1. 意大利帕维亚大学合成生理学实验室 2. 意大利米兰人类科技城 3. 意大利都灵大学“Guido Tarone”分子生物技术中心 * 通讯作者:francesco.pasqualini@unipv.it;moises.disante@unipv.it 摘要 在活细胞成像中测量细胞结构和功能以及细胞周期进程一直很有挑战性,因为荧光泛素细胞周期指示剂 (FUCCI) 和大多数表型传感器都使用绿色 (GFP) 和红色 (RFP) 荧光蛋白。我们介绍了 CALIPERS,一种用于表型分析实验和再生研究的细胞周期感知活细胞成像方法。CALIPERS 使用一种名为 FUCCIplex 的定制 FUCCI 传感器,该传感器与基于 GFP 和 RFP 的传感器进行光谱多路复用。为了证明 CALIPERS 的广泛应用范围,我们用上皮和人类诱导性多能干细胞多色报告基因系在增殖、迁移、心脏药物检测和再生医学研究中对其进行了验证。正文组学和成像技术的融合为基础科学 1,2 、药物检测 3 和再生医学 4 中的细胞表型的高级评估提供了动力。此外,参考人类诱导性多能干细胞 (hiPSC) 和多谱系分化的强大协议(例如心肌细胞、hiPSC-CM)增强了可重复性 5 ,并将表型分析工作扩展到类器官 6,7 和器官芯片 8,9。然而,细胞周期 (CC) 可能会混淆这些研究,因为随着细胞在分裂后生长(G1 期)、复制其 DNA(S)、在随后的分裂前生长(G2)或分裂(M)10 ,基因表达、形态和行为会发生变化。这在分子表型分析中得到了很好的解决,因为由于同时测量许多 CC 基因/蛋白质 11 ,大多数组学研究都具有 CC 感知能力。然而,基于成像的 CC 感知表型分析具有挑战性。通过对 G1/S/G2/M 标记物进行特定染色,可以使化学固定样品的结构表型分析具有 CC 感知能力 12 。然而,功能表型分析只有通过活细胞成像 13,14 才有可能,目前很难使用标准荧光显微镜同时评估 CC 以及细胞结构和功能。事实上,绿色和红色荧光蛋白 (GFP、RFP) 为荧光泛素细胞周期指标 (FUCCI) 10 和大多数表型传感器 15 提供动力。在这里,我们引入了一个可复用的 FUCCI 传感器 FUCCIplex,并展示了 CC 感知实时成像,用于人类上皮细胞(HaCaT,图 1)和 hiPSC(图 2)中的表型分析实验和再生研究(CALIPERS)。为了创建 FUCCIplex,我们将 fastFUCCI 传感器 16 中的 GFP 和 RFP 替换为 miRFP670(iRFP)和 mTurquoise2(CFP)。因此,FUCCIplex 细胞的细胞核在 G1 中包含 CFP,在 G1-S 过渡期包含 CPF 和 iRFP,在 S/G2/M 期仅包含 iRFP(图 1a)。为了展示 CALIPERS,我们在 HaCaT 细胞中共表达了 FUCCIplex 和肌动蛋白结合肽 RFP-LifeAct 17,并使用 40 小时以上的活细胞荧光成像来追踪细胞在每个 CC 期所花费的时间(图 1b 和补充视频 1 和 2)。我们证实 HaCaT 细胞约 40% 的时间处于 G1 期,其余时间处于 S/G2/M 期,这与使用 FUCCIplex 或 DNA 标记在静态图像和流式细胞术实验中测得的 CC 期占有率一致(图 1c-d 和扩展图 1)。此外,我们开发了一个开源插件,可将 CFP 和 iRFP 强度转换为 FUCCIphase 信号,该信号可追踪 CC 完成百分比并实现 CC 感知的形态和运动分析(图 1e、补充视频 3 和扩展图 2)。
•在所有HR+HER2-肿瘤中,14.4%(n = 834)被归类为Ultralow,38.1%为(n = 2201)低,37.6%(n = 2175)为高1,而9.8%(n = 568)为高2风险(表1)。•观察到线性相关性,随着哺乳动物的风险增加和RB功能的增加(p <0.001)(图2)。RB功能丧失的平均基因表达与高2个肿瘤表现出最高的相关性。所有哺乳动物/蓝图亚型比较都是显着的(所有比较的2路ANOVA,p <0.0001)(图3)。•与其他哺乳动物组相比,乳腺斑点高2的肿瘤比例最高,对CDK4I的耐药性(43.0%)(p <0.001)(图4)。•高2显示与与CDK4无关的高增殖相关的基因最强的相关性,与所有哺乳动物基团相比,相关性明显更高(所有乳突比较的2条ANOVA,P <0.0001)(图5A)。然而,在蓝图高2个腔与高2基底亚组比较之间对CDK4I的抗性之间的相关性中没有显着差异(2路ANOVA,P = 0.185)(图5B)。
图 6. 在 PDX098 乳腺癌模型中,CID-078 治疗后观察到的肿瘤反应生物标志物调节。用 CID-078 治疗的 PDX098 肿瘤的代表性免疫荧光 (IF) 图像和 IF 结果的量化显示,与使用载体治疗相比,pSeparase (S1126)(青色)(A)和(B)以及 pATM (S1981)(橙色)(C)和(D)的平均荧光强度 (MFI) 显著增加。使用 HaLo 量化 MFI 并归一化为载体治疗的对照。通过 Welch 的双样本 t 检验确定统计显着性。
1 印度拉贾斯坦邦斋浦尔圣雄甘地医科大学 Sri Ram 癌症中心临床血液学系 2 印度新德里希望肿瘤中心肿瘤内科系 3 印度古吉拉特邦艾哈迈达巴德古吉拉特邦癌症研究所肿瘤内科系 4 印度北方邦瓦拉纳西塔塔纪念中心 Mahamana Pandit Madan Mohan Malviya 癌症中心和 Homi Bhabha 癌症医院肿瘤内科系 5 印度中央邦博帕尔 Silverline 医院肿瘤内科系 6 印度特伦甘纳邦海得拉巴 Basavatarakam 印度美国癌症医院肿瘤内科系 7 印度卡纳塔克邦班加罗尔圣约翰医学院及医院肿瘤内科系 8 印度特伦甘纳邦海得拉巴 AIG 医院肿瘤内科系 9肿瘤科,Sparsh Hospitals and Critical Care Pvt Ltd.,布巴内斯瓦尔,奥里萨邦,印度 10 肿瘤内科,Fortis Medical,古尔冈,哈里亚纳邦,印度
引言肝细胞癌(HCC)是世界上第六个最常见的癌症,也是全球癌症死亡率的第三个常见原因(1)。细胞周期扰动通常与癌发生和恶性转化有关,并且是癌症的已知特征(2,3)。化学疗法是通过通过细胞毒性或靶向方式诱导程序性细胞死亡来治疗癌症超过50年的方法之一(4)。The classical cytotoxic therapies involve the use of paclitaxel (microtubule stabilizer) and palbociclib (cyclin-dependent kinase [CDK] 4 and 6 inhibitor), which have been approved by FDA for treating ovarian car- cinoma, breast carcinoma, non–small cell lung carcinoma, AIDS-related Kaposi's sarcoma (5) ,和乳房cer(6)。然而,它们对HCC的影响仍然尚不清楚,因为它们仍在II期临床试验中(紫杉醇对Palbociclib的NCT02423239和NCT04175912)(NCT01356628)。其他细胞周期抑制剂,例如Aurora激酶抑制剂(GSK1070916和AZD1152),现在正在进行临床试验,并被研究为潜在疗法(7)。然而,一些研究表明,HCC对紫杉醇建立了抵抗力(8,9),而II期临床研究表明,紫杉醇对HCC患者没有任何生存优势(10)。此外,终止了AZD1152的3项AZD1152的3个临床试验,因为AZD1152单一疗法的疗效不足以支持研究的连续性(NCT00497679,NCT00338182,and NCT00497731),这表明该细胞循环不可能是有益的。单一疗法
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该预印本版本的版权持有人,该版本发布于2024年9月3日。 https://doi.org/10.1101/2024.09.02.610832 doi:Biorxiv Preprint
参与癌症发展和进展的细胞过程。30 – 33因此,已设计和合成了许多杂环衍生物,以用作抗癌剂。在这些结构中,五元杂环,例如吡唑、噻唑和噻二唑,是特别重要的化合物。34 – 37吡唑环作为具有两个相邻氮原子的五元杂环,存在于具有不同用途的广泛化合物中。此外,众所周知,吡唑,无论是天然存在的还是合成的,都具有广泛的生物学特性(图 1 中给出了一些具有生物活性的吡唑)。38噻唑部分是一种重要的芳香族五元杂环。其独特的生物学特性是由硫和氮原子决定的,噻唑骨架存在于 18 种以上经 FDA 批准的药物中。39 研究表明,含噻唑的化合物具有多种生物学特性,如抗真菌、40 抗菌、41 抗癌、28 利尿、42 抗炎、43 镇痛、44
海洋酸化会显着影响牡蛎等海洋钙化剂,保证研究分子机制(如DNA甲基化),这些机制响应环境变化而导致自适应可塑性。然而,在海洋无脊椎动物中,甲基化模块基因表达和可塑性的程度尚未达成共识。在这项研究中,我们研究了PCO 2对基因表达和DNA甲基化的影响,在牡蛎crassostrea virginica中。暴露于30天的对照(572 ppm)或升高的PCO 2(2,827 ppm)后,由成年雌性性腺组织和雄性精子样本产生了整个基因组Bisulfite测序(WGB)和RNA-SEQ数据。尽管在女性(89)和雄性(2,916)中鉴定出差异化甲基化的基因座(DML),但没有差异表达的基因,并且在女性中只有一个差异表达的转录本。然而,基因体甲基化影响了精子中其他形式的基因活性,例如每个基因表达的最大转录本数以及表达的主要转录本的变化。升高的PCO 2暴露增加了男性基因表达变异性(转录噪声),但女性的噪声降低,表明甲基化在基因表达调节中的性别特异性作用。对转录级表达变化或含有DML的基因的功能注释显示,有几个富集的生物学过程可能参与了升高的PCO 2响应,包括凋亡途径和信号转导,以及生殖功能。综上所述,这些结果表明,DNA甲基化可能调节基因表达变异性,以维持升高的PCO 2条件下的稳态,并且可能在海洋无脊椎动物的环境弹性中发挥关键作用。
105,也可以根据CC0许可使用。(未通过同行评审认证)是作者/资助者。本文是美国政府的工作。不受此前版本的版权持有人的版权,该版本于2024年6月11日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.12.14.571787 doi:Biorxiv Preprint
1 1凯奥大学药学中心,凯奥大学药学中心,日本东京2号工业工程与经济学系,东京技术研究院日本宫城中心6日,日本GIFU GIFU大学医院7号药房7 7日,日本千叶国家癌症中心医院东部国家癌症中心医院东部8号癌症中心8日。日本东京的凯奥大学药学研究生院1凯奥大学药学中心,凯奥大学药学中心,日本东京2号工业工程与经济学系,东京技术研究院日本宫城中心6日,日本GIFU GIFU大学医院7号药房7 7日,日本千叶国家癌症中心医院东部国家癌症中心医院东部8号癌症中心8日。日本东京的凯奥大学药学研究生院