Abstract
Etter demonstrasjon, med karyotyping, polymerase kjedereaksjon (PCR) og fluorescens
in-situ hybridisering
, retensjonen av visse humane kromosomer og gener etter den spontane fusjon av humane tumor og hamsterceller
in vivo
, ble det hevdet at cellen fusjon fører til horisontal overføring av malignitet og giver gener. Her, analyserte vi genuttrykk profiler av 3 forskjellige hybrid svulster første som genereres i hamster kinnet posen etter menneskelig svulst pode, og deretter formert i hamstere og i cellekulturer i år: to Hodgkin lymfom (GW-532, GW-584) og en glioblastoma multiforme (GB-749). Basert på kriteriene for MAS 5.0 deteksjon
P
-verdier ≤0.065 og minst to ganger større signal uttrykk verdi enn en hamster melanom kontroll, identifiserte vi 3,759 probe sett (som strekker seg fra 1040 til 1303 i hver transplantasjon ) fra formalinfiksert, parafininnstøpte deler av de 3 hybrid svulster, som entydig tilordnet 3,107 unike Entrez Gene IDer, representative for alle menneskelige kromosomer; imidlertid, ved karyology, en av de hybride tumorer (GB-749) hadde en total av 15 humane kromosomer i sine celler. Blant de genene er kartlagt, 39 probe sett, som representerer 33 unike Entrez Gene IDer, holdt deteksjonskriterier i alle hybridtumorprøver. Fem av disse 33 gener koder for transkripsjonsfaktorer som er kjent for å regulere cellevekst og differensiering; fem kode celle adhesion- og sjele-assosierte proteiner som deltar i onkogenese og /eller metastase og invasjon; og ytterligere gener koder for proteiner som er involvert i signalveier, regulering av apoptose, DNA reparasjon, og multiresistens. Disse funnene ble bekreftet ved PCR og revers transkripsjon PCR, som viser tilstedeværelse av menneskelig alphoid (α) Satellitt- DNA og
F11R
transkripsjoner i flere tumor transplantasjon generasjoner. Vi posit at
in vivo
fusjon avslører gener involvert i tumorprogresjon og genfamiliene koder for den organoid fenotype. Således kan kreftceller transduce tilstøtende stromale celler, med det resulterende avkom som har permanent transkriberte gener med maligne og andre genfunksjoner av donor-DNA. Bruke heterospecific
in vivo
cellefusjon, gener som koder for onkogene og organogenic egenskaper kan identifiseres
Citation. Golden DM, Rooney RJ, Loo M, Liu D, Chang CH (2014)
In-Vivo
Fusion of human Cancer og Hamster stromale celler permanent Transduces og transkriberer Menneskelig DNA. PLoS ONE ni (9): e107927. doi: 10,1371 /journal.pone.0107927
Redaktør: Thomas Dittmar, Witten /Herdecke University, Tyskland
mottatt: 27 mars 2014; Godkjent: 19 august 2014; Publisert: 26.09.2014
Copyright: © 2014 Goldenberg et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Datafilene er blitt deponert i Gene Expression Omnibus, og kan ses på https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE58277.
Finansiering : de første transplantasjon og karakterisering studier ble støttet delvis av American Cancer Society Grant iN-581, USPHS gir CA11327 og CA12374 fra National Institutes of Health, og Damon Runyon minnefond for Cancer Research (til DMG). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:. Alle forfatterne er ansatt ved immunomedics, Inc., eller Genome Explorations, Inc., men dette endrer ikke sin tilslutning til PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Primære humane tumor transplantasjoner, spesielt til immunsupprimerte gnagere, slik som naken og NOD /SCID-mus, er anvendes som prekliniske modeller for å vurdere tumorbiologi og medikamentsensitivitet [1] – [7]. Disse studiene er basert på antakelsen om at slike transplantater beholde egenskapene og kritiske genotyper av deres giver svulster, og dermed være prediktiv for klinisk oversettelse. Imidlertid har vi og andre har vist at slike transplantasjoner kan indusere svulster i sine gnager mottakere, for eksempel gullhamstere [8] – [10], naken /SCID mus [11] – [24], og immunsupprimerte rotter [25], selv om sjelden (enten på grunn av lav forekomst eller sjeldne testing). En plausibel forklaring er den horisontale overføring av onkogent DNA [25] – [27]. Faktisk kan side onkogenese mellom tumor og dens stromale celler spores tilbake til Ehrlich og Apolant i 1905, som viste at stromale celler i en svulst kan bli en sarkom når en carcinoma er podet på mus, og faktisk forfatterne antatt at en kjemisk faktor var innblandet [28]. Sytti-seks år senere, en menneskelig carcinoma transplantert til hårløse mus også ble rapportert å indusere fibrosarkomer som drepte naken mus mottakere og kan formere seg som ondartede svulster i immun kompetent mus av samme genetiske bakgrunn [12]. I tillegg er en human ovariecancer transplantasjon til nakne mus viste to cancer, en epitelial og en sarcomatous, den førstnevnte viser menneskelige og den sistnevnte murine egenskapene [14], noe som tyder på side transduksjon eller DNA-overføring. Bare de murine sarkomceller, som ble postulert å bli indusert av de humane karsinomceller, var metastatisk og dødelig i nakne mus eller immunkompetente mus av samme genetiske bakgrunn [14]. Denne induksjon av stromal tumor i vertsdyr etter xenotransplantasjon av humane epiteliale kreftformer har blitt bekreftet av andre [15] – [25], og dermed tyder på at kreft xenografter vurderes nøye for horisontal onkogenese [13], [24]. Hvordan denne transformasjonen eller induksjons oppstod ble ikke klarlagt, men en viral rolle er blitt omtalt [17].
I noen av disse forsøk med primære humane tumortransplantasjon, overføring av funksjonell human genetisk informasjon ved
in- vivo
celle hybridisering av donor og mottaker tumorvertsceller, som viser kromosomale, immunologiske eller genetiske egenskaper av begge partnere [9], [29] – [33], ble foreslått som en mekanisme for induksjon av disse tumorer som utviste svært invasiv og metastatisk oppførsel i sine dyr verter [34], [35]. For eksempel, vi rapporterte at etter lang tids utbredelse av menneske hamster hybrid svulster avledet fra et glioblastom multi [33] og to Hodgkin lymfom, menneskelig DNA og gener kan bekreftes ved fluorescens
in-situ
hybridisering ( FISH) og polymerase kjedereaksjon (PCR), og deres donor organoid funksjoner ved histologi [36], [37]. Oversettelse av noen av disse genprodukter ble funnet av immunhistokjemi (IHC) i glioblastom multi transplantasjoner, selv etter formering for over et år [36].
Disse resultatene indikerer at menneskets gener kan være funksjonelle innen menneske-hamster hybrid svulster formert i dyre verten, med vekt på horisontal overføring av menneskelig DNA innblandet med malignitet og organoid trekk ved den opprinnelige pasientgiver svulster. Imidlertid er omfanget av humant DNA transduserte og transkribert i disse interspecies hybridceller ikke blitt undersøkt. Følgelig vi undersøkte (
i
) dersom slike formalinfikserte, parafininnstøpte (FFPE) tumor grafts, som ble lagret i over 40 år siden de ble gjort, kunne testes globalt for uttrykket av transkribert menneskelig gener, (
ii
) om menneskets gener beholdes ved langtidsserie passasje, og (
iii
) hvis det er spesifikke menneskelige genfamiliene urfolk til disse menneske-hamster hybrid svulster. Ved å bruke svulster og hærskarer av ulike arter, er vi i stand til å identifisere hver parts genetiske bidrag, noe som er spesielt problematisk når du forsøker å bevise celle-cellefusjon hos mennesker, enten involverer normal-normal, ondartede-normal, eller ondartet-maligne fusjoner.
Vi postulere at disse resultatene av heterospecific fusjoner gi en generell mekanisme for svulst DNA overføring til stromale celler som resulterer i genetisk ustabilitet, heterogenitet, og Aneuploidy, som fører til stabile genomisk endringer knyttet til kreft progresjon, og samtidig beholde den svulst opprinnelige organoid fenotype, så vel som andre gener avledet fra donor human svulst. Dette sammenslåing av tumor og normale genomer inn i en ny populasjon av ondartede hybridceller kan være en mekanisme der en kreft rømming vert immunitet ved å redusere den immunologiske misforhold mellom svulsten og verts [34], [35]. Ulike aspekter av rollen celle-celle fusjon i kreft er nå å få økt oppmerksomhet [35], [38] – [47]
Resultater
Menneskelig mRNA transkripter tilstede i hver av fire. forskjellige human-hybrid hamster tumor FFPE-prøver (tabell 1) ble identifisert ved analyse av total RNA, i forhold til en kontroll hamster melanom linje (CCL-49), ved hjelp av menneskelig Affymetrix U133 X3P matriser. Probe sett med MAS 5.0 deteksjon
P
-verdier ≤0.065 i en hybrid prøve, en deteksjons
P
-verdi 0,065 i hamster kontroll, og et uttrykk signalverdi som var minst to fold større i hybrid utvalget enn i hamster kontroll, ble ansett å representere uttrykt menneskelige genet transkripsjoner. Ved hjelp av disse kriteriene, identifiserte vi totalt 3759 probe sett (som strekker seg fra 1040 til 1303 probe sett i minst ett hybrid utvalget), som entydig kartlagt til 3107 unike Entrez Gene IDer (tabell S1), som representerer gener fra alle menneskelige kromosomer. Blant disse 39 probe sett bestått alle uttrykket kriteriene i alle fire hybride prøver (figur 1, tabell 2), med 34 sondesett detektering av 33 unike Entrez Gene ID-er (tabell S2), to sondesett detektering av enten
MUC3A
eller
MUC1B
, og de resterende sonde settene oppdager en uncharacterized genet (
LOC286068
),
GUSBP2
eller mutlple
GUSB
pseudo, og
FAM91A2
eller flere uncharacterized gener. Dermed ble minst 33 unike menneskelige gener transkriberes i disse FFPE- vev fra 3 forskjellige menneske tumorxenotransplantater representerer ulike transplantasjons generasjoner, inkludert to for GW-532, spredte serielt etter måneder eller år som svært metastatiske svulster.
varmekartet viser uttrykk signalverdier for 39 Affymetrix Menneskelig U133_X3P probe sett påvist i FFPE- seksjoner fra alle fire hybrider testet (IMM001-004) og en hamster kontroll (IMM006). Før unsupervised hierarkisk clustering, Mas 5,0 signalverdiene var log2-transformert og rad mener sentrert. Prøvene ble gruppert etter Komplett Heis basert på Pearson korrelasjon; probe sett ble gruppert etter Komplett Heis basert på Euklidsk avstand. Kriterier for påviselig menneske genuttrykk inkludert MAS 5,0 Detection p-verdier ≤0.065 i hybridprøven og 0,065 i hamster kontroll, og ≥2 ganger økt signal i hybrid prøven vs hamster kontroll
som oppført i tabell S3, transkripsjoner av genene kommer til uttrykk i alle fire hybrid prøvene omfatter fem koding transkripsjonsfaktorer som er kjent for å regulere cellevekst og differensiering (
HOXB8, PPARA, POU2F2, ZFHX2, og ZNF580
), og fem koding celle adhesjon og Sjele-assosierte proteiner som deltar i tumorigenesis og /eller invasjon /metastase (
CDH3, FUT7, F11R, MUC3A, og SEMA3F
). I tillegg gener hvis produkter er forbundet med signalveier, regulering av apoptose, DNA-reparasjon, og multiresistens, også ble identifisert (nemlig
PRKD2, ECEL1
,
CARD11, CFLAR, PARP15
og
MRP6
).
erkjenner at det degraderte natur FFPE RNA og høy bakgrunn av hamster RNA i FFPE- hybridprøvene kan påvirke sensitiviteten av MAS 5.0 deteksjon
P
-verdier, slappet vi påvisning
P
-verdi kriterium ved å kreve en deteksjons
P
-verdi ≤0.065 i bare ett av de fire hybrid prøvene, i stedet for alle fire, og produserte en større liste av humane gener som potensielt ble vanligvis uttrykt i alle de hybride prøvene. Denne andre listen inneholdt 1120 probe sett, som representerer 982 unike Entrez Gene IDer (tabell S4). Disse resultatene indikerer tilstedeværelse av gener for CD20 (
MS4A1
), CD22 og CD44 (aliserte komponenten av makrofag migrerings inhibitor faktor (MIF) -CD74-CD44-reseptor-kompleks), således som bekrefter de tidligere resultater for PCR tilstedeværelsen av CD20 og, også, CD74 gener i GW-532 og GW-584 lymfom hybrid tumorer [36], [37]. En rekke andre menneskelige gener, slik som de som koder for CD24, CD27, CD47, CD52, CD84, CD151, og tenascin XB (
TNXB
), ble funnet å være transkribert i disse hybridcellelinjene når påvisning
P
-verdi kriterier var kald (tabell S4).
Pathway anrikning analyse av de større, avslappet, felles gen set og de individuelle gensettene fra hver av de fire hybride prøvene ble utført med Webgestalt [48], [49], med KEGG [50] – [52], og Pathway Commons databaser [53], for å identifisere lignende veier som ofte er representert i alle fire prøver av de tre hybrid tumorer (tabell S5). Veier som ble beriket i alle fem gensettene (den store felles gen sett og de fire individuelle hybrid prøve gensettene) faller inn i to generelle kategorier relatert til celle-celle kommunikasjon /brennvidde heft /celle veikryss /ECM (ekstracellulære matrise) interaksjoner, og cytokin eller vekstfaktor signaloverføring (inkludert ulike ErbB signalveier). Pathways i to andre generelle kategorier knyttet til atomhormonreseptorer og MHC antigen prosessering /presentasjon ble anriket i fire av de fem genene bestemmer. Enrichment analyse ved hjelp av DAVID Bioinformatikk databasen [54], [55] identifisert seks funksjonelle merknads klynger som var representert i alle de fem gensettene: embryonale morphogenesis, syklisk AMP /adenylatcyclase aktivitet, mitose /ubiquitin-mediert proteolyse, atomhormonreseptorer, lymfocytter spredning /aktivisering, og apoptose (tabell S6). Disse resultatene, både fra veien og funksjonelle berikelse analyser tyder på at de ulike sett av menneskets gener uttrykt i hvert hybrid tumorprøve påvirke relatert cellulære prosesser, og dermed trolig produsere lignende effekter på cellefunksjon og vekst.
Å ytterligere underbygge microarray resultatene, ble PCR utført på seks ytterligere FFPE vevsprøver: tre fra GW-532 (generasjoner 11, 52 og 82), en fra GW-584 (generasjon 3), og to fra GB-749 (begge generasjon 2), for å vurdere tilstedeværelse av humant DNA i disse vev blokkene, ved hjelp av et par av primere som er rettet til den 171-bp monomer av humant alfa satelitt DNA [56]. Som vist i figur 2, fire av de 6 prøvene (GW-532 generasjoner, 52 og 82, GW-584 generasjon 3, og GB-749 generasjon 2) var positive for det forventede PCR-produkt av human αlpha satellitt-DNA (det 171-bp ), som ble detektert også i DNA av humane lymfom Raji-celler (positiv kontroll), men ikke i DNA av CCL-49 hamster melanomceller (negativ kontroll). Dessuten kunne vi bekrefte uttrykk for
F11R
gen oppdaget av cDNA microarray studier i to av de seks prøvene ved ett-trinns revers transkripsjon-PCR, ved hjelp av humane leverkreft HepG2 celler som positiv kontroll [57]. Som vist i figur 3, er tilstedeværelsen av en 141-bp bånd var fremtredende både GW-532 generasjon 11 og GW-584 generasjon 3, så vel som i humane HepG2-celler (positiv kontroll), men ikke i vevet av en hamster milt (negativ kontroll). Disse resultatene ble bekreftet i en tilbakevendende eksperiment (figur S1), ved hjelp av CCL-49 cellene som den negative kontroll.
Tilstedeværelsen av humant DNA ble demonstrert ved deteksjonen av 171-bp-produkt i GW-532 generasjon 52 (spor 2), GW-532 generasjon 82 (spor 3), GB-749 generasjon 2 (felt 5), og GW-584 generasjon 3 (felt 6), men ikke i den negative kontroll av hamster melanom, CCL-49 (felt 8). Den 171-bp og dens høyere oligomerer ble detektert i den positive kontroll av humane Raji lymfomceller (felt 7). De eksperimentelle forhold og den nominelle mengden av DNA som brukes for hver prøve er angitt.
mRNA transkripsjoner av
F11R
genet var påvises i GW-532 generasjon 11 (spor 1) , GW-584 generasjon 3 (spor 2), og den positive kontroll av humane HepG2-celler (spor 6), men ikke i den negative kontroll hamster miltceller (søyle 5). De eksperimentelle forhold og den nominelle mengden RNA som brukes for hver prøve er angitt.
Diskusjoner
I denne studien benyttet vi menneskelige genuttrykk mikromatriser å gi ytterligere bevis på at menneskets gener kan forbli funksjonelle innenfor metastatiske menneske hamster hybrid svulster formert i dyre vert, og bekreftet slike funn med ytterligere prøver som viser tilstedeværelse av menneskelig alphoid (α) satellitt DNA og
F11R
transkripsjoner av PCR og revers transkripsjon-PCR hhv. Våre resultater viser at humane tumorer transplantert til gnagere kan fusjonere deres DNA med genomet av dyret verten, som et eksempel på den større program av tumor-stromal krysstale. Kreftceller er avhengige og påvirkes av deres «jord» eller stromal mikro [58] – [60], men det er også kjent at det kan være genetisk utveksling [61], [62]. Den gjensidige horisontal overføring av genetisk materiale mellom stromale og kreftceller kan forklare heterogenitet og genetisk mangfold og utvikling av kreft celle populasjoner, ikke bare mellom ulike pasient svulster i samme krefttype, men med forskjellige svulster av samme pasient, som observert i genetiske analyser av humane tumorprøver [63] – [65]. Celle-cellefusjon muliggjør overføring av kromosomer og genetisk materiale fra en celle til en annen, og har vist seg å resultere i levedyktig hybrid avkom stand til replikasjon i ulike perioder, men vanligvis ikke langvarige eller som permanente cellelinjer [66]. Ved å bruke heterospecific celle-celle fusjon
in vivo
, gener som kontrollerer onkogenese og organoid trekk i donor kreftceller kan bli belyst i det fusjonerte avkom.
fusjon av tumor og myeloide celler var foreslått i begynnelsen av 20
århundre av ulike tyske patologer, som Aichel, Dor, Hallion, og Kronthal, som sitert med de første eksperimentelle resultater og diskusjon av spontan fusjon
in vivo
i 1968 [34]. Dette var basert på utvikling av svært aggressive og metastatiske svulster etter pode fire forskjellige humane kreftformer, med en av eggstokkreft opprinnelse (GW-127) som viser hamster kromosomer, men også oppbevaring av humane antigener [8], [9], [29 ], [30]. En serie av etterfølgende undersøkelser er beskrevet transplantasjon av forskjellige humane kreftformer til kinnpose av ubetingede (ikke-immunosuppressed) gullhamstere, og viste også metastaser i sin hamster vert så tidlig som 3-4 uker etter poding, og nærvær av både human og hamster markører innenfor kreftceller. Transplantasjoner vises meste hamster eiendommer samtidig beholde funksjonene deres human opprinnelse, inkludert menneskelige kromosomer, isoenzym mønstre, antigener, og stathmokinetic eiendommer i respons på kolkisin som var mer forenlig med menneskelig enn hamsterceller [30] – [33]. I løpet av ca 15 år, mens pode mer enn 1200 primære humane kreftformer til hamstere (kinnet posen språk) eller hårløse mus (subkutant stedet), 15 (1,25%) svært aggressive og metastatiske svulster resulterte fra hamster transplantasjoner [35]. Disse ble hentet fra ulike solide og blodkreft humane svulster, og kan formeres
in vitro
eller
in vivo
i år som permanente cellelinjer, viser rask vekst og metastatiske egenskaper typisk for en hamster svulst [10], [33], [35].
Siden gener ikke var tilgjengelige da, det var bare nylig at FFPE- vev fra disse tidligere transplantasjoner ble utsatt for FISH, PCR, og IHC metoder for å påvise begge artenes genetiske markører og oversettelse av menneskelige gener i noen av disse permanente transplantasjon, selv etter år i utlandet, dyr vert [36], [37]. For eksempel ble glioblastoma multiforme (GW-749) som er rapportert i 1974 som et humant-hamster hybrid tumor basert på retensjon av opptil 15 mennesker og mange hamster kromosomer i de samme ondartede celler, som klassifisert av Giemsa-farging, selv med klart identifisering av kromosomer karyotyped fra pasientens lymfocytter, og dermed være en heterosynkaryon [33]. Flere nylig, ble det GW-749 xenograft tumor vist seg å ha beholdt 7 transkribert menneskelige gener
(CD74, CXCR4, PLAGL2, GFAP, VIM, TP53, EGFR
), hvorav
CD74, CXCR4, og PLAGL2
, fortsatte å bli oversatt til sine respektive proteiner som ble visualisert ved IHC, samt hamster X-kromosomet og humant pancentromeric DNA i de samme atomkjerner med FISH [36]. Overraskende nok er disse gener kjent for å ha en forbindelse med malignitet og, spesielt glial tumor, samt
VIM
forbundet med mesenchymale celler. Transplantasjoner fortsatte å uttrykke funksjonene i den opprinnelige glioma tumor podet, selv etter forplantning i hamstere etter ~ 1 år [36].
Lignende analyser ble nylig rapportert for to lymfomer podet til hamstere [37], en av hvilke ble beskrevet i 1970, og er vist å ligne dens donor humane tumor selv om å få høyt metastatiske egenskaper i hamster [10]. FISH og PCR-analyser viste at disse to Hodgkins lymfom-avledet hybrid svulster vises både hamster og menneskelig DNA i de samme kjerner av fisk, mens også beholde de menneskelige gener,
CD74, CXCR4, CD19, CD20, CD71, CD79b, og VIM
. Det er bemerkelsesverdig at GB-749 glioblastom hybrid tumor viste retensjonen av glioma-relaterte gener (
PLAGL2, GFAP
), mens den lymfom-avledet hybrid tumor beholdt flere B-celle-antigen-reseptor (BCR) -relaterte gener (
CD19, CD20, CD71, CD79b
). Tre menneskelige gener,
CD74
,
CXCR4
, og
VIM
, var felles for både glioblastom og lymfom transplantasjoner. Både vimentin og CXCR4 er mesenchymale markører assosiert med epitelial-mesenchymale overgang (EMT) som har gener ble transkribert i alle 3 hybrid svulster undersøkt. Det ble også foreslått at heterosynkaryons av Hodgkin lymfom med sine Hodgkin Reed-Sternberg (HRS) celler beholdt sin B-celle opprinnelse [37], noe som bekrefter andre bevis for en B-celle opprinnelsen til denne svulst [67], og igjen bekreftet her av genet sonde analyse avslører B-celle gener (
CD20, CD22
) i disse prøvene. Som beskrevet, ble disse tumorer observert innen 2 uker etter deres første transplantasjon, og viste tegn på metastaser i hamster i løpet av 3-4 uker, [10], [37], som tyder på at hamster vertens tidlig respons på fremmed vev pode kan ha bidratt til denne prosessen. Faktisk er betennelse og sårtilheling kjent for å lette cellefusjon [68] – [70]
I dagens studiene, var vi interessert i å kartlegge omfanget av hvilken menneskelig DNA kan overføres og kontinuerlig transkribert i. hybrid svulster. Genekspresjon microarray analyse ble utført ved hjelp av total RNA isolert fra FFPE- deler av disse hybrid svulster, inkludert to forskjellige transplantasjons generasjoner av GW-532. Uventet, vi har oppdaget tilsammen 3000 humane gener blant alle prøvene, som representerer gener fra alle 23 par av humane kromosomer, og funnet ut at 33 humane gener ble ubikvitært uttrykt i hver av de 4 prøver fra de 3 svulster. Fem av disse genene koder transkripsjonsfaktorer som er kjent for å regulere cellevekst og differensiering (
HOXB8, PPARA, POU2F2, ZFH2, ZNF580
), mens ytterligere fem koder celle adhesjon og Sjele-assosierte proteiner som er kjent for å delta i tumorigenesis og /eller metastatisk invasjon (
CDH3, FUT7, F11R, MUC3A
, og
SEMA3F
). Andre gener hvis produkter kan fremme metastatisk vekst ble også identifisert, inkludert to signalveien enzymer (
PRKD2 Hotell og
ECEL1
), to apoptose regulatorer (
CARD11 Hotell og
CFLAR
), DNA reparasjon og apoptose regulator (
PARP15
), og genet for multiresistens (
ABCC6
). En representativ publikasjon for hver av disse 16 gener er anordnet i Referanser S1. Det er spesielt bemerkelsesverdig at publiserte rapporter viser at deregulert uttrykk for enten
PPARA
eller
POU2F2
kan fremme onkogene vekst, utviklings funksjon av
POU2F2 Hotell og
HOX
gener er å opprettholde celler i en mindre differensiert tilstand [71] – [80], og høy uttrykk for
ECEL1
genet ble rapportert av Kawamoto et al [81] for å assosiere med gunstig prognose i menneskelig neuroblastom . En begrensning av denne evalueringen, er imidlertid troskap av RNA ekstrahert fra disse FFPE- vev, som var over 40 år gammel, med vekt på at bare positive microarray resultater kan betraktes informativ. Dette kan forklare hvorfor noen av de genene som er identifisert i disse prøvene ved PCR [36] ikke ble identifisert ved microarray analyse. I denne studien imidlertid både DNA-matriser og PCR identifisert oppbevaring av transkribert menneskelig
F11R
, som koder for en junctional adhesjon molekyl. Den andre humane genet påvist ved RT-PCR, α-satellitt-DNA, er til stede i den cent av alle humane kromosomer, omfattende den viktigste strukturelle komponenten i heterochromatin. Vi bør også merke seg at FFPE- deler er av ulike transplantasjons generasjoner gjort over mange år, og til ulike tider studert
in vitro
. Bestandene er svært ensartet, ikke gjenspeiler forskjellige cellepopulasjoner morfologisk. Når GB-749 glioma transplantasjon ble undersøkt etter transplantasjon, flere generasjoner viste tilstedeværelse, i enkeltceller, både humane og hamster kromosomer basert på kromosom banding, og faktisk forhold til kromosomer identifisert i det donor pasientens leukocytter. Siden disse var i enkeltceller, vi henvist til disse som heterosynkaryons. Som slike tumorer ble formert i lange perioder, ble cellepopulasjonen meget ensartet, og det var aldri tegn til rent menneskelige tumorceller å formere seg og opprettholdes i seriell passasje.
Nylig, fusjon av human benmarg stromalceller med to menneskelige brystkreftcellelinjer indikerte at hybrid avkom var mer metastatisk enn foreldre brystkreft, og at analyse av koding enkelt-nukleotid polymorfismer av RNA sekvensering avslørt genetiske bidrag fra begge foreldre partnere, med mellom 1239 og 5345 gener fra foreldre celler beholdt i de sammensmeltede celler [66]. Men disse sammensmeltede celler ikke viser langsiktig stabilitet, men gjorde beholde brystkreft morfologi [66]. I motsetning til dette, fusjon av humane cancerceller med normale stromale celler av murine brystkjertlene resulterte i maligne svulster som hadde en sarcomatous utseende [82]. To forskjellige humane brystkreftcellepopulasjoner injisert i mus resulterte i ondartede celler som viste tegn på fusion i mus beinmarg, og var mer omfattende metastatisk enn foreldrecellelinjer [83]. Tilsvarende ble to separate sett av gener som fremmer metastaser til beinet og lunge kombinert via fusjon av brystkreftcellelinjer, noe som resulterer i stabile hybrider formert langsiktig i cellekultur og
in vivo product: [70]. Videre fusjon av hematopoetiske celler med menneskelige og murine ovarialcancer celler resulterte i aggressive svulster i en epitelial fenotype beholde blodkreft markører [84]. Det er interessant at kjemokinreseptoren, CXCR4, som er en promigration markør, ble uttrykt i hybrid svulster, lik vår egen opplevelse av denne chemokin er genet som blir transkribert i de tre hybrid svulster studert her.
I vår egne eksperimenter er de transkriberte gener kjent for å være involvert i tumorprogresjon til invasjon og metastase, inkludert de som omfatter EMT som er postulert å fremme tumorceller til flere ondartede egenskaper [85], [86]. Nylig, faktisk, fusjoner av humane lungekreftceller fra cellelinjer og humane benmarg-avledede stamceller, når ko-dyrket
in vitro
, viste tegn på cellefusjon og konvergensen til en mesenchymal- som avkom med EMT og stamcelle-lignende egenskaper, selv etter injeksjon i NOD /SCID-mus [87]. Dessverre, selv anses av disse forfatterne som «spontan» cellefusjon, er det neppe spontan når 2 cellelinjene blir dyrket sammen i kultur, i motsetning til veksten av tumorer som smelter
in-vivo
med ikke-valgte celler i sin mikromiljøet. Likevel, slike observasjoner gi eksperimentelle bevis for at i forhold som fremmer horisontal genoverføring, om ikke helt spontan eller resultatet av eksperimentelle forhold, nye hybrid datter tumorceller med nye egenskaper genereres, med funksjoner av mer fremskreden kreft [45], [46 ], [70], [82], [83]. Andre eksperimenter har også indikert at avkommet hybridcellene etter fusjon kan få andre egenskaper enn foreldreceller [38], [43], [70], [82], [83], [88]. Dermed kan slike fusjonseksperimenter bidra ytterligere definere gener og familier som deltar i utviklingen, endring og progresjon av kreft hos mennesker ved hjelp av metoder som er vanskelig å gjelde for mennesker eller menneskelige vevsprøver direkte.
Det er interessant at så mange menneskelige gener, som representerer alle individuelle menneske kromosomer, ble omformet, transkribert, og lagres permanent i våre menneske-hamster hybrid svulster formert
in- vivo Hotell og
in vitro
. Til tross for kun 15 menneskelige kromosomer blir identifisert av kromosom banding i ulike celler av to (5
th og 15
th) transplantasjon generasjoner, som hadde nok kvalifiserte hamster samt nye markør kromosomer, av GB-749 hybrid svulst avledet fra menneskelig glioblastoma multi [36], de DNA array-resultatene viser at til sammen mer enn 3000 menneskets gener ble påvist i en fjerde generasjon passasje i hamstere. Dette avviket provoserer spekulasjoner om at menneskelige kromosomfragmenter eller gener kunne ha translocated til hamster kromosomer, ikke ulikt DNA-sekvenser (transposable, eller «kontrollerende elementer») beskrevet av McClintock i mais til omplassering til andre kromosomer i genomet [89], og kjent for å regulere ekspresjonen av nærliggende gener. I løpet av de påfølgende 60 år, transposable elementer, feilaktig omtalt tidligere som «junk DNA», har blitt bekreftet å fungere i mange dyrearter, inkludert mennesker, [90], og med innføring av et transportabelt element som i det humane genom som forårsaker hemofili A [91]. Retrotransposons (RNA transposoner), eller McClintock er «hopping gener», kan forklare oppbevaring av flere menneskelige gener i disse hybrid svulster enn kan forklares av de 15 menneskelige kromosomer identifisert av kromosom banding, og reiser spørsmålet om lignende hendelser resulterer vanligvis med celle-celle-fusjoner mellom tumor og normal stromale celler. Disse transposable elementer er nå forstått å endre genekspresjon og markeds genomet evolusjon [92].
