癌症干细胞表现出极大的进化能力:交替的可塑性与刚性网络作为一种潜在机制
分子网络
2014-12-24 v2 无序系统与神经网络
生物物理
摘要
癌症日益被视为一种系统层面的网络现象。恶性转化的主要趋势可描述为一个两阶段过程:网络可塑性最初增加,随后在肿瘤发展的晚期阶段降低。压力因素(如缺氧、炎症)强度的波动,以及肿瘤细胞间网络的协作或敌对相互作用,都增加了癌细胞的适应潜力。这可能导致细胞衰老的 bypass,并促成癌症干细胞的发展。我们提出,癌症干细胞定义的核心原则恰恰在于其不可定义性。癌症干细胞的实际特性取决于给定肿瘤个体的“压力历史”。癌症干细胞的特征是拥有极大的进化能力(即产生可遗传表型变异的能力),这与癌症干细胞的定义性标志非常吻合:拥有自我更新能力,并在新环境中反复重建构成肿瘤的异质性癌细胞谱系。癌症干细胞代表了一个“适应于适应”的细胞群体。我们认为,癌症干细胞的高进化能力得益于其在具有可塑性网络的可塑性表型(增殖、对称分裂)与具有刚性网络的刚性表型(静止、不对称分裂、通常更具侵袭性)之间的反复转换。因此,癌症干细胞多次逆转并重演癌症发展过程。我们描述了可能解释癌症干细胞样行为的网络模型。最后,我们提出了包括联合疗法和多靶点药物在内的新策略,以克服针对癌症干细胞的尼采式困境:“杀不死我的使我更强大”。
引用
@article{arxiv.1312.6356,
title = {Cancer stem cells display extremely large evolvability: alternating plastic and rigid networks as a potential mechanism},
author = {Peter Csermely and Janos Hodsagi and Tamas Korcsmaros and Dezso Modos and Aron R. Perez-Lopez and Kristof Szalay and Daniel V. Veres and Katalin Lenti and Ling-Yun Wu and Xiang-Sun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.6356},
year = {2014}
}
备注
Subtitle: Network models, novel therapeutic target strategies and the contributions of hypoxia, inflammation and cellular senescence; 10 pages, 4 Tables, 1 Figure and 127 references