自己走化性により駆動される腫瘍細胞移動を調べるための多相モデル【JST・京大機械翻訳】

Waldeland Jahn O.; Evje Steinar

文献

J-GLOBAL ID：201802260278544296 整理番号：18A1588598

自己走化性により駆動される腫瘍細胞移動を調べるための多相モデル【JST・京大機械翻訳】

A multiphase model for exploring tumor cell migration driven by autologous chemotaxis

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巻： 191 ページ： 268-287 発行年： 2018年
JST資料番号： B0254A ISSN： 0009-2509 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

間質液(IF)流は腫瘍細胞進行において重要な役割を果たすことが示されている。Swartzと協力者による精液では,この流れにより腫瘍細胞により分泌されるケモカインリガンドが細胞の下流側で受容体(CCR7)に選択的に結合する傾向があることを見出した。この移動過程は自己走化性と表示された。自己走化性の以前の数学的モデリングは明らかに単相の考察に限定されている。本研究の目的は,流体と癌細胞がそれら自身の運動量バランス方程式を用いて2つの分離相として扱われる多相アプローチをどのように用いることができるかを調べることである。本質的な非線形結合機構と関与する相互作用に光を当てる数学モデルを導いた。流体-ECM(摩擦型)と細胞-ECM相互作用力(接着力)による役割を示した。特に,セル速度に対する数学的表現における流体発生応力項を強調した。この項は,流れる流体が,十分に強い細胞ECM抵抗力を作り出すことにより,癌細胞により効果が相殺されなければならない下流方向の癌細胞をどのように押すかを反映する。さらに,自己走化性移動機構を表すために,(i)停滞ECM濃度(コラーゲン)を表す成分を含む;(ii)流体により説得できるケモカインを表す化学成分;(iii)蛋白質分解活性を通してECM結合ケモカインを放出することができる癌細胞によって分泌されるプロテアーゼを代表する第3の化学成分。得られたモデルにより,自己走化性輸送機構が流れ方向に非対称で歪んだケモカイン濃度勾配の形成によりどのように支配されるかを示すことができた。著者らは,Swartzと協力者による実験室実験に匹敵する外部強制圧力勾配を持つ流れシステムに対するモデル挙動を試験した。自己走化性に必要なCCR7受容体の遮断のような環境の変化に対する感受性と圧力駆動IF流の除去(すなわち,流れなし)を調べ,考察した。また,腫瘍の内部に位置する漏れ血管からIF流の増加が生じると想定される腫瘍設定におけるモデル挙動を説明した。腫瘍の外側の領域に向かう増加した流体流は,それからリンパ管により吸着され,腫瘍周辺で減少する特徴的な高いIF圧力プロファイルを生じる。次に,これは腫瘍の縁で癌細胞の自己走化性駆動移動をもたらす。シミュレーションは,Swartzと協力者により発見された自己走化性細胞移動機構が,リンパ管への攻撃的な細胞移動を生じることにより,転移の手段としてどのように使用できるかを示す。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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流体動力学一般 , 装置内の流れ , 細胞生理一般

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