκινικά κύτταρα σε τουλάχιστον δύο λειτουργικώς διακριτές τρόπους.

Παρά το γεγονός ότι η πλειοψηφία της μείωσης σφάλματος στο μοντέλο εισφέρει μήτρα Α, σε ορισμένες περιπτώσεις το μέγεθος της επίδρασης σε μήτρες Β και Γ σε συνδυασμό ήταν επαρκής για να υπερισχύσει ότι στην μήτρα Α στην πραγματικότητα, πιο κοντά ανάλυση αποκάλυψε ότι τα καθαρά αποτελέσματα της διαφορετικά ινοβλάστες για τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων θα μπορούσε να προσδιοριστεί με ακρίβεια μόνο με την εξέταση των

ποσοτική

συνεισφορές των αποτελεσμάτων από τις τρεις μήτρες. Αυτό απεικονίζεται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της κυτταρικής σειράς καρκίνου του μαστού T47D και των δύο ινοβλαστών δέρματος κυτταρικές σειρές AG09877 και AG04351 (συμβολίζεται στο Σχήμα 1Α και το Σχήμα 5Α-C με τετράγωνα και κύκλους, αντίστοιχα). Matrix Α (Σχήμα 5Α) αποκάλυψε ότι T47D γενικά προδιάθεση για καταστολή της ανάπτυξης από όλες τις κυτταρικές σειρές ινοβλαστών. Μία εύλογη βιολογική εξήγηση για αυτό θα μπορούσε να είναι η έκφραση ενός υποδοχέα κυτταρικής επιφάνειας για κάποιο κυτταροστατική παράγοντας που εκκρίνεται από όλους τους ινοβλάστες. Ωστόσο, μήτρα Β (Σχήμα 5Β) έδειξε ότι οι περισσότερες κυτταρικές σειρές ινοβλαστών του δέρματος είχε μια διεγερτική δραστικότητα ανάπτυξης για T47D, με μερικές αξιοσημείωτες εξαιρέσεις, συμπεριλαμβανομένων AG04351. Θεωρητικά, αυτή η δραστηριότητα θα μπορούσε να οφείλεται στην έκφραση από τα περισσότερα ινοβλάστες δέρματος ενός ειδικού μιτογόνου παράγοντα ανάπτυξης. Σε αντίθεση, μήτρα C (Σχήμα 5C) έδειξε ότι οι περισσότεροι ινοβλαστών δέρματος κυτταρικές γραμμές είχε επίσης μια δεύτερη διακριτή δραστηριότητα αναστολής ανάπτυξης για T47D, με την σημαντική εξαίρεση του AG09877 και διάφορα άλλα. Αυτή η δραστηριότητα θα μπορούσε εύλογα να αποδοθεί στην έκκριση από τα περισσότερα ινοβλάστες δέρματος ενός ειδικού ανασταλτικού της ανάπτυξης κυτοκίνης. Έτσι AG09877, εκφράζοντας τη δραστηριότητα ανάπτυξης διεγερτική και χωρίς την ανασταλτική δράση της ανάπτυξης, έκανε δύο λειτουργικά διακριτές ανάπτυξη-διεγερτική συμβολή στην αύξηση του T47D που ήταν επαρκής σε συνδυασμό για να παρακάμψετε τη γενική προδιάθεση των T47D να ινοβλαστών μεσολάβηση καταστολή της ανάπτυξης. Σε αντίθεση, AG04351 γίνονται μόνο τις εισφορές κατασταλτικό της ανάπτυξης σε σχέση με τις δύο δραστηριότητες των ινοβλαστών.

Για να αποκτήσουν γνώσεις σχετικά με την μοριακή ταυτότητα αυτών των ινοβλαστών δραστηριοτήτων, απομονώσαμε RNA από 36 ινοβλαστών μονοκαλλιέργειες κυτταρική σειρά και εκτελούνται γονιδιακής έκφρασης μικροσυστοιχιών με βάση προφίλ χρησιμοποιώντας το γονίδιο τσιπ Affymetrix. Πρέπει πρώτα ταυτοποιημένα γονίδια που εκφράζονται διαφορικά μεταξύ του δέρματος και των πνευμόνων ινοβλάστες, μεταξύ των ομάδων Χ και Υ σε μήτρα Β, και μεταξύ των ομάδων Χ και Υ σε μήτρα C. Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε ανάλυση γονίδιο σετ εμπλουτισμού (GSEA) [25] για τον εντοπισμό του γονιδίου σύνολα εμπλουτίζεται σε κάθε σύγκριση. Χρησιμοποιώντας ένα κατώφλι ποσοστό ψευδών ανακάλυψη (FDR) 0,25, εντοπίσαμε εννέα σειρές γονιδίων εμπλουτισμένο στο δέρμα εναντίον πνευμονικών ινοβλαστών διάκριση, συμπεριλαμβανομένων δύο που χαρακτηρίζουν τη μετάβαση (ΕΜΤ) φαινότυπο επιθηλιακά-to-μεσεγχυματικά (Πίνακας 1) [26]. Παρά το γεγονός ότι συνδέεται με υψηλότερο FDRs, και οι δύο ομάδες είχαν επίσης εμπλουτισμένο στο Β

x (δέρμα-όπως) έναντι Β

y (πνεύμονα-όπως) διάκριση. Σε αντίθεση, δεν σειρές γονιδίων είχαν επισημανθεί στο C

x (δέρμα-όπως) vs. C

y (πνεύμονας-παρόμοια) διάκριση, γεγονός που υποδηλώνει ότι η δραστηριότητα αυτή ινοβλαστών μπορεί είτε να αντανακλά τις διαφορές της μεταγραφής που επάγεται μόνο μέσα στο πλαίσιο της συγκαλλιέργεια ή μη μεταγραφική διαφορές που δεν θα μπορούσε εύκολα να ανιχνευθεί με τη χρήση μικροσυστοιχιών με βάση το μεταγραφικό προφίλ.

η

EMT περιγράφει ένα συντονισμένο πρόγραμμα των κυτταρικών φαινοτύπων αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ως ζωτικής σημασίας για τη μετάσταση των καρκινικών κυττάρων. Αυτές οι φαινότυποι περιλαμβάνουν απώλεια επιθηλιακού κυττάρου πολικότητας, αυξημένη κυτταρική μετανάστευση και εισβολή σε περιβάλλοντες ιστούς [27]. Επιπλέον, τα τελευταία στοιχεία δείχνουν ότι τα προγράμματα EMT ρυθμίζει επίσης τις λειτουργίες των μεσεγχυματικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων της αγγειογένεσης [28]. Επιπλέον, ο παράγοντας μεταγραφής σαλιγκάρι, ένας κύριος ρυθμιστής του EMT, εκφράζεται σε ενεργοποιημένα ινοβλάστες εντός επούλωση πληγών και στον όγκο-στρωματικών διασύνδεση [29]. ως εκ τούτου τα δεδομένα μας πρότειναν ότι τα προγράμματα EMT εκφράζονται κατά προτίμηση από πολλούς ινοβλάστες του δέρματος, ίσως χρησιμεύει ως τη μοριακή βάση για μια από τις δραστηριότητες των ινοβλαστών (Τύπος Β) που περιγράφεται από τον ποσοτικό μοντέλο μας.

Closer επιθεώρηση του γονιδίου δύο EMT σύνολα αποκαλύπτει ότι πολλά από τα γονίδια οδήγηση του εμπλουτισμού σε ινοβλάστες δέρματος (δηλαδή τα εμπλουτισμένα πυρήνας γονίδια) είναι κυτταρική επιφάνεια και εκκρινόμενα μόρια που έχουν ενοχοποιηθεί σε συνεισφορές στρωματικά εξέλιξης του όγκου (Σχήμα 6). Για παράδειγμα, μεταλλοπρωτεϊνάσες μήτρας και καθεψίνες συμπεριλαμβανομένων ΜΜΡ-2, ΜΜΡ-12, και η καθεψίνη Ζ είναι ρυθμισμένα προς τα πάνω σε στρώμα του όγκου και την προώθηση του πολλαπλασιασμού καρκινικών κυττάρων, μετανάστευση και εισβολή από αποικοδόμησης βασικές μεμβράνες και εκθέτοντας κρυπτική μεταναστευτικών και ανάπτυξη σημάτων [30] . Τενασκίνης C είναι ένα matricellular πρωτεΐνη που διεγείρει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και την αγγειογένεση [31]. Ν-καδερίνης (CDH2) εκφράζεται στο filopodia μυοϊνοβλαστών που μεταναστεύουν προς κακοήθη καρκινικά κύτταρα σε ένα παράγοντα ανάπτυξης μετασχηματισμού βήτα-εξαρτώμενο τρόπο [32]. SPARC (εκκρινόμενη πρωτεΐνη όξινο και πλούσια σε κυστεΐνη) είναι μια άλλη πρωτεΐνη μήτρας στρωματικά που αυξάνει καρκινικών κυττάρων εισβολής και ότι έχει αντιστρόφως ανάλογη με την επιβίωση σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος [33], [34]. Στρωματικά PDGFRB ρυθμίζει διάμεσο υγρό πιέσεις και η πρόσληψη του φαρμάκου στους όγκους [35]. Έτσι, τα ίδια γονίδια που ρυθμίζουν EMT σε επιθηλιακά καρκινικά κύτταρα ρυθμίζουν επίσης λειτουργική εισφορές σε κακοήθη εξέλιξη από το στρώμα του όγκου. Εμπλουτισμένη έκφραση αυτών των γονιδίων σε ινοβλάστες του δέρματος υποδηλώνει ιστο-ειδική preprogramming των πληθυσμών μεσεγχυματικών για τη λειτουργικότητα των στρωματικών όγκων.

Heat χάρτη (δεξιά) και ο εμπλουτισμός οικόπεδο (αριστερά) για το γονίδιο EMT που από GSEA ανάλυση εναντίον του δέρματος ινοβλάστες πνεύμονα [26].

η

Οι ινοβλάστες επομένως φάνηκε να εμφανίζουν τουλάχιστον δύο διακριτές επιδράσεις στην πολλαπλασιαστική απόκριση των καρκινικών κυττάρων σε συν-καλλιέργεια. Είναι σημαντικό ότι, ένα

ποσοτική ισορροπία

μεταξύ αυτών των δύο δραστηριοτήτων των ινοβλαστών και την γενική ανταπόκριση των καρκινικών κυττάρων να ινοβλαστών σήματα καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό την αναλογία συν-καλλιέργειας για μία συγκεκριμένη κυτταρική γραμμή αντιστοίχιση. Αυτές οι ανεξάρτητες ινοβλαστών επιπτώσεις μπορεί προφανώς να συνυπάρξουν στο πλαίσιο των επιμέρους πληθυσμών ινοβλαστών, λειτουργούν είτε συνεργατικά είτε σε διακλαδικό σκοπούς σε σχέση με την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων. Περιέργως, η ανάλυσή μας δείχνει ότι και οι δύο δραστηριότητες διαχωρίζουν ινοβλάστες σε μεγάλο βαθμό σύμφωνα με ιστό προέλευσης. Επιπλέον, μικροσυστοιχιών προφίλ ανέφερε ότι μία από αυτές τις δραστηριότητες μπορεί να αντανακλά διαφορική έκφραση μιας συντονισμένης μεταγραφικό πρόγραμμα που συνδέεται με ενεργοποιημένα μεσεγχυματικά κύτταρα. θα απαιτηθεί περαιτέρω εργασία για να χαρακτηρίσει πλήρως τη μοριακή βάση της κάθε δραστηριότητας των ινοβλαστών και να αξιολογεί την καταλληλότητα των ευρημάτων μας με τον καρκίνο-ινοβλαστών αλληλεπίδραση σε πραγματικό όγκους.

Το έργο αυτό περιορίζεται από τη φύση των κυτταρικών πληθυσμών που εξετάστηκαν , στο βαθμό που ιδρύθηκε κυτταρικές σειρές καρκίνου και φυσιολογικών ινοβλαστών ιστός δεν μπορεί να phenocopy πλήρως τους πληθυσμούς κυττάρων που υπάρχουν μέσα σε ένα εξελισσόμενο ανθρώπινο όγκο. Πρόσθετες μελέτες με μεγαλύτερα ή πιο ποικίλη πάνελ των ινοβλαστών θα μπορούσε επίσης να προσδιορίσει νέα και διαφορετικά μοτίβα δραστηριότητας. Επιπλέον, αυτά τα πειράματα περιελάμβανε μόνο 12 καρκινικές κυτταρικές σειρές.