Krooninen sairaus

tiivistelmä

jälkeen osoittavat, jossa karyotyping, polymeraasiketjureaktio (PCR) ja fluoresenssi

in-situ

Hybridisaation säilyttäminen tiettyjen ihmisen kromosomit ja geenit jälkeen spontaani fuusio humaanituumorityyppien ja hamsterin soluja

in-vivo

, oletettiin, että solufuusio aiheuttaa horisontaalista siirtymistä maligniteetin ja luovuttajan geenejä. Täällä analysoimme geeniekspressioprofiilien 3 eri hybridi kasvaimia ensin syntyy hamsterin poskipussiin jälkeen ihmisen kasvaimen varttaminen, ja sitten etenevät hamstereita ja soluviljelmissä vuosia: kaksi Hodgkinin lymfooman (GW-532, GW-584) ja glioblastoma multiforme (GB-749). Perusteiden MAS 5,0 havaitsemisen

P

-arvot ≤0.065 ja ainakin 2 kertaa suurempi signaalin ilmaisun arvo kuin hamsteri melanooma ohjaus tunnistimme 3759 koetinsarjojen (vaihtelee 1040 ja 1303 kussakin elinsiirtoa ) peräisin formaliinilla kiinnitetyt, parafiiniin upotetut osat 3 hybridi-kasvaimia, jotka yksiselitteisesti kuvata 3107 ainutlaatuinen Entrez Gene tunnukset, edustavat kaikkia ihmisen kromosomeja; Kuitenkin kromosomitutkimus yksi hybridi kasvaimia (GB-749) oli yhteensä 15 ihmisen kromosomeja sen soluissa. Niistä geenit kartoitettiin, 39 koetinsarjojen, jotka edustavat 33 ainutlaatuinen Entrez Gene tunnukset, noudatetaan havaitsemiseen valintaperusteeksi kaikissa hybridi kasvain näytteissä. Viisi näistä 33 geenit koodaavat transkriptiotekijöitä, jotka ovat tiedetään säätelevän solujen kasvua ja erilaistumista; viisi koodata solu adhesion- ja transmigraatio liittyviä proteiineja, jotka osallistuvat kasvaimen synnyssä ja /tai metastaasin ja invaasion; ja lisäksi geenit koodaavat proteiineja, jotka liittyvät signalointireittien, apoptoosin säätelyyn, DNA korjaus, ja monilääkeresistenssi. Näitä havaintoja tukevat PCR ja reverse-PCR, joka osoittaa läsnäolo ihmisen alphoid (α) -satelliitin DNA ja

F11R

selostukset ylimääräisiä Kasvain siirrettiin sukupolville. Me posit että

in vivo

fuusio tuo esille geenien osallistuvat kasvaimen progressiota ja geeniperheistä koodaavat organoidikappaleen fenotyyppi. Näin ollen, syöpäsolut voivat transdusoida vieressä stroomasolujen, jossa tuloksena jälkeläiset, joilla on pysyvästi transkriptoidaan geenejä, joilla on pahanlaatuinen ja muiden geenin toimintoja luovuttaja-DNA. Käyttämällä heterospesifisiä

in vivo

Solufuusiossa geenit koodaavat onkogeeninen ja organogeenisiin piirteet voidaan tunnistaa.

Citation: Goldenberg DM, Rooney RJ, Loo M, Liu D, Chang CH (2014)

In-vivo

Fusion of Human Cancer ja hamsterin stroomassoluihin pysyvästi transdusoi ja transcribes ihmisen DNA. PLoS ONE 9 (9): e107927. doi: 10,1371 /journal.pone.0107927

Editor: Thomas Dittmar, Witten /Herdecke University, Saksa

vastaanotettu: 27 maaliskuu 2014; Hyväksytty: 19 elokuu 2014; Julkaistu: 26 syyskuu 2014

Copyright: © 2014 Goldenberg et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Data Saatavuus: Tällä kirjoittajat vahvistavat, että kaikki tiedot taustalla olevat havainnot ovat täysin saatavilla rajoituksetta. Tiedostot on talletettu Gene Expression Omnibus, ja nähtävissä osoitteessa https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE58277.

Rahoitus : Ensimmäinen elinsiirrot ja karakterisointi tutkimuksia tuettiin osittain American Cancer Society Grant iN-581, USPHS myöntää CA11327 ja CA12374 National Institutes of Health, ja Damon Runyon Memorial Fund for Cancer Research (ja DMG). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kaikki kirjoittajat työskentelevät Immunomedics, Inc. tai Genome löytöretket, Inc., mutta tämä ei muuta niiden noudattamista PLoS One politiikkaa jakaa tietoja ja materiaaleja.

Johdanto

Ensisijainen ihmisen kasvain elinsiirrot, erityisesti immuunivajauspotilaille jyrsijät, kuten nude ja NOD /SCID-hiiriin, ovat käytetään prekliinisissä arvioinnissa tuumoribiologiassa ja huumeiden herkkyys [1] – [7]. Nämä tutkimukset perustuvat olettamukseen siitä, ksenografteissa säilyttävät ominaisuudet ja kriittisen genotyypin luovuttajien kasvaimia, ollen siten ennustavat kliinisen käännös. Kuitenkin me ja muut ovat osoittaneet, että tällaiset elinsiirrot voi aiheuttaa kasvaimia niiden jyrsijöiden vastaanottajille, kuten tahamstereita [8] – [10], nude /SCID-hiiriin [11] – [24], ja immunosuppressoiduilla rotilla [25], vaikka harvoin (joko koska alhainen esiintyvyys tai harvinaisia ​​testaus). Yksi todennäköinen selitys on vaakasuora siirto onkogeenisten DNA [25] – [27]. Todellakin, sivusuunnassa onkogeneesiin välillä kasvaimen ja sen stroomasolujen voidaan jäljittää Ehrlich ja Apolant 1905, joka osoitti, että stroomasolut kasvaimen voi tulla sarkooma kun karsinooma oksastetaan hiirissä, ja itse asiassa kirjoittajat otaksuttu, että kemiallinen tekijä oli sekaantunut [28]. Seitsemänkymmentä kuusi vuotta myöhemmin, ihmisen karsinooman siirretty nude-hiirissä oli myös raportoitu aiheuttavan fibrosarkoomien joka tappoi nude hiiren vastaanottajat ja voisi lisääntyä kuten pahanlaatuisia kasvaimia immuuni hiirissä on sama geneettinen tausta [12]. Lisäksi, ihmisen munasarjasyöpä elinsiirron nude-hiirissä, havaittiin kaksi syövän populaatiot, epiteelin ja sarcomatous, entinen osoittaa ihmisen ja jälkimmäinen hiiren ominaisuuksia [14], mikä viittaa siihen sivusuunnassa transduktion tai DNA: n siirto. Ainoastaan ​​hiiren sarkooma soluja, jotka oletettiin indusoida ihmisen karsinoomasolut olivat metastaattisen ja tappava nude-hiirissä tai immunokompetenteilla hiirillä sama geneettinen tausta [14]. Tämä induktio stroomakasvaimet vastaanottavissa eläimissä jälkeen ksenotransplantaatiota ihmisen epiteelisyövissä on vahvistettu muiden [15] – [25], mikä viittaa siihen, että syöpä ksenograftien arvioitava huolella vaaka oncogenesis [13], [24]. Kuinka tämä muutos tai induktio tapahtui ei tunneta, mutta virus rooli on keskusteltu [17].

Joissakin näistä kokeista, joissa ensisijainen ihmisen kasvaimen elinsiirtoja, siirto toiminnallisen ihmisen geneettisen tiedon antamisesta

in- vivo

solujen hybridisointi luovuttajan kasvain ja vastaanottajan isäntäsoluihin, osoittaa kromosomi, immunologisia tai geneettisiä piirteitä sekä kumppaneiden [9], [29] – [33], ehdotettiin mekanismia induktion näistä kasvaimista että näytteillä erittäin invasiivinen ja metastaattinen käytös niiden eläinten isännät [34], [35]. Olemme esimerkiksi raportoitu, että kun pitkäaikainen leviämistä ihmisen-hamsterin hybridi kasvaimia peräisin glioblastoma multiforme [33] ja kaksi Hodgkinin lymfoomat, ihmisen DNA: ta ja geenit voivat vahvistaa fluoresenssia

in-situ

-hybridisaatio ( FISH) ja polymeraasiketjureaktio (PCR), ja niiden luovuttajan organoidikappaleen ominaisuuksia histologisesti [36], [37]. Käännös joitakin näistä geenituotteiden löysi immunohistokemiallinen (IHC) on glioblastoma multiforme elinsiirrot, jopa sen jälkeen eteneminen yli vuoden [36].

Nämä tulokset osoittavat, että ihmisen geenit voivat pysyä toiminnallinen sisällä ihmisen hamsteri hybridi kasvaimia tuotettu eläimen isäntä, korostamalla horisontaalista siirtymistä ihmisen DNA sekaantunut kanssa pahanlaatuisen ja organoidikappaleen ominaisuudet alkuperäisen potilaan luovuttaja kasvaimista. Kuitenkin laajuus ihmisen DNA transdusoitujen ja transkriboidaan näissä lajien välinen hybridi soluja ei ole tutkittu. Näin ollen tutkimme (

i

) jos formaliinilla kiinnitetyt, parafiiniin upotetut (FFPE) kasvaimen siirteet, joita säilytettiin yli 40 vuotta, koska ne on tehty, voidaan testata maailmanlaajuisesti ilmentymisen puhtaaksi ihmisen geenit, (

ii

) jos ihmisen geenit säilyvät pitkäaikaishoidossa serial passage, ja (

iii

) jos on olemassa erityisiä ihmisen geeni perheitä alkuperäiskansoja näille ihmisen-hamsteri hybridi kasvaimia. Käyttämällä kasvaimet ja isännät eri lajien, voimme tunnistaa kunkin osapuolen geneettisen panos, joka on erityisen ongelmallista, kun yritetään todistaa solu-solu-fuusion ihmisillä, onko mukana normaali-normaali, pahanlaatuinen-normaali, tai pahanlaatuinen-pahanlaatuinen fuusioita.

Oletamme, että nämä tulokset heterospesifisiä fuusioiden tarjoavat yleisesti kasvainten DNA: n siirto stroomasoluihin joka aiheuttaa geneettinen epävakaus, heterogeenisyys, ja aneuploidian, joka johtaa vakaa genomista muutoksiin liittyy syövän etenemiseen, samalla säilyttäen kasvaimen alkuperäinen organoidikappaleen fenotyyppi, sekä muista geeneistä peräisin luovuttajan ihmisen tuumorin. Tämä yhdistäminen kasvain ja normaali genomien uuteen populaatio pahanlaatuisten hybridisoluille voisi olla mekanismi, jonka syöpä pakenee isännän immuniteetin vähentämällä immunologinen epäsuhta kasvain ja sen isäntä [34], [35]. Eri näkökohtia rooli solu-solu fuusio syövän nyt saamassa yhä enemmän huomiota [35], [38] – [47].

Tulokset

Ihmisen mRNA-transkriptien läsnä jokaisessa neljässä ihmisen eri hamsterin hybridi kasvaimen FFPE näytteitä (taulukko 1) tunnistettiin analysoimalla kokonais-RNA, verrattuna kontrolliin hamsterin melanoomalinja (CCL-49), käyttämällä Affymetrix Human U133 X3P taulukot. Probe asettaa MAS 5.0 tunnistus

P

-arvoja ≤0.065 hybridi näytteestä tunnistus

P

-arvo 0,065 hamsterin ohjaus ja ilmaisu-signaalin arvo, joka oli vähintään 2 kertainen suurempi hybridi näytteessä kuin hamsteri ohjaus, katsottiin edustavan ilmaisi ihmisen geenitranskriptien. Käyttämällä näitä kriteerejä, tunnistimme yhteensä 3759 koetinsarjojen (vaihdellen 1040-1303 koetinsarjojen vähintään yhdessä hybridi näyte), joka yksiselitteisesti kartoitettiin 3107 ainutlaatuinen Entrez Gene tunnukset (taulukko S1), joka edustaa geenejä kaikista ihmisen kromosomeja. Näistä 39 koetinsarjojen läpäissyt kaikki ilmaisun kriteerejä kaikki neljä hybridi näytteet (kuvio 1, taulukko 2), jossa on 34 koetinsarjojen havaitsemiseksi 33 ainutlaatuinen Entrez Gene tunnukset (taulukko S2), kaksi koetinsarjojen havaitsemiseksi joko

MUC3A

tai

MUC1B

, ja loput koetinsarjojen havaitsemiseksi tuntemattomia geenin (

LOC286068

),

GUSBP2

tai mutlple

GUSB

pseudogeenejä, ja

FAM91A2

tai useita tuntemattomia geenejä. Siten ainakin 33 ainutlaatuinen ihmisen geenit transkriptoidaan näissä FFPE kudosten 3 eri ihmisen tuumoriksenografteja edustavat eri elinsiirtoa sukupolvia, mukaan lukien kaksi GW-532, lisätyistä sarjoittain kuukausia vuosia erittäin etäpesäkkeitä.

lämpö kartta kuvaa ilmaus signaaliarvojen 39 Affymetrix Human U133_X3P koetinsarjojen havaittu FFPE kohdissa kaikista neljästä hybridit testataan (IMM001-004) ja hamsterin ohjaus (IMM006). Ennen valvomattoman hierarkkinen klusterointi, MAS 5,0 signaali arvot olivat log2-muunnetaan ja rivi tarkoittavat keskitetty. Näytteet ryhmittyivät Complete Linkage perustuu Pearson korrelaatio; koetinsarjojen ryhmittyivät Complete Linkage perustuen Euklidinen etäisyys. Kriteerit havaittavaa ihmisen geenien ilmentymisen mukana MAS 5.0 Detection p-arvot ≤0.065 in hybridi näytteessä ja 0,065 hamsterin valvontaa, ja ≥2-kertainen signaalin hybridi näytteessä vs. hamsteri ohjaus.

Kuten taulukossa S3, selostukset ekspressoidut geenit kaikissa neljässä hybridi näytteitä ovat viiden koodaa transkriptiotekijöitä, jotka ovat tiedetään säätelevän solujen kasvua ja erilaistumista (

HOXB8, PPARa, POU2F2, ZFHX2, ja ZNF580

), ja viisi koodaus soluadheesiota ja transmigraatio liittyviä proteiineja, jotka osallistuvat kasvaimen kehittymisen ja /tai invaasion /etäpesäke (

CDH3, FUT7, F11R, MUC3A, ja SEMA3F

). Lisäksi geenit, joiden tuotteet liittyvät signalointireittien, apoptoosin säätelyyn, DNA korjaus, ja monilääkeresistenttisyyden myös tunnistettiin (eli

PRKD2, ECEL1

,

CARD11, CFLAR, PARP15

ja

MRP6

).

tunnustavat, että huonontuneen luonne FFPE RNA ja korkeataustaista hamsterin RNA: FFPE hybridi näytteet voivat häiritä herkkyyttä MAS 5,0 havaitsemisen

P

-arvot, rentouduimme havaitseminen

P

-arvo kriteeri edellyttää havaitseminen

P

-arvo ≤0.065 vain yksi neljästä hybridi näytettä, sen sijaan, että kaikki neljä, ja tuotetaan suurempi lista ihmisen geenejä, jotka mahdollisesti olivat yleisesti ilmaistuna kaikki hybridi näytteitä. Tämä toinen lista sisälsi 1120 koetinsarjojen, jotka edustavat 982 ainutlaatuinen Entrez Gene tunnukset (taulukko S4). Nämä tulokset osoittavat läsnäolo geenien CD20 (

MS4A1

), CD22, ja CD44 (signalointi komponentti syöjäsolujen estäjä tekijä (MIF) -CD74-CD44-reseptori kompleksi), mikä vahvistavia edellisen PCR tulokset läsnäolo CD20 sekä myös CD74 geenien GW-532 ja GW-584 lymfooma hybridi kasvaimet [36], [37]. Useat muut ihmisen geenejä, kuten ne, jotka koodaavat CD24, CD27, CD47, CD52, CD84, CD151, ja tenaskiini XB (

TNXB

), todettiin puhtaaksi näitä hybridisolulinjoja, kun tunnistus

P

-arvo kriteeri lievennettiin (taulukko S4).

Pathway rikastamiseen analyysi suurempi, rento, yhteinen geeniperimä ja yksilön geenin sarjaa kustakin neljästä hybridi näytettä suoritettiin Webgestalt [48], [49], käyttäen Kegg [50] – [52], ja Pathway Commons tietokannoista [53], tunnistaa samanlaisia ​​polkuja, jotka ovat yleensä edustettuina kaikissa neljässä näytettä kolmesta hybridi kasvaimia (taulukko S5). Polkuja, jotka olivat rikastuneet kaikki viisi geeniä sarjaa (suuret yhteiset geeniperimä ja neljä yksittäistä hybridi näyte geenin sarjat) jakaa kahteen yleiseen kategoriaan liittyvät solu-solu viestintä /fokaalisen adheesion /soluliitos /ECM (soluväliaineen) vuorovaikutuksia, ja sytokiini tai kasvutekijä signaalin siirtoon (mukaan lukien erilaiset ErB signalointireitteihin). Pathways kahteen muita yleisiä luokkia, jotka liittyvät nukleaarihormonireseptorit ja MHC-antigeeni käsittely /esitys rikastuneet neljä viidestä geenistä sarjaa. Rikastus analysoinnin DAVID bioinformatiikan tietokannan [54], [55] esitettiin kuusi toiminnallista merkintä klustereita, jotka olivat edustettuina kaikissa viidessä geenin sarjaa: alkion morphogenesis, syklisen AMP /adenylaattisyklaasiaktiivisuus, mitoosin /ubikitiinistä välittämän proteolyysin, nukleaarihormonireseptorit, lymfosyytti lisäkasvu /aktivaation ja apoptoosin (taulukko S6). Nämä tulokset, sekä polku ja toiminnallinen rikastamiseen analyysit osoittavat, että eri sarjaa ihmisen geenien ilmaistaan ​​kussakin hybridi kasvaimen näyte vaikuttaa liittyvän solu- prosesseja, ja siten todennäköisesti samanlaisia ​​vaikutuksia solujen toiminnan ja kasvun.

edelleen vahvistavat microarray havainnot, PCR suoritettiin kuusi ylimääräistä FFPE kudosnäytteitä: kolme GW-532 (sukupolvien 11, 52 ja 82), yksi GW-584 (sukupolven 3), ja kaksi GB-749 (molemmat sukupolven 2), onko jollakin ihmisen DNA näissä kudospaloista, käyttäen alukeparia suunnattu 171 bp monomeeri ihmisen alfa satelliitti-DNA [56]. Kuten kuviossa 2 on esitetty, neljä 6 näytettä (GW-532 sukupolvien 52 ja 82, GW-584 sukupolven 3, ja GB-749 sukupolven 2) olivat positiivisia, odotettu PCR-tuote ihmisen αlpha satelliitin DNA (171 bp ), joka havaittiin myös DNA ihmisen lymfooman Raji-soluja (positiivinen kontrolli), mutta ei DNA: CCL-49 hamsterin melanoomasoluja (negatiivinen kontrolli). Lisäksi pystyimme vahvistamaan ilmentymistä

F11R

geeni havaita cDNA microarray tutkimuksia kahdessa kuudesta näytteestä yksivaiheisella käänteistranskriptiolle-PCR käyttäen ihmisen maksan syövän HepG2-soluissa positiivisena kontrollina [57]. Kuten on esitetty kuviossa 3, kun läsnä on 141-bp: n vyöhyke oli merkittävä sekä GW-532 sukupolven 11 ja GW-584 sukupolven 3, samoin kuin ihmisen HepG2-soluissa (positiivinen kontrolli), mutta ei kudoksen hamsteri perna (negatiivinen kontrolli). Nämä tulokset vahvistettiin vuonna toista kokeessa (kuva S1), käyttäen CCL-49 solujen negatiivisena kontrollina.

läsnäolo ihmisen DNA osoitettiin havaitsemiseen 171-emäsparin tuote GW-532 sukupolven 52 (kaista 2), GW-532 sukupolven 82 (kaista 3), GB-749 sukupolven 2 (kaista 5), ​​ja GW-584 sukupolven 3 (kaista 6), mutta ei negatiivisen kontrollin hamsterin melanooma, CCL-49 (kaista 8). 171-bp: n ja sen korkeampia oligomeerejä havaittiin positiivisen kontrollin ihmisen Raji lymfoomasolut (kaista 7). Koeolosuhteet ja nimellinen DNA käytetään kunkin näytteen on merkitty.

mRNA-transkriptit

F11R

geeni oli havaittavissa GW-532 sukupolven 11 (kaista 1) , GW-584 sukupolven 3 (kaista 2), ja positiivisen kontrollin ihmisen HepG2-soluissa (kaista 6), mutta ei negatiivinen kontrolli-hamsteri-pernasoluja (kaista 5). Koeolosuhteet ja nimellinen RNA käytetään kunkin näytteen on merkitty.

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa käytimme ihmisen geenien ilmentymisen mikrosiruja lisänäyttöä, että ihmisen geenejä voidaan ovat toimintakykyisiä sisällä metastaattinen ihmisen-hamsteri hybridi kasvaimia etenevät eläimen isäntä, ja tukee tällaiset havainnot ylimääräisiä näytteitä osoittavat läsnäolo ihmisen alphoid (α) satelliitin DNA ja

F11R

selostukset PCR ja käänteistranskriptio-PCR vastaavasti. Tuloksemme osoittavat, että ihmisen kasvaimissa siirretty jyrsijät voi yhdistää DNA genomin kanssa eläinisäntään, esimerkkinä suurempi ohjelman kasvaimeen strooman ylikuulumista. Syöpäsolut ovat riippuvaisia ​​ja vaikuttavat niiden ”maaperä” tai strooman mikroympäristön [58] – [60], mutta on myös tunnettua, että voi olla geneettinen vaihto [61], [62]. Vastavuoroiset horisontaalinen geneettisen materiaalin välillä tukikudosten ja kasvainsolujen selittäisi heterogeenisyys ja geneettisen monimuotoisuuden ja kehityksestä syöpäsolun populaatiot, paitsi eri potilaan kasvainten saman syövän tyyppiä, mutta myös erilaiset kasvaimet samasta potilaasta, jota on havaittu geneettisiä analyysejä humaanituumorityyppien yksilöiden [63] – [65]. Solu-solu fuusio mahdollistaa siirron kromosomien ja geneettisen materiaalin yhdestä solusta toiseen, ja on osoitettu johtavan elinkelpoisen hybridi jälkeläisiä pystyy lisääntymään eri ajanjaksoina, mutta yleensä ole pitkäaikaisia ​​tai pysyviä solulinjoja [66]. Käyttämällä heterospesifisiä solu-solu-fuusion

in vivo

, säätelevien geenien onkogeneesiin ja organoidikappaleen piirteitä luovuttajan syöpäsoluissa voidaan selvitetty sulatetun jälkeläiset.

Fuusio kasvain ja ydinsoluissa oli ehdotettu alussa 20

luvulla useat Saksan patologia, kuten Aichel, Dor, Hallion, ja Kronthal, kun mainittu ensimmäisen kokeellisia tuloksia ja keskustelua spontaani fuusio

in-vivo

in 1968 [34]. Tämä perustui kehittämiseen erittäin aggressiivinen ja etäpesäkkeitä kuluttua siirtämisestä neljän eri ihmisen syövissä, joissa yksi munasarjasyöpä alkuperää (GW-127) osoittaa hamsteri kromosomeissa, mutta myös säilyttäminen ihmisen antigeenejä [8], [9], [29 ], [30]. Sarja myöhempien tutkimusten kuvattujen siirroissa ihmisen erilaisiin syöpiin poskeen pussi ehdoton (ei immuunivaste on heikentynyt) tahamstereita, ja osoitti myös etäpesäkkeitä niiden hamsterin isännät jo 3-4 viikkoa siirron jälkeen, ja läsnäolo sekä ihmisten ja hamsterin markkereita sisällä syöpäsoluja. Elinsiir- näkyy enimmäkseen hamsteri ominaisuudet säilyttäen piirteitä niiden ihmisen alkuperää, sisältäen ihmisen kromosomeja, isoentsyymin kuvioita, antigeenejä, ja stathmokinetic ominaisuudet vastauksena kolkisiini, joka oli enemmän sopusoinnussa ihmisen kuin hamsterin solujen [30] – [33]. Aikana noin 15 vuotta, kun taas varttaminen yli 1200 ensisijaista ihmisen syövistä hamsterit (poskipussiin site) tai nude-hiiriin (ihonalainen sivusto), 15 (1,25%) erittäin aggressiivinen ja etäpesäkkeitä johtui hamsterin elinsiirron [35]. Nämä olivat peräisin erilaisista vankka ja hematopoieettiset ihmisen kasvaimista, ja voitaisiin lisättyjen

in vitro

tai

in vivo

vuosia pysyvinä solulinjat, jotka osoittavat nopeaa kasvua ja metastaattisen piirteet tyypillinen hamsteri kasvain [10], [33], [35].

Koska geenikoettimia puuttuivat silloin, se oli vasta äskettäin, että FFPE kudokset näistä aikaisemmin elinsiirtoja tehtiin FISH, PCR, ja IHC menetelmiä osoittavat läsnäolo molempien lajien geneettisiä markkereita ja kääntäminen ihmisen geenien joissakin näistä pysyviä elinsiirtojen jälkeenkään vuotta ulko-, eläin isäntä [36], [37]. Esimerkiksi glioblastoma multiforme (GW-749) raportoitiin vuonna 1974 olevan ihmisen hamsteri hybridi kasvain perustuu säilyttäminen jopa 15 ihmisen ja monet hamsterin kromosomien samassa pahanlaatuisia soluja, kuten luokiteltuna Giemsa-värjäyksellä, vaikka selvä tunnistaminen kromosomien karyotyypitetty potilaan lymfosyyttien, siten ollessa heterosynkaryon [33]. Äskettäin GW-749 vierassiirrettä kasvain todettiin säilyttäneen 7 puhtaaksi ihmisen geenien

(CD74, CXCR4, PLAGL2, GFAP, VIM, TP53, EGFR

), joista

CD74, CXCR4, ja PLAGL2

, edelleen kääntää niiden proteiineja, jotka visualisoitiin IHC, sekä hamsterin X-kromosomissa ja ihmisen pancentromeric DNA samassa ytimet FISH [36]. Yllättäen nämä geenit ovat tiedetään olevan yhdessä maligniteetti ja erityisesti gliatuumorit sekä

VIM

liittyy mesenkyymisolujen. Elinsiir- jatkuvasti esiin ominaisuudet alkuperäisen gliooma kasvain oksastettu jälkeenkään eteneminen hamstereille varten ~ 1 vuosi [36].

Samanlaisia ​​analyysejä raportoitu äskettäin kahdelle lymfoomat oksastettu hamsterit [37], joista yksi kuvattiin vuonna 1970 ja osoitettu muistuttavat sen luovuttajan ihmisen kasvaimen vaikka saamassa erittäin metastaattinen ominaisuuksien hamsterin [10]. FISH ja PCR-analyysit osoittivat, että näiden kahden Hodgkinin lymfooma-johdettu hybridi-tuumorit sekä hamsterin ja ihmisen DNA: ta samalla ytimet FISH, samalla säilyttäen ihmisen geenit,

CD74, CXCR4, CD19, CD20, CD71, CD79b, ja VIM

. On huomionarvoista, että GB-749 glioblastoma hybridi kasvain osoitti säilyttämistä gliooma liittyvien geenien (

PLAGL2, GFAP

), kun taas lymfooma johdettu hybridi kasvain säilytetty useita B-soluantigeenireseptorin (BCR) liittyvien geenien (

CD19, CD20, CD71, CD79b

). Kolme ihmisen geenit,

CD74

,

CXCR4

, ja

VIM

olivat yhteisiä sekä glioblastooma ja lymfooma elinsiirtoja. Sekä vimentiinista ja CXCR4 ovat mesenkymaalisten merkkiaineita, jotka liittyvät epiteelin-mesenkymaalitransitioon (EMT), joiden geenit transkriptoidaan kaikissa 3 hybridi kasvaimet tutkittiin. Lisäksi ehdotettiin, että heterosynkaryons Hodgkinin lymfooma kanssa Hodgkin Reed-Sternberg (HRS) solut säilyttivät B-solujen alkuperä [37], mikä vahvistaa muuta näyttöä varten B-solujen alkuperä tämän kasvaimen [67], ja jälleen vahvistivat tässä geenitekniikan koetin analyysi paljastaa B-solujen geenien (

CD20, CD22

) näillä yksilöitä. Kuten on kuvattu, nämä kasvaimia havaittiin 2 viikon kuluessa ensimmäisen elinsiirrot, ja ilmeni merkkejä etäpesäke hamsterin 3-4 viikon kuluessa [10], [37], mikä viittaa siihen, että hamsteri isännän aikaisin vastaus vieraan kudoksen siirteen voi olla vaikuttaneet tähän prosessiin. Todellakin, tulehdus ja haavan paranemista tiedetään helpottaa solufuusio [68] – [70].

Nykyisessä tutkimuksissa, olimme kiinnostuneita maanmittauksen sen, missä määrin ihmisen DNA voidaan siirtää ja jatkuvasti transkriboidaan hybridi kasvaimia. Geenien ilmentyminen microarray-analyysi suoritettiin käyttäen kokonais-RNA eristettiin FFPE luvuissa hybridi kasvaimia, mukaan lukien kaksi erilaista siirteen sukupolvea GW-532. Yllättäen havaitsimme on yhteensä 3000 ihmisen geenien joukossa kaikki näytteet, jotka edustavat geenejä kaikki 23 paria ihmisen kromosomeja, ja havaitsi, että 33 ihmisen geenit ekspressoituvat kussakin 4 näytteitä 3 kasvaimia. Viisi näistä geeneistä koodaavat transkriptiotekijöitä, jotka ovat tiedetään säätelevän solujen kasvua ja erilaistumista (

HOXB8, PPARa, POU2F2, ZFH2, ZNF580

), kun taas toinen viisi koodata soluadheesiota ja transmigraatio liittyviä proteiineja, joita tiedetään osallistuvan kasvainten synnyssä ja /tai metastaattinen invaasio (

CDH3, FUT7, F11R, MUC3A

, ja

SEMA3F

). Muita geenejä, joiden tuotteet voivat edistää metastaattista kasvua myös tunnistettu, mukaan lukien kaksi signalointireitille entsyymit (

PRKD2

ja

ECEL1

), kaksi apoptoosisäätelijät (

CARD11

ja

CFLAR

), DNA korjaukseen ja apoptoosin säädin (

PARP15

), ja usealle resistenssigeenin (

ABCC6

). Edustava julkaisu kullekin näistä 16 geenien annetaan Viitteet S1. On erityisen huomionarvoista, että julkaistut raportit osoittavat, että sääntelemättömään ilmentymiseen joko

PPARa

tai

POU2F2

voi edistää onkogeeniset kasvua, kehitykselliset toiminta

POU2F2

ja

HOX

geenit on säilyttää solujen vähemmän erilaistunut tilassa [71] – [80], ja korkea ilmentyminen

ECEL1

geenin raportoivat Kawamoto et al [81] liitettävän suotuisa ennusteeseen ihmisen neuroblastooma . Rajoituksena Arvioinnin on kuitenkin uskollisuus RNA otettu näistä FFPE kudoksista, jotka olivat yli 40 vuotta vanhoja, jossa korostetaan, että vain positiiviset mikrosirujen tuloksia voidaan pitää informatiivinen. Tämä voisi selittää, miksi jotkut geenit tunnistetaan näytteestä PCR: llä [36] ei ole tunnistettu microarray-analyysillä. Tässä tutkimuksessa, kuitenkin, sekä DNA-taulukot ja PCR tunnistettu säilyttämistä transkriboidaan ihmisen

F11R

, joka koodaa liitosadheesiomolekyyliin molekyylin. Toinen ihmisen geeni havaita RT-PCR, α-satelliitti DNA, on läsnä centromere kaikkien ihmisen kromosomeja, käsittäen tärkein rakenteellinen komponentti heterochromatin. Meidän tulisi myös huomata, että FFPE osat ovat eri elinsiirtojen sukupolvien tehty useiden vuosien ajan ja eri aikoina tutkittu

in vitro

. Populaatiot ovat hyvin yhtenäinen, ei heijastavat erilaisia ​​solupopulaatioiden morfologisesti. Kun GB-749 gliooma elinsiirtoa tutkittiin siirron jälkeen, useiden sukupolvien osoitti, että läsnä, yhden soluissa, sekä ihmisen ja hamsterin kromosomit perustuu kromosomissa juovia, ja itse asiassa verrattuna kromosomeja tunnistettu luovuttajan potilaan valkosoluja. Koska nämä olivat yksittäiset solut, me viitanneet näihin heterosynkaryons. Sinänsä kasvaimia kasvatettiin pitkiä aikoja, solupopulaatio tuli hyvin yhtenäinen, ja ei koskaan ollut todisteita puhtaasti ihmisen kasvainsolujen lisätä ja jotka ylläpidetään serial passage.

Äskettäin fuusio ihmisen luuytimen stroomasoluissa kaksi ihmisen rintasyövän solulinjat osoittivat, että hybridi jälkeläiset olivat metastaattinen kuin vanhempien rintasyöpiä, ja että analyysi koodaus yhden nukleotidin polymorfismien RNA sekvensointi paljasti geneettinen osuudet molempien vanhempien kumppaneiden kanssa välillä 1239 ja 5345 geenit vanhempien solut säilytetään fuusioituneiden solujen [66]. Kuitenkin nämä fuusioituneet solut eivät osoittaneet pitkän aikavälin vakaus, mutta teki säilyttää rintasyövän morfologia [66]. Sen sijaan fuusio ihmisen syöpäsolujen normaalin stromasoluja hiiren rintarauhasiin johti pahanlaatuisia kasvaimia, jotka oli sarcomatous ulkonäkö [82]. Kaksi eri ihmisen rintasyövän solupopulaatioiden injektoidaan hiiriin johti pahanlaatuisia soluja, jotka osoittivat todisteita fuusio hiiren luuytimessä, ja ne olivat laajemmin metastaattinen kuin kantasolulinjoista [83]. Samoin kaksi erillistä geenien, jotka edistävät etäpesäke luun ja keuhkojen yhdistettiin kautta fuusio rintasyövän solulinjoissa, jolloin stabiileja hybridejä lisätyistä pitkäaikainen soluviljelmässä ja

in vivo

[70]. Edelleen, fuusio hematopoieettisten solujen kanssa ihmisen ja hiiren munasarjan epiteelin syöpäsolujen johti aggressiivinen kasvain epiteelin fenotyypin säilyttämään verta muodostavan merkkiaineita [84]. On mielenkiintoista, että kemokiinireseptoria, CXCR4, joka on promigration markkeri, ilmentyi hybridi kasvaimissa, samanlainen kuin meidän oma kokemus tämän kemokiinin n geeni transkriboidaan kolmen hybridi kasvaimet tutkittiin tässä.

esitämme oma kokeissa, transkriptiossa geenejä tiedetään olevan osallisena kasvaimen eteneminen ja metastaasit, mukaan lukien ne, joihin liittyy EMT, että oletetaan etukäteen kasvainsolujen enemmän pahanlaatuisten ominaisuuksia [85], [86]. Äskettäin, itse asiassa, fuusiot ihmisen keuhkosyövän soluja solulinjoista ja ihmisen luuytimestä peräisin mesenkymaalisista kantasoluista, kun samanaikaisesti viljeltiin

in-vitro

, ilmeni merkkejä solufuusion ja lähentymistä on mesenchymal- kuten jälkeläiset kanssa EMT ja kantasolujen kaltaisia ​​ominaisuuksia, vaikka sen jälkeen, kun ruiskutus NOD /SCID [87]. Valitettavasti vaikka katsotaan näiden tekijöiden ”spontaani” Solufuusiossa on tuskin spontaania kun 2 solulinjoja kasvatetaan yhdessä kulttuurin, toisin kuin kasvainten kasvua, jotka fuusioituvat

in vivo

kanssa solujen valinta niiden microenvironment. Kuitenkin tällaiset havainnot tarjoavat kokeellista näyttöä siitä, että olosuhteissa horisontaalisia geeninsiirto, onko todella spontaani tai seurausta koeolosuhteissa, uusi hybridi tytär kasvainsolujen uusia ominaisuuksia syntyy, ominaisuuksia enemmän edenneen taudin [45], [46 ], [70], [82], [83]. Muut kokeet on myös ilmoittanut, että jälkeläiset hybridisoluista fuusion jälkeen voi hankkia erilaisia ​​ominaisuuksia kuin emosoluilta [38], [43], [70], [82], [83], [88]. Siten tällainen fuusio kokeilut saattavat auttaa määritellä tarkemmin geenejä ja geenien perheiden osallistuvat evoluutio, muutos, ja etenemiseen ihmisen syövissä menetelmillä, joita on vaikea soveltaa ihmisille tai ihmisen kasvaimen näytteitä suoraan.

On kiehtovaa, että niin paljon ihmisen geenit, jotka edustavat kaikkia yksittäisiä ihmisen kromosomeja, transdusoitiin, puhtaaksi, ja säilytetään pysyvästi ihmiskeskeisestä hamsteri hybridi kasvaimet etenevät

in- vivo

ja

koeputkimenetelmien

. Huolimatta vain 15 ihmisen kromosomeja tunnistetaan kromosomi ryhmittelyä eri soluissa kaksi (5

th ja 15

th) siirto sukupolvia, joilla oli täysi hamsterin sekä uusia merkki kromosomeja, että GB-749 hybridi kasvain peräisin ihmisen glioblastooma [36], DNA array tulokset osoittavat, että yhteensä yli 3000 ihmisen geenien havaittiin neljännen sukupolven passage hamstereille. Tämä ristiriita provosoi spekuloidaan, että ihmisen kromosomi fragmentteja tai geenien voinut kulkeutua hamsterin kromosomeja, ei toisin DNA-sekvenssit (siirrettävissä, tai ”kontrollointielementtejä”) kuvataan McClintock maissilla muuttamaan muiden kromosomien genomissa [89], ja tiedetään säätelevän ilmentymistä lähellä geenejä. Vuosien seurannut 60 vuoden ajan siirrettävistä elementeistä, virheellisesti viitataan aiemmin nimellä ”roska-DNA”, on vahvistettu toimivan monilla eläinlajeilla, ihminen mukaan lukien [90], vaikka insertio transposoituva elementti ihmisen perimässä, joka aiheuttaa hemofilian [91]. Retrotransposonit (RNA transposoneja), tai McClintockin n ”hyppy geenit”, voi selittää säilyttämään enemmän ihmisen geenien näissä hybridi kasvaimia kuin voidaan selittää, että 15 ihmisen kromosomeja tunnistaa kromosomi juovia, ja herättää kysymyksen, onko vastaavia tapahtumia johtaa yleensä jossa solu-solu välisiä fuusioita kasvaimen ja normaalit stroomasolut. Nämä siirrettävistä elementeistä ovat nyt ymmärretään muuttamaan geenin ilmentymistä ja edistää genomin evoluutio [92].