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상피-간엽 전환 (EMT)은 암이 전이 및 저항성을 유도하기 위해 활용하는 개발 세포 상태 전환입니다. 안정된 EMT 중간 상태는 세포 상태의 유연성에서 특히 중요한 역할을 하며 전이 가능성을 부여합니다. EMT의 동역학을 탐구하고 고도로 전이성 중간 세포의 표지 유전자를 식별하기 위해 우리는 단일 세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq) 데이터를 통한 수학적 모델링을 이용하여 여러 종양 유형과 자극에 걸쳐 EMT를 분석했습니다. 우리는 EMT 중간 상태에서 일관되게 발현되거나 상향 조절된 범암 유전자를 식별했으며, 그 대부분은 이전에 EMT의 표지로 주석되지 않았습니다. 베이지안 매개변수 추정을 사용하여 우리는 scRNA-seq 데이터에 간단한 수학적 모델을 피팅하여 종양 특이적인 전이율을 드러냈습니다. 이 수학적 모델은 EMT 진행을 정량화하기 위한 프레임워크를 제공합니다. 차별적인 중간 발현, 조절 및 모델 유도 동역학에 대한 합의 분석을 통해 중간 EMT 상태 지속성과 관련된 표지 유전자를 식별했습니다. SFN과 NRG1은 중간 EMT 동역학에 영향을 미치는 역할에 대한 가장 강한 증거를 가진 유전자로 떠올랐습니다. 독립 세포주 분석을 통해 우리는 SFN이 표지 중간 EMT 전환으로서의 역할을 검증했습니다. EMT 동역학과 관련된 유전자의 모델링 및 추정은 바이오마커를 발견하고 EMT에 의해 주도되는 종양 촉진 세포 상태 전환을 활용하거나 역전시키기 위한 치료 접근법을 식별하는 수단을 제공합니다.
McDermott et al. (금요일)은 이 질문을 연구했습니다.