유방암의 최소 잔존 질환의 기초가 되는 대사 기억 | 분자 시스템 생물학(embopress.org)
엠블, 마틴 제클러 그룹
2021, 분자 시스템 생물학
추상적인
– 치료 저항성 세포(미미한 잔존 질환)로 인한 암 재발은 유방암 사망의 상당 부분을 차지하지만 그 분자적 특성은 잘 알려져 있지 않습니다.
– 본 논문에서는 오가노이드로부터 얻은 multi-omics 데이터의 대사 모델링을 통해 MRD의 대사 및 조절 특이성을 파악하고자 하였다.
– 저항성 세포가 비증식성 표현형을 갖고 원 발암성 신호 전달 경로가 없다는 사실에도 불구하고 종양을 연상시키는 해당 작용 및 특정 요소 순환의 증가된 활동을 보여주었습니다.
– 이러한 대사적 차이는 마우스 모델과 화학 요법을 받는 환자의 대사 데이터에서도 입증되었습니다.
– 연구 유형에서도양과 내성 세포 간의 DNA 메틸화 유사성밝혔다
– 마지막으로 연구 이 MRD에는 신진 대사 및 후성 유전 기억이 있습니다.
노출된
– MRD에서 나타나는 증가된 해당작용은 또한 생존에 필수적인 것으로 나타났습니다.
즉, 소분자 억제제의 표적이 될 수 있습니다.
오가노이드 생산
D: 비표적 대사체학 결과. 정상/종양 잔류물이 모여 있습니다.
이것은 가장 많이 변경된 4가지 대사 경로를 포함하는 히트맵입니다.
PPP, 오탄당 인산 경로; TCA, 트리카르복실산 사이클; OXPHOS, 산화적 인산화; AA, 아미노산.
변경된 방법
세포 생존
– 본 연구에서 3-BP는 세포 생존과 직접적인 관련이 있는 MRD의 해당작용을 표적으로 사용하였다(3-BP는 해당작용을 억제함).
– A는 정상세포, 종양세포, 잔류세포를 이용하여 3-BP의 효과를 확인한 실험설계 및 결과이다.
높은 3-BP 농도에서 잔류 세포에서 세포 사멸이 명확하게 나타납니다(해당 작용이 다른 세포에 비해 증가하고 억제되기 때문입니다).
– C에서는 3-BP 처리 후 결과를 계대 및 정상 잔류 종양과 비교합니다.
통과 이유는 MRD만을 추출하고 성장시키기 위해서였습니까? 아니면 회귀의 지속적인 효과를 보기 위해? 그러나 이 통과 후에도 정상 치료와 3-BP 치료를 비교할 때 분명한 차이가 있음을 보여줍니다.
13페이지에서 PDF 파일은 2차 오가노이드를 사용한 생화학적 분석에 기반한 실험의 하위 집합에 대해 세포 통과가 특정 방식으로 수행되었음을 설명합니다.
이와 관련하여 “계대 배양”은 한 배양 용기에서 다른 배양 용기로 세포를 옮기는 과정을 의미합니다.
세포 배양에서 세포 집단을 유지하고 확장하는 데 사용되는 일반적인 기술입니다.
– D에서는 포도당 농도의 비교, 특히 U-13C를 첨가한 포도당의 농도에 대한 추적 실험 결과가 보고되어 세포 내 포도당의 경로와 대사 과정을 더 잘 이해할 수 있음 . 3-BP를 처리하면 해당작용이 억제되기 때문에 포도당이 분해되지 않고 잔여 세포에서 다량의 포도당이 발견됨을 알 수 있다.
E: 정상(N = 마우스 2마리), 종양(N = 마우스 3마리) 및 나머지(N = 마우스 3마리) 세포 구조, 잔여 세포와 종양 세포 사이에 현저한 유사성을 보여줍니다.
모두 플롯됩니다 정량화된 CpG 페이지 조건당 5회 이상의 읽기, 무작위로 10,000,000페이지로 축소. 밀도 도표의 색상은 사분위수를 나타냅니다.
논점
저항성 세포에서 증가된 해당작용 및 요소 회로 효소 활동의 중요성은 무엇입니까?
– 저항성 세포에서 특정 우레아 회로 효소의 증가된 해당작용 및 활성은 종양을 연상시키는 대사적 특징입니다.
– 이 대사 기억은 MRD 생존에 중요하며 정상 세포에 영향을 주지 않고 소분자 억제제로 표적화할 수 있습니다.
다중 오믹스 데이터와 대사 모델링의 통합이 MRD의 대사 및 규제 특성을 밝히는 데 어떻게 도움이 됩니까?
– Multi-omics 데이터와 대사 모델링을 통합하여 플럭스 분포를 정량적으로 평가할 수 있습니다.
– 이는 MRD의 대사 및 조절 특성을 밝히는 데 도움이 됩니다.
– 이 방법은 이 분야에서 일반적으로 적용되는 논리적 네트워크 방법의 정성적 예측의 한계를 극복합니다.
유방암의 치료 및 예방을 위한 이 연구가 시사하는 바는 무엇입니까?
– MRD의 대사 이상은 유방 종양 재발을 예방하기 위한 후속 조치를 위한 새로운 치료 옵션을 제공합니다.
– 이 연구는 정상 세포에 영향을 주지 않으면서 저분자 억제제로 표적이 될 수 있는 치료 저항성 세포의 대사 및 후생유전학적 기억을 밝히고 있다.
– 이러한 발견은 유방암에 대한 새로운 치료법 개발 및 종양 재발 방지에 영향을 미칠 수 있습니다.