پویایی برون تنی سلول های گلیوبلاستومای انسانی در چیپ ریز عروق با ناهمگونی و زیر نوع های توموری هماهنگ هستند
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 31 اردیبهشت 1398
| امتیاز:
نیچ پیرامون عروقی(PVN) نقش ضروری را در کنترل سرنوشت، تهاجم توموری و مقاومت درمانی سلول های شبه بنیادی تومور مغزی(BTSC) بازی می کنند. در این جا سیستم ریز عروق روی چیپ(microvasculature-on-a-chip) به عنوان مدل نیچ پیرامون عروقی و برای ارزیابی پویایی برون تنی سلول های BTSC مشتق از ده بیمار گلیوبلاستومایی استفاده شد. مشاهده شد سلول های BTSC ترجیحا در ناحیه پیرامون عروقی متمرکز می شوند، جایی که آن ها کمترین تحرک را به عنوان سلول های خاموش نشان می دهند یا بالاترین تحریک را به عنوان فنوتیپ تهاجمی و قابلیت مهاجرت به فواصل خیلی دور نشان می دهند. این نتایج نشان می دهد که نیچ پیرامون عروقی یک ریز محیط برای BTSCهااست، در حالی که مجاری ریز عروقی ممکن است به عنوان مسیری برای مهاجرت سلول های توموری بازی کنند. درجه تجمع یافتن بین سلول های توموری و ریز عروق بین بیماران به طور قابل توجهی متفاوت است. برای اعتبار بخشیدن به این نتایج، توالی یابی ترانسکریپتوم تک سلولی(در مجموع 10 بیمار و 21750 تک سلول) برای شناسایی زیر نوع های سلول های توموری انجام گرفت. تجمع یافتن هم زمان موثر ارتباط مثبتی با سلول های توموری پرونورال(شبه بنیادی) یا مزانشیمی(تهاجمی) اما نه کلاسیک دارد. علاوه بر این، یک پروفایل مشخصه ژنی شامل PDGFRA قویا با خانه گزینی سلول های توموری به نیچ پیرامون عروقی مرتبط است. این یافته ها مدلی را نشان می دهد که می تواند دینامیک درون تنی سلول های توموری و ناهمگونی آن ها را نشان دهد که مسیر جدیدی را برای مطالعه عملکردهای سلول توموری خاص بیمار ارائه می دهد.
Adv Sci (Weinh). 2019 Feb 10;6(8):1801531. doi: 10.1002/advs.201801531. eCollection 2019 Apr 17.
Ex vivo Dynamics of Human Glioblastoma Cells in a Microvasculature-on-a-Chip System Correlates with Tumor Heterogeneity and Subtypes.
Xiao Y1, Kim D1, Dura B1, Zhang K1, Yan R2, Li H3, Han E1, Ip J1, Zou P4, Liu J4, Chen AT1, Vortmeyer AO5, Zhou J1,4,6, Fan R1,6.
Abstract
The perivascular niche (PVN) plays an essential role in brain tumor stem-like cell (BTSC) fate control, tumor invasion, and therapeutic resistance. Here, a microvasculature-on-a-chip system as a PVN model is used to evaluate the ex vivo dynamics of BTSCs from ten glioblastoma patients. BTSCs are found to preferentially localize in the perivascular zone, where they exhibit either the lowest motility, as in quiescent cells, or the highest motility, as in the invasive phenotype, with migration over long distance. These results indicate that PVN is a niche for BTSCs, while the microvascular tracks may serve as a path for tumor cell migration. The degree of colocalization between tumor cells and microvessels varies significantly across patients. To validate these results, single-cell transcriptome sequencing (10 patients and 21 750 single cells in total) is performed to identify tumor cell subtypes. The colocalization coefficient is found to positively correlate with proneural (stem-like) or mesenchymal (invasive) but not classical (proliferative) tumor cells. Furthermore, a gene signature profile including PDGFRA correlates strongly with the "homing" of tumor cells to the PVN. These findings demonstrate that the model can recapitulate in vivo tumor cell dynamics and heterogeneity, representing a new route to study patient-specific tumor cell functions.
PMID: 31016107