通过细胞外基质促进的早期转移事件的单细胞多原子建模

科学领域:

• 在瘤学瘤学.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 生物材料科学 生物材料科学

背景情况:

• 癌症转移是由表皮细胞转移到介质细胞转移 (EMT) 驱动的,导致大多数癌症死亡.
• 传统模型缺少人类的肌层,未能捕捉介质细胞的特征.
• 细胞外矩阵 (ECM) 对EMT至关重要,但目前的模型使用了不充分的ECM组件.

研究的目的:

• 开发一种先进的体外模型,模仿癌细胞在位传播.
• 研究患者衍生的细胞外基质 (pdECM) 在癌症转移中的作用.
• 使用多原子分析重建表皮细胞到介质细胞转变 (EMT) 轨迹.

主要方法:

• 使用患者衍生的细胞外基质 (pdECM) 进行结直肠癌器官培养.
• 从底层膜提取物 (BME) 到pdECM的过渡器官培养物.
• 进行单细胞多原子分析 (转录组学和表观组学) 来研究EMT.

主要成果:

• 在pdECM中,有机体显示出扩散和运动性增加,模仿in-situ病变.
• 单细胞多基因组确定了TNF-α信号作为早期转移性事件.
• 表观基因组变化增加了AP-1目标基因的可访问性 (例如,MMP7),促进了入侵.
• 在pdECM有机体中确定了部分EMT表型,具有混合的上皮质-介质细胞状态.

结论:

• pdECM系统为研究转移提供了一个生理学上相关的体外模型.
• 揭示了ECM组成在驱动EMT和转移中的关键作用.
• 提供了对转移级联的新见解,并为向治疗开发提供了一个平台.