Advertisement
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up,
it unlocks many cool features!
- \documentclass[a4paper,7pt]{article}
- \usepackage{graphicx}
- \usepackage{ragged2e}
- \usepackage{setspace}
- \usepackage{wrapfig}
- \usepackage{lettrine}
- \usepackage[utf8]{inputenc}
- \usepackage[macedonian]{babel}
- \usepackage[T1]{fontenc}
- \usepackage{multicol}
- \usepackage{flowfram}
- \usepackage{microtype}
- \setlength{\parskip}{0pt}
- \usepackage{color}
- \setlength{\columnseprule}{1pt}
- \def\columnseprulecolor{\color{black}}
- \usepackage[a4paper,top=1cm,bottom=1cm,left=1cm,right=1cm,marginparwidth=1.75cm]{geometry}
- \usepackage{amsmath}
- \usepackage{graphicx}
- \usepackage[colorinlistoftodos]{todonotes}
- \usepackage[colorlinks=true, allcolors=blue]{hyperref}
- \usepackage{amsmath}
- \usepackage{abstract}
- \usepackage{parcolumns}
- \usepackage{blindtext}
- \usepackage{datetime}
- \usepackage{authblk}
- \renewcommand{\abstractname}{} % clear the title
- %-------------------------
- \usepackage{fancyhdr}
- \pagestyle{fancy}
- \fancyfoot{} % clear all footer fields
- \newenvironment{myindentpar}[1]%
- {\begin{list}{}%
- {\setlength{\leftmargin}{#1}}%
- \item[]%
- }
- {\end{list}}
- %-------------------------------
- \title{\flushleft\textbf{\Large Колективен пат на метастазите:\\ Седишта со кластери на туморските клетки}}
- \author{\small Kevin J. Cheung$^1$ and Andrew J. Ewald$^2$*}
- \date{\vspace{-5ex}}
- \begin{document}
- \maketitle
- \sloppy
- \raggedright\small
- {И покрај децениското истражување, сè уште постојат многу неодговорени прашања за метастазите, процесот со кој се локализира ракот кој пак се смета како системска болест. Едно од овие прашања е природата на туморските клетки кои предизвикуваат метастази. Иако конвенционалните модели укажуваат на тоа дека метастазите се заситени од единечни клетки од примарниот тумор, постои сè поголем доказ дека сеењето бара колективно дејство на туморските клетки кои патуваат заедно во кластери. Овде, ги разгледуваме овие докази, кои произлегуваат од анализата на двете експериментални модели и примероци на пациенти. Презентираме модел на метастатска дисеминација која ги нагласува активностите на кластерите на туморските клетки кои ги задржуваат и бараат нивните епителски својства.}
- \justify\small
- {во споредба со присуството на единечни КТЦ. Нивната прогностичка вредност е во согласност со хипотезата дека кластерите на туморските клетки даваат посебен придонес во метастазата.
- Ако метастатското семе е единствена канцерогена клетка, тогаш туморот кој произлегува ќе биде клонален. Односно, ако семето е CTC кластер, тогаш метастазата што може да настане може да биде поликлонална од самиот почеток. Длабоко секвенционираната анализа на тумори овозможува\\ реконструкција на еволутивните истории на клонови на клеточни клетки за време на метастатската прогресија. }
- \begin{myindentpar}{0cm}
- \small\lettrine[lines=3, findent=0em, slope=0em]{M }{ }етастазата е комплексен, повеќестепен процес при кој што клетките на ракот се одвојуваат од примарниот тумор, за да мигрираат низ соседното ткиво, да пристапуваат и да патуваат низ васкулатурата, а потоа да преживеат и да се размножуваат во далечните органи. Постојат и дополнителни предизвици при канцерогените заболувања поради зрелите епителни клетки од кои што тие потекнуваат кои се вообичаено поларизирани и неподвижни. Всушност, метастазите претставуваат впечатливи дивергенции од нивното хомеостатско својство.Сепак, епителните ткива се високо динамични и миграторни за време на развојот и репарирањето на ткивата, а епителните клетки можат да стекнат мезенхимални со молекуларни карактеристики и во развојните и болестите. Актуелните терапии не се доволно ефикасни во лекувањето на метастатската болест, па затоа е важно да ги утврдиме клеточните и молекуларните карактеристики на клетките на ракот кои "предизвикуваат" нови тумори во далечните органи. Во оваа перспектива, дискутираме за неодамнешната работа што ја поддржува улогата на кластерите на туморските клетки во метастатското посадување - алтернатива на конвенционалниот став дека метастазите се засејуваат од единечни клетки од примарниот тумор.\\
- \textbf{Кластери на туморските клетки и поликлонално сеење на метастази}\\
- Идејата дека кластерите на туморските клетки придонесуваат за метастази, може да се проследи од 1950-тите, кога беше објавено дека примероците од крв од пациентите заболени од рак содржат и единечни и групирани туморски клетки и дека кластерите на туморските клетки брзо може да ги преминат белите дробови во животинските модели. Подоцна беше прикажано дека кластерите на туморските клетки беа поефикасни за разлика од кај единечните клетки при производство на метастази кога интравенозно се инјектирале во глувци. \\
- \includegraphics[height=6cm, width=6cm]{1}
- \includegraphics[height=6cm, width=6cm]{2}\\
- и генотипска разновидност во рамките на примарните тумори и зголемена проценка на соработничката и конкурентната динамика кај клоновите на клетките на ракот. Овие студии укажуваат на тоа дека различните клонални комбинации во кластерот би можеле да имаат многу различни својства во однос на растот и / или одговорот на терапијата.\\
- Поликлоналните метастази може да се појават на два различни начини: директно сеење со повеќеклеточна кластера или сериска акумулација на повеќе единечни клетки на заедничка локација.Глувчовите моделите се покажаа корисни во разликувањето помеѓу овие два механизми. Клучна карактеристика на овие експерименти е способноста да се формираат примарни тумори кои содржат мешавина од клетки на ракот кои изразуваат флуоресцентни протеини од различни бои. Двете единечни клетки и кластери на клетки, составени целосно од иста боја, ќе генерираат обоени метастази (слика 1А). Спротивно на тоа, кластерите составени од повеќе од една боја ќе формираат разноцветни метастази, кои ќе обезбедат директни докази за нивното поликлонално потекло (Слика 1, А и Б). Три независни истражувачки групи спровеле студии за овој дизајн со користење на различни модели на глушец, а сите откриле разнобојни метастази, што е во согласност со концептот дека поликлоналните метастази може да се поплочат од кластери на туморските клетки. Првата група формираше шарени тумори кај глувците кај глувци и честопати забележале разнобојни метастази. Кога се формирал еднобоен тумор на едната страна на глувчето и поинаку
- \end{myindentpar}
- \includegraphics[width=19cm]{3}
- \maketitle\justify\small
- {\textbf{ Слика 2. Модел за метастатско ширење кој се базира на колективна дисеминација на кластери на епителијални туморски клетки}.Овој модел претпоставува дека примарните туморски клетки напаѓаат, циркулираат и растот на туморот на семето на далечните места како колективни единици и дека овие активности бараат нивно изразување на епителни гени, како што е K14. По пристигнувањето во секундарниот орган (белите дробови), претежно K14 + семето (сино) од примарен карцином на дојка се шири да формира претежно K14-макрометастази (црвено). Понатамошни детали се достапни.}
- {\textbf{Корепресивни мрежи и кластеринг алгоритми}}
- туморот со еден боја, од друга страна, метастазите биле претежно еднобојни. Овој резултат сугерира дека агрегацијата на туморските клетки во крвта или на далечниот орган е неефикасна и, според тоа, мултикоцветите метастази произлегуваат од засејување со кластери на туморските клетки. Втората група го прошири концептот за анализа на родот на ракот на панкреасот, каде што е документирано поликлонално сеење од кластери кај глувците и забележани се силни разлики во степенот до кој поликлоналното семе се проширило во клонални или поликлонални метастази во различни органски места. Проучувајќи го спонтаниот карцином на дојка кај глувци, третата група беше квантитативно поврзана со степенот на клонално мешање во примарниот тумор со фреквенцијата на откривање на разнобојни метастази, што доведе до проценка дека> 97\% од метастази произлегоа од кластери. Овие три студии, исто така, обезбедија директни докази дека кластерите покажуваат супериорен опстанок и потенцијал за формирање колонија и во културата и in vivo. Контролни експерименти во кои различни тумори на боја биле воспоставени на различни локации во глувчето или различни клетки на рак на боја биле инјектирани интравенски во различни периоди ретко или никогаш не давале разноцветни метастази. Затоа, сите три студии даваат податоци за поддршка на концептот дека повеќеклеточната кластера патува како единица од примарниот тумор до оддалечените органи за да ги полицира поликлоналните метастази (Слика 2).\\
- \textbf{Епителни својства на метастатското семе}\\
- Набљудувањата дискутирани по горе покренуваат неколку интересни прашања, вклучувајќи како кластерите на туморските клетки бегаат од примарниот тумор и какви се нивните молекуларни својства додека тие транзитираат на далечната локација. Ќе се фокусираме на ракот на дојката, каде што има значителен напредок во разбирањето на молекуларните својства на туморските клетки, како што тие напаѓаат, шират и патуваат во далечни органи. Карциномите можат да го нападнаат ткивото со помош на колективен начин, како групи на клетки на канцери кои одржуваат барем некои аспекти на епителната клеточна клеточна адхезија. Една неодамнешна тридимензионална анализа на стромалната граница на тумори на дојка открила честа колективна инвазија и практично немало само еден качен клетки. Овие колективни инвазивни насоки би можеле да ги намалат малите кластери на клетките на ракот за да го полагаат метастатскиот процес. Едноставна почетна точка за валидација на овој модел е да се тестираат молекуларните сличности
- помеѓу клетките на ракот во насоките на колективните инвазии и во подоцнежните фази на метастатското ширење. Се покажа дека клетките на ракот кои водат колективна инвазија имаат заеднички молекуларни својства низ подтиповите на ракот на дојката, како кај моделите на глувци, така и кај туморите на дојките. Овие инвазивни клетки на канцер се карактеризираат со нивна експресија на молекуларни маркери на базална епителна диференцијација, вклучувајќи цитокератин 14 (K14), K5, P-cadherin и p63. Клетките во оваа K14 + инвазивна состојба биле забележани во сите фази на дисеминативната ширење-колективна инвазија, локална дисеминација, CTC кластери и микрометастази - но биле ретки во примарниот тумор и кај макрометастазите. Овие податоци укажуваат на тоа дека постојат различни епителни молекуларни програми кои го отежнуваат растот и ширењето на туморските клетки (Слика 2). Генската експресија во овие инвазивни лидерски клетки личи на онаа на базалните матични клетки од матични клетки (14). Ова е во согласност со едноклеточната транскриптомска анализа на човечки метастатски клетки за рак на дојка, кои покажаа дека дисеминираните клетки на ракот споделуваат профил на изразување на ген за базалните матични клетки во микро-метастази, но предизвикуваат макрометастази составени главно од луминозна клетка на канцер 17). Заедно, овие студии откриваат дека промените во епителната диференцијална состојба ја придружуваат метастатската дисеминација.
- Епителните клетки се карактеризираат со специфични комплекси за интерцелуларна адхезија. Често се смета дека овие спојувања ја попречуваат подвижноста; на тој начин, концептуално е привлечно да се мисли на метастази како транзиторно или трајно губење на епителни карактеристики, преку процес како што е епителна-месенхимална транзиција (ЕМТ). Сепак, неодамнешните студии претставија алтернативен модел во кој комплексите за епителна адхезија играат важна улога во метастатските туморски клетки.\\ \textbf{Преглед}\\
- Голем број студии во двете претклинички модели и примероци на пациенти се спојуваат на темата дека туморските клетки можат да ги метастазираат колективно како кластери. Кластерните на канцерогените клетки можат да задржат и да бараат израз на епителен ген и да можат да транзиција помеѓу различни епителијални диференцијални состојби за да се постигнат пролиферативните верзии на миграторните компоненти на метастазата. Треба да се решат најмалку три прашања во ова поле што брзо се развива. Прво, која е биолошката основа за метастатско засејување со кластери на туморските клетки? Одговорот на ова прашање ќе бара подлабоко разбирање на механизмите кои ја водат зголемената метастатска ефикасност
- \setcounter{secnumdepth}{0}
- {на кластерите во однос на единечните клетки и молекуларните увиди во тоа како кластерите на клетките ја координираат нивната миграција и диференцијација низ многуте чекори на метастатско ширење. Исто така, ќе биде важно да се разбере како кластерите се поврзуваат со стромалните популации во примарниот тумор, во циркулацијата и во далечните органи. Второ, дали целуларните и молекуларните својства на метастатското семе се исти за различни типови на тумор и метастатски локации, или се разликуваат? Решавањето на ова прашање ќе бара техники на анализа на родот за да се квантифицира фракцијата на едноклеточни наспроти повеќеклеточни семиња и екстензивни CTC и CTC кластер анализи со цел да се одредат нивните молекуларни својства. Исто така, ќе треба да се карактеризираат едноклеточни секвенционирања и протеомика за да се карактеризира генотипската и фенотипската хетерогеност на клетките на ракот во рамките на овие кластери, како во циркулацијата така и кога се прошируваат на различни локации на органи. Последно, кои се терапевтските импликациина кластерите на туморските клетки? Кластерите претставуваат потенцијален предизвик бидејќи можат да содржат туморски клетки со различни својства на отпорност на лекови. Самата организација на кластерот исто така може да влијае на терапевтскиот одговор. Попозитивна забелешка, кластерите на туморските клетки, исто така, презентираат потенцијални можности за нови терапевтски стратегии кои се насочени кон нивната повеќеклеточна организација или промените во епителијалната диференцијација што овозможуваат нивно ширење низ тело.\\
- Посебно се фокусираме на предизвикот од хетерогеноста на интра-туморот (појава на мулти-генетски и географски различни субпопулации на туморски клетки во рамките на еден тумор), што е документирано кај повеќето цврсти примарни тумори. Потоа ги синтетизираме и интерпретираме резултатите добиени до денес во ова поголемо истражувачко подрачје.
- \section{\textbf{Метастазите како еволутивен процес}}
- \raggedright\noindent{Терапевтскиот напредок во онкологијата не е целосно преведен во третманот на метастатска болест, која останува во голема мера неизлечива. Метастатските субклони може да се појават и рано и доцна во животот на примарниот тумор. Подобро разбирање на генетската еволуција на метастатската болест има потенцијал да ги открие разликите во терапевтските слабости на примарни и метастатски тумори, да ги расветли временските обрасци и да се насочи кон метастазичка колонизација и да обезбеди увид во биологијата на метастатскиот процес. Тука ги разгледуваме последните компаративни студии за примарни и метастатски тумори, вклучувајќи податоци кои укажуваат на тоа дека макроевропските промени (почеток на хромозомска нестабилност) придонесуваат за еволуцијата на метастатската болест. Ние, исто така, разговараме за практичните предизвици поврзани со овие студии и како тие би можеле да се надминат.}
- \sloppy
- \justify\small
- \maketitle
- \small\lettrine[lines=3,depth=0, findent=-1em, slope=0em]{И }{ }покрај неодамнешниот напредок во лекувањето на ракот, метастатската болест останува во голема мера неизлечива и главната причина за смртните случаи поврзани со рак. Метастазите се крајниот резултат на повеќестепениот процес кој вклучува локална инвазија од страна на примарните туморски клетки, интравазација во крвта или лимфниот систем, преживување во циркулација (хематоген и / или лимфатичен), узурпирања на далечен орган, екстравазација, преживување во нов животната средина и метастатска колонизација. Секој од овие чекори се потпира на специфични фенотипски карактеристики на туморската клетка, како и интеракции со микросредината на домаќинот и имунолошкиот систем. Генетските и епигенетските промени што ги добиле примарните туморски клетки и метастазите веројатно придонесуваат за овие фенотипови и интеракциите со домаќинот. Проучувањето на генетските сличности и разлики помеѓу примарните тумори и метастазите има потенцијал да обезбеди нови увиди во биологијата на метастази. Исто така, може да се открие разлики во терапевтските слабости на локалните и системските болести и да се откријат временските обрасци и насоките за метастатска колонизација - информации кои можат да го подобрат третманот и да сугерираат стратегии за спречување на метастази. Тука ги разгледуваме неодамнешните студии за испитување на генетската еволуција на метастазите.
- }
- \justify\small
- Тековни модели на еволуцијата на метастатски болести и предизвици во разликувањето меѓу нив
- Постојат два генерални модели на метастатска дисеминација: линеарен модел на прогресија и паралелен модел на прогресија. И двата модели претпоставуваат дека примарниот тумор и неговите метастази се клониски поврзани, со тоа што тие произлегуваат од заедничка предок-клетка. Двата модели се разликуваат главно врз основа на релативниот тајминг на појавата на метастатската популација на прекурзори во примарниот тумор и очекуваната генетска дивергенција помеѓу примарниот тумор и неговата метастаза. Вториот (наречен Г-М генетски дивергенција) е бројот на независни единечни нуклеотидни варијанти (SNVs) акумулирани од примарниот тумор и метастазата по појавата на најновиот заеднички предок.
- \setcounter{secnumdepth}{0}
- \section*{\textbf\small{Референци}}
- \begin{enumerate}
- \item J. Massagué, A. C. Obenauf, Nature 529, 298–306 (2016).
- \end{enumerate}
- \end{document}
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement