Simulierte Mikrogravitation beeinflusst immunitätsbezogene Biomarker bei Lungenkrebs

Abstrakt: Mikrogravitation ist eine neuartige Strategie, die als ergänzendes Instrument zur Entwicklung zukünftiger Krebstherapien dienen könnte. Bei Lungenkrebs ist der Einfluss der Mikrogravitation auf zelluläre Prozesse und die Migrationsfähigkeit von Zellen gut untersucht. Allerdings steckt die Wirkung auf die Mechanismen, die das Fortschreiten des Lungenkrebses vorantreiben, noch in den Kinderschuhen. In dieser Studie wurde gezeigt, dass 13 unterschiedlich exprimierte Gene mit der Prognose von Lungenkrebs unter simulierter Mikrogravitation (SMG) assoziiert sind. Mithilfe der Gen-Set-Anreicherungsanalyse werden diese Gene in humoralen Immunitätswegen angereichert. Stattdessen wurden alveoläre Basalepithelzellen (A549) in vitro über ein 2D-Clinostat-System SMG ausgesetzt. Neben der Veränderung der Morphologie und der Verringerung der Proliferationsrate kehrte SMG den Phänotyp des Übergangs vom Epithel zum Mesenchym (EMT) von A549 um, einen Schlüsselmechanismus bei der Krebsprogression. Dies wurde durch eine erhöhte epitheliale E-Cadherin-Expression und eine verringerte mesenchymale N-Cadherin-Expression belegt, was zu einem weniger metastasierten Zustand führte. Interessanterweise beobachteten wir eine erhöhte Expression von FCGBP, BPIFB, F5, CST1 und CFB und deren Korrelation mit EMT unter SMG, was sie zu potenziellen Tumorsuppressor-Biomarkern macht. Zusammengenommen eröffnen diese Ergebnisse neue Möglichkeiten zur Etablierung neuartiger Therapiestrategien für die Behandlung von Lungenkrebs.

Schlüsselwörter: simulierte Mikrogravitation; EMT; Lungenkrebs; Metastasierung; Tumorsuppressor; Biomarker

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1. Einleitung

Es ist bekannt, dass dem Weltraum der Schwerkraftvektor fehlt, der den Körper auf Organ-, Gewebe- und Zellebene beeinflusst. Mikrogravitation, ein Zustand scheinbarer Schwerelosigkeit, ist ein erheblicher Weltraumstressor, von dem bekannt ist, dass er sich erheblich auf die menschliche Gesundheit auswirkt, wie z. B. Knochenschwund, Muskelatrophie und Herzdekonditionierung [1,2]. Der Einfluss der Mikrogravitation auf Krebszellen rückt auch in der Weltraum- und Krebsforschung zunehmend in den Mittelpunkt des Interesses. Es wurde gezeigt, dass die Mikrogravitation die Aktivität von Immunzellen unterdrückt und Mehrkörpersysteme stört, was das Krebsrisiko erhöhen kann [2–4]. Aufgrund dieser offensichtlichen Gesundheitsprobleme ermöglichte die Mikrogravitationsumgebung Forschern die Untersuchung der biophysikalischen Mechanismen, die von der Mikrogravitation beeinflusst werden, und trug dazu bei, Therapeutika für neurodegenerative Erkrankungen, Immuntherapien und möglicherweise bessere und gezieltere Krebstherapien zu entdecken [4–6]. Zahlreiche Studien haben die großen Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Zellwachstum, die Proliferation und die Apoptose in unzähligen Tumorzelllinien, einschließlich Lungenkrebs, gut dokumentiert und überprüft [7–12]. Viele andere Studien mit Schwerelosigkeit zeigen jedoch, dass sie Veränderungen in der Genexpression induzieren, die an der Proliferation, Metastasierung und dem Überleben von Krebszellen beteiligt sind und die Zellen zu einem weniger aggressiven Phänotyp verschieben [13,14]. Dies könnte Aufschluss über neue Erkenntnisse über die Biologie und Diagnose von Tumoren geben und so die Schwerelosigkeit als innovatives Instrument zur Entdeckung neuer Ziele hervorheben, in der Hoffnung, neue Forschungsansätze zu entwickeln und Therapiestrategien zu verbessern. Lungenkrebs, wobei nicht-kleinzelliger Lungenkrebs (NSCLC) der häufigste Typ ist, ist eine häufige Todesursache, macht 12 % aller Krebsarten aus und ist die am häufigsten diagnostizierte Krebsart [15]. In Studien mit Mikrogravitation, die uns helfen könnten, den krebserzeugenden Prozess besser zu verstehen, wurde gezeigt, dass Lungenkrebszellen ihre Stammzellen verlieren, wenn sie der Mikrogravitation ausgesetzt werden, was sich auf das Wachstum und die Funktion von Krebszellen auswirkt [11]. Eine Studie von Ahn et al. zeigten, dass die Einwirkung von Mikrogravitation auf Lungenkrebszellen (A549) eine schnelle Migration und Proliferation auslöste. Dies wurde durch die hochregulierten Spiegel der Matrixmetalloproteasen (MMP-2 und MMP-9) unter Schwerelosigkeit erklärt, die somit eine entscheidende Rolle bei der Krebsinvasion und -migration spielen [10]. In einer anderen Studie haben Chung et al. fanden heraus, dass die simulierte Mikrogravitation die Proliferation von Lungenkrebszellen nicht signifikant beeinflusste, sondern vielmehr die Migration im Vergleich zur Kontrollgruppe unter normaler Schwerkraft erhöhte [16]. Im Gegenteil, Chang et al. zeigten eine Verringerung der Migration in der A549-Lungenkrebszelllinie nach 24-stündiger Exposition gegenüber Schwerelosigkeitsbedingungen [17]. Trotz der erheblichen Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Zellverhalten, zu dem Apoptose, Migration und Invasivität gehören, ist ihre Wirkung auf Lungenkrebs noch nicht vollständig geklärt. Es ist allgemein bekannt, dass Epithelzellen mehrere biochemische Veränderungen durchlaufen, um einen mesenchymalen Phänotyp zu etablieren, der die Apoptoseresistenz, die Invasivität und die Migrationsfähigkeiten erhöht. Ein solcher biologischer Prozess ist als epithelialer-zu-mesenchymaler Übergang (EMT) bekannt, ein Kennzeichen des Fortschreitens von Krebs [18]. Der Zusammenhang zwischen EMT und dem Fortschreiten des Krebses wurde ausführlich diskutiert. Es ist bekannt, dass Tumore die EMT aktivieren, indem sie Transkriptionsfaktoren hochregulieren, Zelloberflächenproteine ​​exprimieren und ECM-abbauende Enzyme produzieren. Sobald die EMT aktiviert wird, verlieren die Tumorzellen ihre Zell-Zell-Adhäsion und erlangen migratorische und invasive Eigenschaften [19]. Nur zwei Studien haben gezeigt, dass simulierte Mikrogravitation einen vorübergehenden Übergang vom Epithel zum Mesenchym (EMT) in Keratinozyten induziert [9]. Darüber hinaus wurden solche Phänomene in MCF-7-Zellen und HUVEC hervorgehoben [20]; Allerdings haben sich keine Studien auf die Auswirkung der Schwerelosigkeit auf die EMT bei Lungenkrebs konzentriert. Trotz der vielen entscheidenden Entdeckungen zur Fähigkeit der Mikrogravitation, tumorerzeugende und metastasierende Krebsprozesse zu modulieren, sind die genauen Mechanismen, die durch die Mikrogravitationsstadt gesteuert werden, noch relativ unbekannt, was offene Fragen hinsichtlich der adaptiven Veränderungen auf molekularer Ebene aufwirft. In dieser Studie haben wir eine Signatur immunbezogener Gene (FCGBP, BPIFB1, F5, CFB und CST1) identifiziert, die unter der Wirkung simulierter Mikrogravitation (SMG) eine signifikant erhöhte mRNA-Expression in A549-Zellen zeigten. Darüber hinaus haben wir den Beitrag von SMG zum Fortschreiten von A549-Krebs über die EMT-Regulierung untersucht. FCGBP, BPIFB1, F5, CFB und CST1 und ihre Korrelation mit EMT-Schlüsselmarkern zeigten einen potenziell weniger metastatischen Phänotyp von Lungenkrebs unter SMG. Die Ergebnisse dieser Studie bilden eine Grundlage für zukünftige Untersuchungen, die erforderlich sind, um die zugrunde liegenden Mechanismen zu identifizieren, die unser Verständnis erweitern und bei der Entwicklung neuer Therapiestrategien für die Behandlung von Lungenkrebs helfen werden.

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2. Ergebnisse

2.1. Häufigste differentiell exprimierte Gene in Lungenkrebszellen unter simulierter Mikrogravitation (SMG) im Vergleich zur Bodengravitation (GG) identifiziert

Um Gene zu identifizieren, die an Lungenkrebs unter simulierter Mikrogravitation (SMG) beteiligt sind, untersuchten wir zunächst Gene, die unter SMG im Vergleich zur Bodengravitation (GG) unterschiedlich exprimiert werden, für menschlichen Lungenkrebs mithilfe der öffentlich zugänglichen Gene Expression Omnibus (GEO)-Datenbank. Es wurden zwei Datensätze ausgewählt, GSE78210 und GSE36931, die die Genexpression für zwei verschiedene menschliche Lungenkrebszelllinien, A549 und Colo699, umfassen, die unter 2D- und 3D-Zellkulturbedingungen kultiviert wurden. Unterschiede in den genetischen Expressionsprofilen zwischen SMG- und GG-Proben wurden in Vulkandiagrammen dargestellt (Abbildung 1). Die identifizierten differentiell exprimierten Gene (DEGs; Abbildung 2) für jeden Datensatz wurden in diejenigen unterteilt, die bei Lungenkrebs hochreguliert sind (21 Gene in A549 und 29 Gene in Colo699 des GSE78210-Datensatzes und 47 Gene in A549 des GSE36931-Datensatzes) und solche die herunterregulierter I-Lungenkrebs sind (40 Gene in A549 und 27 Gene Colo699 des GSE78210-Datensatzes und 87 Gene in A549 des GSE36931-Datensatzes), wie in Tabelle 1 dargestellt. Dreizehn DEGs wurden in A549-Zellen der GSE78210- und GSE36931-Datensätze signifikant stark exprimiert SMG im Vergleich zur GG-Bedingung. Die häufigsten Gene wurden mit dem InteractiVienn-Webtool identifiziert (Abbildung 2A). Zu den Kandidatengenen gehören AZGP1, CFB, NOX1, VTCN1, AGR3, GDA, TCN1, CST1, F5, CEACAM6, BPIFB1, FCGBP und BPIFA1. Um festzustellen, ob die identifizierten DEGs an gemeinsamen Signalwegen beteiligt sind, wurden die Kandidatengene auf Metascape hochgeladen (http://metascape.org; abgerufen am 11. November 2021). Interessanterweise sind diese Gene mit Signalwegen angereichert, die eine humorale Immunantwort und eine regulierte Exozytose beinhalten (Abbildung 2B).

Abbildung 1. Vulkandiagramm, das differentiell exprimierte Gene (DEGs) mit GEO Omnibus zeigt. (A) Vulkandiagramm, das DEGs unter SMG- und GG-Effekten in A549-Zellen unter Verwendung der Datensätze (A) GSE78210 und (B) GSE36931 zeigt. (C) Vulkandiagramm, das DEGs unter SMG- und GG-Effekten in der Colo699-Zelllinie unter Verwendung des GSE78210-Datensatzes zeigt. Die rote Farbe zeigt hochregulierte Gene an, während die blaue Farbe herunterregulierte Gene anzeigt.

Tabelle 1. Gesamtzahl der Gene, die bei SMG im Vergleich zu GG in den Lungenkrebszelllinien A549 und Colo699 unterschiedlich exprimiert werden. Für jeden Datensatz wurden Faltungsänderungen angepasst, um die oberen 5 % der DEGs zu extrahieren. Für GSE36931 wurde der Fold Change (FC) so angepasst, dass nur Gene mit einem FC größer oder gleich 4 oder kleiner oder gleich –4 einbezogen wurden. Für GSE78210 wurde der FC angepasst, um nur Gene mit einem FC größer oder gleich 3 oder kleiner oder gleich –3 einzuschließen.

Abbildung 2. Dreizehn häufig verwendete DEGs zwischen GSE78210- und GSE36931-Datensätzen bei Lungenkrebs. (A) Venn-Diagramm mit 134 Grad in GSE36931 (Zelllinie A549), 61 Grad in GSE78210 (Zelllinie A549) und 56 Grad in GSE78210 (Zelllinie Colo699) unter SMG-Bedingungen im Vergleich zu GG. Von den insgesamt 251 identifizierten Genen wurde festgestellt, dass 13 DEGs in den beiden Datensätzen GSE78210 und GSE36931 in der A549-Zelllinie gemeinsam sind. Das Venn-Diagramm wurde mit InteractiVinn erstellt.

2.2. Die unterschiedlich exprimierten Gene korrelierten mit der klinischen Prognose von Patienten mit Lungenadenokarzinom

Die unterschiedlich exprimierten Gene korrelierten mit der klinischen Prognose von Patienten mit Lungenadenokarzinom. Zur Bewertung des klinischen prognostischen Werts der Kandidatengene bei Patienten mit Lungenadenokarzinom, Kaplan-Meier-Plotter (http://www.kmplot.com/; abgerufen am 11. November 2{ {44}}21) wurde verwendet, um das Gesamtüberleben (OS) von Patienten mit Lungenadenokarzinom (LUAD) mit hoher/mittlerer gegenüber niedriger Expression von Kandidatengenen zu vergleichen (Abbildung 3). Hohe mRNA-Expressionsniveaus von NOX1 (Hazard Ratio (HR), 1,45; 95 %-Konfidenzintervall (CI), 1,11–1,9; p=0.0058), GDA (HR). , 1,74; 95 %-KI, 1,33–2,26; p=3,2e-05), TCN1 (HR, 1,62; 95 %-KI, 1,26–2,08; p=0,00014), und BPIFA1 (HR 1,44; 95 %-KI 1,12–1,84; p=0 0,0026) waren signifikant mit einer schlechten Prognose assoziiert (Abbildung 3A–D). Andererseits waren hohe mRNA-Expressionsniveaus von FCGBP (HR 0,63; 95 %-KI 0,46–0,85; p=0 0,0026) mit einer besseren Prognose und einem höheren Gesamtüberleben bei LUAD-Patienten verbunden (Abbildung 3E). Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der mRNA

Abbildung 3. FCGBP, CST1, F5, CFB und BPIFB1 korrelieren mit der klinischen Prognose von Patienten mit Lungenadenokarzinom. Kaplan-Meier-Überlebenskurven der mRNA-Expressionsniveaus der Kandidatengene: (A)NOX1; (B) GDA; (C) TCN1; (D) PLUNC; (E) FCGBP; (F) AZGP1; (G) H2Bf; (H) B7X; (I) AGR3; (J) CEACAM6; (K) F5; (L) BPIFB1; und (M) CST1 bei Patienten mit Lungenadenokarzinom. HR: Hazard Ratio.

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2.3. Expression von FCGBP, BPIFB1, F5, CFB und CST1 in A549-Zellen nach simulierter Mikrogravitation

Um die Expression der in silico identifizierten Gene (AZGP1, CFB, NOX1, VTCN1, AGR3, GDA, TCN1, CST1, F5, CEACAM6, BPIFB1, FCGBP und BPIFA1) zu validieren, wurde eine In-vitro-Anwendung mittels qRT-PCR durchgeführt. Interessanterweise zeigten unsere Daten mithilfe von qRT-PCR eine signifikante Hochregulierung der FCGBP-mRNA-Expression, insbesondere nach 48 und 72 Stunden in A549-Zellen, nach SMG im Vergleich zu GG (Abbildung 4A). Darüber hinaus waren die mRNA-Expressionen von CFB, F5 und BPIFB1 72 Stunden nach SMG und im Vergleich zu GG in A549-Zellen signifikant hochreguliert (Abbildung 4B, C, E). Für CTS1 wurde unter SMG-Bedingungen im Vergleich zu GG ein leichter, wenn auch nicht signifikanter Anstieg der mRNA-Expression festgestellt (Abbildung 4D). Die Ausdrücke von AZGP1, AGR3, GDA, VTCN1, BPIFA1, NOX1, CEACAM5 und TCN1 waren sowohl für SMG als auch für GG unbestimmt (Daten nicht gezeigt).

Abbildung 4. Hochregulierung von FCGBP, CST1, F5, CFB und BPIFB1 unter SMG-Bedingungen in vitro. mRNA-Expressionsniveaus von (A) FCGBP, (B) CFB, (C) F5, (D) CTS1 und (E) BPIFB1, quantifiziert durch qRT-PCR und normalisiert auf GAPDH in A549-Zellen, die 24 GG- und SMG-Bedingungen ausgesetzt waren , 48 und 72 Stunden. Balkendiagramme zeigen die Ergebnisse von 3 unabhängigen Experimenten (n=3). * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0,001 und **** p < 0,0001.

Insgesamt deuten diese Daten darauf hin, dass die unterschiedlich exprimierten FCGBP, F5, CFB und BPIFB1 bei Lungenkrebs eine wichtige Rolle beim Fortschreiten des Lungenkrebses spielen könnten.

2.4. Simulierte Mikrogravitation verringert die Lebensfähigkeit der Zellen und kehrt den Übergang vom Epithel zum Mesenchym in der Lungenkrebszelllinie A549 um

Um zu untersuchen, ob SMG das Proliferationspotenzial von A549-Zellen beeinflusst, wurde ein Zelllebensfähigkeitstest unter Verwendung eines Trypanblau-Ausschlusstests durchgeführt. Unsere Daten zeigten, dass SMG signifikant eine zeitabhängige Abnahme der Zellproliferation induzierte (Abbildung 5B). Der Rückgang der Zellproliferation war vor allem 48 und 72 Stunden nach der SMG signifikant, verglichen mit GG, das einen Anstieg der Zellproliferation von A549-Zellen zeigte. Parallel dazu wurde bei A549-Zellen unter SMG eine Veränderung der Zellmorphologie festgestellt. Um diese Veränderungen zu beurteilen, wurden die Zellen aus dem SMG-Zustand entfernt, auf 24--Wellplatten ausgesät und nach 1 Stunde SMG-Anwendung unter dem Lichtmikroskop beobachtet. Interessanterweise zeigten Zellen, die SMG ausgesetzt waren, nach SMG eine körnige, verklumpte Morphologie. (Abbildung 5A).

Abbildung 5. Simulierte Mikrogravitation verringert die Lebensfähigkeit der Zellen und induziert zeitabhängig morphologische Veränderungen in A549-Zellen. (A) Repräsentative mikroskopische Aufnahmen von A549-Elternzellen (GG) und A549-Zellen, die 24, 48 und 72 Stunden lang SMG ausgesetzt waren, bevor sie 1 Stunde lang unter GG zurückgesät wurden. Die Bilder wurden mit 10-facher Vergrößerung aufgenommen. (B) Die Zelllebensfähigkeit von A549-Zellen wurde mithilfe des Trypanblau-Farbstoff-Ausschlusstests bewertet. Die durchschnittliche Zelllebensfähigkeit von 3 unabhängigen Experimenten wird als prozentuale Kontrolle angezeigt. **** p < 0.0001. Abbildung 5. Simulierte Mikrogravitation verringert die Lebensfähigkeit der Zellen und induziert zeitabhängig morphologische Veränderungen in A549-Zellen. (A) Repräsentative mikroskopische Aufnahmen von A549-Elternzellen (GG) und A549-Zellen, die 24, 48 und 72 Stunden lang SMG ausgesetzt waren, bevor sie 1 Stunde lang unter GG zurückgesät wurden. Die Bilder wurden mit 10-facher Vergrößerung aufgenommen. (B) Die Zelllebensfähigkeit von A549-Zellen wurde mithilfe des Trypanblau-Farbstoff-Ausschlusstests bewertet. Die durchschnittliche Zelllebensfähigkeit von 3 unabhängigen Experimenten wird als prozentuale Kontrolle angezeigt. **** p < 0,0001.

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Um die erhaltenen Daten zur verminderten Zellproliferation bei A549 zu verstehen, haben wir den Beitrag von SMG zum Mechanismus des Übergangs vom Epithel zum Mesenchym (EMT) untersucht. EMT ist ein Markenzeichen und ein wichtiger Mechanismus, der das Fortschreiten und die Metastasierung von Krebs vorantreibt und so seine Zellmotilität und invasiven Eigenschaften verbessert [19]. Die mRNA-Expressionsniveaus der wichtigsten EMT-Marker (E-Cadherin, N-Cadherin, ZO-1 und Snail) und der Metalloproteinasen MMP-2 und MMP{8}} wurden durch qRT-PCR in A549 gemessen, siehe unten sowohl GG als auch SMG (Abbildung 6). Bei der SMG-Anwendung wurde ein signifikanter Anstieg der E-Cadherin-mRNA-Expression beobachtet, parallel zu einem signifikanten Rückgang der N-Cadherin-mRNA-Expression, 48 und 72 Stunden nach der SMG (Abbildung 6A, B). Bei SMG wurde ein nicht signifikanter Anstieg von ZO-1 und MMP-9 sowie eine Abnahme des Snail-Transkriptionsfaktors festgestellt (Abbildung 6C–E). MMP-2 war bei A549 48 Stunden nach der SMG signifikant verringert (Abbildung 6F), was auf eine weniger invasive Form hinweist. Insgesamt stützen diese Daten einen durch SMG in A549 induzierten Phänotyp des mesenchymal-epithelialen Übergangs (MET).

Abbildung 6

2.5. Der Übergangsweg vom Epithel zum Mesenchym korreliert mit der Expression von FCGBP, BPIFB1, F5, CFB und CST1

Um weitere mechanistische Einblicke in die mögliche Rolle der identifizierten Gene in A549 und ihre mögliche Korrelation mit EMT unter SMG-Bedingungen zu gewinnen, wurde eine Geninteraktionsanalyse mit GeneMANIA gegen EMT-Genmarker durchgeführt. Abbildung 7 zeigt die Geninteraktionen zwischen den EMT-Genen E-Cadherin (CDH1), N-Cadherin (CDH2), TJP1, CTNNB1, SNAI1 (Snail), ZO-1 bzw. -Catenin. Die Metalloproteinasen MMP-2 und MMP-9 waren sich ihrer bedeutenden Rolle bei der Krebsinvasion und -migration bewusst und wurden ebenfalls in die Analyse einbezogen. Die Knoten identifizieren Koexpressionsmuster zwischen den Genen unterschiedlicher Stärke basierend auf der Dicke des Knotens. Die Kandidatengene zeigen ein gewisses Maß an Koexpression untereinander; BPIFB1 wird zusammen mit CFB und CST1 exprimiert; FCGBP wird zusammen mit F5, CST1 und CFB exprimiert; CST1 wird mit CFB koexprimiert und F5 wird mit CFB, CST1 und BPIFB1 koexprimiert. Koexpressionsknoten wurden auch zwischen EMT-Genen und den Kandidatengenen identifiziert; CDH1 wird mit FCGBP und F5 coexprimiert; CDH2 wird zusammen mit F5, CST1, BPIFB1 und FCGBP exprimiert; CTNNB1 wird zusammen mit CST1 und FCGBP exprimiert; SNAI1 wird zusammen mit CST1, F5 und BPIFB1 exprimiert; TPJ1 wird zusammen mit CST1, FCGBP und F5 exprimiert; CTNNB1 wird zusammen mit CST1 und FCGBP exprimiert; MMP2 wird zusammen mit BPIFB1 und CST1 exprimiert; und MMP9 wird zusammen mit F5, CST1, FCGBP und CFB exprimiert. Diese Ergebnisse deuten auf eine signifikante Korrelation zwischen den neu identifizierten Genen und EMT-Markern unter SMG-Bedingungen hin, die möglicherweise mit EMT-Signalwegen zusammenhängt.

Abbildung 7. FCGBP, CST1, F5, CFB und BPIFB1 korrelieren mit dem EMT-Signalweg. Gen-Gen-Interaktionsnetzwerk ausgewählter Kandidatengene; FCGBP, CST1, F5, CFB und BPIFB1 mit EMT-Genen; CDH1, CDH2, TJP1, CTNNB1 und SNAI1 sowie die zellmigrationsbezogenen Gene MMP2 und MMP9, die von GeneMANIA (http://genemania.org/; abgerufen am 11. November 2021) generiert wurden, um Interaktionen zwischen den Kandidatengenen zu identifizieren EMT- und Zellmigrationsmarker. Die verschiedenen Farben der Netzwerkkante zeigen die angewandten bioinformatischen Methoden an: Website-Vorhersage (orange), physikalische Interaktionen (rot), Co-Expression (lila), gemeinsame Proteindomänen (braun), Pfad (hellblau), Co-Lokalisierung (dunkel). blau) und genetische Interaktionen (grün)

3. Diskussion

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Diskussion Lungenkrebs, eine der bedeutendsten und weltweit bedrohlichsten Krankheiten, hat in der „Weltraumforschung“ in letzter Zeit große Aufmerksamkeit erregt. Trotz der Fortschritte auf diesem Gebiet bleiben das Fortschreiten des Lungenkrebses und sein Ansprechen auf die Behandlung jedoch umstritten, da eindeutige Beurteilungsstrategien fehlen, die bei der Prävention oder Behandlung von Krebs hilfreich sind [21]. Unseres Wissens ist dies der erste Bericht, der eine Reihe von Genen als Signatur für das Fortschreiten von Lungenkrebs in einer mechanischen Umgebung identifiziert, die durch simulierte Mikrogravitation (SMG) induziert wird. Wir heben die erhöhte Expression der immunantwortbezogenen Gene FCGBP, BPIFB, F5, CST1 und CFB und ihre Korrelation mit dem Übergang vom Epithel zum Mesenchym (EMT) unter SMG hervor, was sie zu potenziellen Biomarkern für das Fortschreiten von Lungenkrebs macht. Hierin heben wir auch die Wirkung von induziertem SMG auf die EMT-Regulation hervor, ein Kennzeichen des Fortschreitens von Krebs [18,22], indem wir einen Phänotyp des mesenchymalen-zu-epithelialen Übergangs (MET) unterstützen. Insgesamt bietet diese Studie die Grundlage für den Zusammenhang der identifizierten Gene mit EMT; Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die genauen Mechanismen aufzuklären, die bei der Entwicklung einer neuartigen gezielten Therapie für Lungenkrebs hilfreich sind. In dieser Studie haben wir gezeigt, dass dreizehn Gene (AZGP1, CFB, NOX1, VTCN1, AGR3, GDA, TCN1, CST1, F5, CEACAM6, BPIFB1, FCGBP und BPIFA1) bei Lungenkrebs unter simulierter Mikrogravitation (SMG) signifikant exprimiert werden im Vergleich zur Bodengravitation in silico. Unsere Daten zeigten, dass diese unterschiedlich exprimierten Gene an Signalwegen angereichert sind, die hauptsächlich mit der humoralen Immunität und der regulierten Exozytose zusammenhängen. Interesse parallel zu unseren Erkenntnissen, obwohl die Hauptfunktion von FCGBP noch unklar ist [23]. Dies kann teilweise auf die widersprüchlichen Rollen zurückzuführen sein, die es bei verschiedenen Tumoren spielt [25]. Beispielsweise wird gezeigt, dass FCGBP signifikant mit einer besseren Gesamtprognose und einem krankheitsspezifischen Überleben bei Patienten mit Kopf- und Halskrebs, Dickdarmkrebs und Osteosarkom assoziiert ist [25–27], während bei Eierstock- und Prostatakrebs die hohe Expression von FCGBP war mit einem schlechteren Gesamtüberleben verbunden [28]. Bemerkenswert ist, dass die Rolle von FCGBP Immunabwehrmechanismen, entzündungshemmenden Reaktionen sowie dem Zellschutz zugeschrieben wird [29,30], was es zu einem wesentlichen prognostischen Marker macht [31]. Mithilfe von In-vitro-Anwendungen haben wir die Expression der identifizierten Gene bei Lungenkrebs und unter SMG-Bedingungen über einen 2D-Klinostaten evaluiert. Es gibt eine große Auswahl an Klinostat-Typen und anderen Mikrogravitationsplattformen, die entwickelt wurden. Dazu gehören 1/2/3 D-Clinostat-Systeme, mit Objektträgern ausgestattete Zufallspositionierungsmaschinen (hauptsächlich für Schilddrüsenkrebszellen) und von der NASA entwickelte rotierende Wandgefäße. Jedes ist für ein bestimmtes Forschungsziel konzipiert, wobei einige zur Kultivierung adhärenter oder suspendierter Zellen dienen und andere zur Online-Messung kinetischer Reaktionen verwendet werden. Bemerkenswert ist, dass der Klinostat eine der einfachsten und anpassungsfähigsten Plattformen ist, die für verschiedene experimentelle Anwendungen verwendet werden. Im Prinzip zeichnet sich der 2D-Klinostatik durch eine Rotationsachse aus, die sich kontinuierlich mit einer eingestellten konstanten Geschwindigkeit und in einer Richtung dreht, die senkrecht zur Richtung des Schwerkraftvektors der Erde ist, wodurch Zentrifugalkräfte erzeugt werden, die die echte Mikrogravitation nachahmen [14,32,33 ]. Interessanterweise stiegen von den dreizehn Genen die Expressionen von FCGBP, BPIFB, F5, CST1 und CFB als Reaktion auf 2D-Clinostat-induziertes SMG in A549-Zellen signifikant an. Die Expressionen von FCGBP und BPIFB waren am stärksten betroffen und zeigten einen signifikanten Anstieg zu allen untersuchten Zeitpunkten: 24, 48 und 72 Stunden nach der SMG. Ähnlich wie FCGBP ist bekannt, dass BPIFB1 zu angeborenen Immunantworten beiträgt [34]. Es hat sich gezeigt, dass die BPI-Falte, die das Protein der Familie B, Mitglied 1 (BPIFB1), enthält, das hauptsächlich von Atemwegsepithelien produziert wird, neben bakteriziden und entzündungshemmenden Wirkungen auch an Wirtsabwehrmechanismen beteiligt ist [35]. Bei Atemwegserkrankungen zeigt BPIFB1 nachweislich eine antitumorale und antimetastatische Wirkung; Die genauen Mechanismen bleiben jedoch unklar und erfordern weitere Untersuchungen [34,36]. Eine Studie von Wei et al. fanden heraus, dass BPIFB1 die Migration und Invasion von Nasopharynxkarzinomen hemmt [37]. Vor diesem Hintergrund wurde festgestellt, dass in BPIFB1 auftretende Mutationen das Lungenkrebsrisiko erhöhen und seine Herunterregulierung zu einer schlechten Prognose bei Lungenkrebspatienten führt [38,39]. Zusätzlich zur Rolle von FCGBP und BPIFB wurde gezeigt, dass der Komplementfaktor B (CFB) und der chimäre Tumorsuppressor 1 (CST1) eine schützende Rolle bei Krebs spielen. Beispielsweise wurde berichtet, dass eine hohe CFB-Expression mit einem erhöhten Gesamtüberleben und einem krankheitsfreien Überleben bei Lungenkrebspatienten verbunden war [40]. Darüber hinaus dient das Komplementsystem als erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger und ist ein Hauptbestandteil sowohl des angeborenen als auch des erworbenen Immunsystems [41]. Was CST1 betrifft, haben verschiedene Studien seine interessanten Eigenschaften hervorgehoben, wie etwa seine Fähigkeit, das Zellwachstum zu unterdrücken, Apoptose zu induzieren und seine Resistenz gegenüber der Inaktivierung durch onkogene Formen von p53, was es zu einem attraktiven, aber dennoch alternativen therapeutischen Ziel von Wildtyp-p{ macht. {74}}resistente menschliche Tumore [42]. Zusätzlich zur erhöhten Expression von FCGBP, BPIFB1, F5, CFB und CST1 zeigten unsere Daten interessanterweise zwei zelluläre Phänotypen von A549-Zellen unter SMG – eine morphologische Veränderung in Aggregate und klumpenförmige Zellen und eine signifikante Abnahme der Proliferation Rate nach SMG. Dies steht im Einklang mit einigen anderen Studien, in denen Zellen, die SMG ausgesetzt waren, kleine Klumpen oder mehrschichtige Zellaggregate aufwiesen [43,44]. Diese morphologischen Unterschiede spiegeln sich in den damit einhergehenden dramatischen funktionellen Veränderungen in zellulären Prozessen wider, zu denen auch die EMT gehört. EMT ist ein Kennzeichen des Metastasierungsprozesses, der mit dem Entgehen der Immunüberwachung und dem Eindringen in das Gefäßsystem verbunden ist und so die Ausbreitung der Zellen in sekundäre Organe ermöglicht [19,22]. Im Prinzip durchlaufen bösartige Epithelzellen im Primärstadium der Tumorentwicklung einen EMT-Mechanismus, wobei diese Zellen dazu neigen, mesenchymale Eigenschaften auszudrücken und eine erhöhte Motilität zu zeigen, die ihr Entkommen aus der primären Nische erleichtert, während die auf der Sekundärseite gebildeten metastatischen Zellen sichtbar werden weniger dedifferenzierte Eigenschaften im Vergleich zu ihren entsprechenden Primärtumoren. Dabei ist ein MET-Prozess (Mesenchym-zu-Epithel-Prozess) Teil eines solchen Fortschreitens der metastatischen Tumorbildung. Dabei wird jedoch die Beteiligung von EMTs in verschiedenen Stadien der Krebsprogression nicht vernachlässigt, da Krebszellen an sekundären Stellen entweder weiter wachsen und sich vermehren oder sich im Ruhezustand befinden [45,46]. Eine solche multiple Genkoordination und das Auftreten spezifischer Migrationsmarker, die das metastatische Fortschreiten von Krebszellen regulieren, können bei SMG-Exposition zu unterschiedlichen Ergebnissen führen [47]. Beispielsweise zeigten verschiedene Brustkrebszellen unter Schwerelosigkeitsbedingungen unterschiedliche Morphologien, Zelladhäsionen und Migrationseigenschaften, wenn sie der Schwerelosigkeit ausgesetzt wurden [5]. Bemerkenswert ist, dass das Hauptmerkmal der EMT der Verlust des Zelladhäsionsmoleküls E-Cadherin ist, wodurch die Ruhe der Zellintegrität beeinträchtigt wird. Andererseits führt der Anstieg des neuralen Cadherins, N-Cadherin, zu Veränderungen der Zelladhäsion. Dies wird hauptsächlich durch den transformierenden Wachstumsfaktor (TGF-) induziert, der pleiotrop exprimierte Transkriptionsfaktoren wie Snail-, Twist- und Zeb-Proteine ​​sowie andere Signalwege aktiviert, die in metastatischen Signalwegen implementiert sind [18,48,49]. Hier berichten wir über die Verstärkung des Epithelmarkers E-Cadherin (CDH1) und die Herunterregulierung der mesenchymalen N-Cadherin (CDH2)-mRNA-Spiegel, Schlüsselmarker der EMT [49]. Dies impliziert, dass die Zellen in Kombination mit unseren Daten zur verringerten Proliferationsrate von A549 einen weniger metastatischen Zustand aufweisen. Interessanterweise ging die veränderte Expression wichtiger EMT-Marker auch mit einer erheblichen Herunterregulierung der Matrixmetalloproteinase MMP-2 einher, die ein Hauptbestandteil der Basalmembran ist, die normalerweise die Epithelschicht vom umgebenden Mesenchym trennt, was zu … der Verlust der Basalmembran [50]. Dies steht im Einklang mit einer Studie von Chang et al., in der sie über ihre Erkenntnisse zur Verringerung des Metastasierungspotenzials menschlicher Lungenadenokarzinomzellen durch die Veränderung der MMP2-Expression berichteten [17]. Im Allgemeinen ist die Rolle von MMP gut mit dem Fortschreiten bösartiger Erkrankungen, einschließlich Metastasierung, verbunden, wobei eine verringerte MMP-Expression (MMP-2 und MMP-9) und enzymatische Aktivität ein Merkmal eines weniger metastasierten Phänotyps sind [ 50–52]. Aufgrund der bedeutenden Rolle von EMT bei der Metastasierung belegen unsere Daten eine signifikante Korrelation von FCGBP, BPIFB, F5, CST1 und CFB mit EMT-Genmarkern sowie den zellmigrationsbezogenen Genen MMP2 und MMP9. Interessanterweise haben Xiong et al. haben gezeigt, dass FCGBP ein Hauptregulator der EMT in der Gallenblase ist [53]. Dies bedeutet, dass die identifizierten Gene als potenzielle Biomarker für zukünftige Studien dienen könnten, die das Fortschreiten von Lungenkrebs vorhersagen und besser verstehen können. Insgesamt klassifizieren unsere Ergebnisse die identifizierten Gene als Schlüsselregulatoren der EMT und fördern eine potenzielle Verstärkung eines weniger metastatischen Phänotyps über einen Übergang von Mesenchym zu Epithel (MET) von Lungenkrebszellen.

4. Materialien und Methoden

4.1. Datensätze zur Identifizierung häufiger differentiell exprimierter Gene (DEGs) in Lungenkrebszelllinien, die simulierter Mikrogravitation ausgesetzt sind

Für die erste Analyse wurden relevante Datensätze aus der öffentlich zugänglichen Gene Expression Omnibus (GEO)-Datenbank extrahiert. Diese Datenbank wird als öffentlich zugängliche funktionelle Genomanalyse von Hochdurchsatz-Genexpressionsdaten und Microarrays verwendet. Die ausgewählten Datensätze erfüllten die folgenden Kriterien: Datensätze, die ausschließlich menschliche Lungenkrebszelllinien verwendeten, Studien, die übereinstimmende Kontrollen der Schwerkraftbedingungen (GG) im Boden umfassen, Datensätze mit definierter Klassifizierung von Lungenkrebszelllinien und Datensätze mit Genexpression menschlicher Lungenkrebszellen unter Verwendung von Microarray. Zwei Datensätze erfüllen dieses Kriterium, GSE78210 und GSE36931. Insgesamt wurden 25 Proben in die Studien einbezogen und 14 Lungenkrebszelllinienproben in simulierter Schwerelosigkeit (SMG) mit 11 GG-Kontrollen verglichen, wie in Tabelle 2 gezeigt (https://www.ncbi.nlm.nih.gov). /geo/; abgerufen am 11. November 2021).

Tabelle 2. Einzelheiten zu Datensätzen, die aus dem Gene Expression Omnibus (GEO) extrahiert wurden und zur anfänglichen Identifizierung von DEG zwischen Lungenkrebszellen mit simulierter Mikrogravitation (SMG) und Bodengravitation (GG) verwendet wurden.

4.2. GEO2R-Gensatz-Anreicherungsanalyse zur Generierung von DEGs in jedem Datensatz

GEO2R (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r; abgerufen am 11. November 2021), ein interaktives Online-Tool zum Vergleich von GEO-Serien, wurde in jedem Datensatz zur Gruppierung verwendet und identifizieren Sie hochregulierte und herunterregulierte Gene bei SMG-Bedingungen im Vergleich zu GG-Bedingungen. Die Gene mit p-Werten von weniger als 0,05 und einer Faltungsänderung von mehr als 2 wurden unter SMG-Bedingungen als differentiell exprimierte Gen-DEGs ausgewählt. Folglich überschnitten sich die DEGs jedes Datensatzes und gemeinsame Gene wurden identifiziert

4.3. Quantifizierung der klinisch-pathologischen Beteiligung der identifizierten Gene

Als nächstes wurden die resultierenden in die engere Wahl gezogenen Gene mithilfe von Kaplan-Meier Plotter (http://www.kmplot.com/; abgerufen am 11. November 2021) validiert, einer öffentlichen Online-Datenbank, die die Wirkung ausgewählter Gene auf die klinischen Ergebnisse von Patienten bewertet. Das Gesamtüberleben (OS) wurde als die Dauer vom Zeitpunkt der Diagnose (in Monaten) bis zum Tod definiert. Genexpressionsdaten und Überlebensinformationen stammen aus dem Gene Expression Omnibus (GEO), dem Cancer Genome Atlas (TCGA) und dem European Genome-Phänome Atlas (EGA). Die Patienten wurden in zwei Gruppen eingeteilt: (1) hohe Expression (mit TPM-Werten über dem oberen Quartil) und (2) niedrige/mittlere Expression (mit TPM-Werten unter dem oberen Quartil). Kaplan-Meier-Diagramme wurden verwendet, um das OS von Patienten mit Lungenadenokarzinom (LUAD) mit hoher/mittlerer gegenüber niedriger Expression von Kandidatengenen zu vergleichen.

4.4. Angereichertes Ontologie-Clustering für die identifizierten Gene

Um zu untersuchen, ob die identifizierten Gene gemeinsame Pfade haben, wurde für die identifizierten Gene eine Pathway-Anreicherungsanalyse der Gene Ontology (GO) mit dem Metascape-Webtool (https://metascape.org/; abgerufen am 11. November 2021) für eine umfassende Annotation der Genliste durchgeführt und Analyseressource neben GEO2R

4.5. Zelllinie und Zellkultur

Die menschliche Adenokarzinom-Alveolar-Basalepithelzelllinie (A549), die häufig als Modell für Lungenadenokarzinome verwendet wird, wurde in Roswell Park Memorial Institute Medium (RPMI)-1640-Medium, ergänzt mit 10 % fötalem Rinderserum, gezüchtet (FBS; Sigma, St. Louis, MO, USA) und 100 Einheiten/ml Penicillin/Streptomycin (P/S; Sigma, St. Louis, MO, USA). Die Zelllinie wurde in einem befeuchteten Inkubator bei 37 °C in einer Atmosphäre mit 5 % CO2 kultiviert. Als die Zellen die Konfluenz erreichten, wurden sie mit 0,5 % Trypsin geerntet, 5 Minuten lang bei 100 × g zentrifugiert und bei Bedarf verwendet.

4.6. Mikrogravitation

Lungenkrebszellen (A549) wurden in einem 2D-Clinostat-System kultiviert, das die Umgebung nahe der Schwerelosigkeit (Mikrogravitation) nachahmt. Dieser Rotary Culture Max (RCMW™; Synthecon® Inc – Houston, TX, USA) ist ein Bioreaktor, der mit einem Zellkulturgefäß ausgestattet ist, das einen mikroporösen Perfusionskern und ein Inline-Oxygenatorsystem enthält, das für Nährstoffe und externe Begasung des Mediums sorgt. Dadurch wird ein ordnungsgemäßer Gasaustausch und eine Zellkulturumgebung mit geringer Scherung sichergestellt. Die Kammer war mit den Kulturmedien gefüllt, die die Zellen enthielten. Diese Kammer drehte sich horizontal um eine Achse senkrecht zur Schwerkraft mit einer Geschwindigkeit von 10 U/min. Der 2D-Klinostat wurde in einem auf 37 °C temperierten, befeuchteten Inkubator in einer Atmosphäre mit 5 % CO2 platziert. A549-Zellen wurden nach simulierter Mikrogravitation (SMG) nach 24, 48 und 72 Stunden geerntet. Um eine vergleichbare Lungenkrebsumgebung zu schaffen, wurden A549-Zellen in Kulturplatten bei GG in einem nicht gedrehten oder statischen Zustand kultiviert und in der Nähe des Geräts im befeuchteten Inkubator (37 °C) gehalten. Diese Zellen werden als Kontrollgruppe bezeichnet und wurden ebenfalls nach 24, 48 und 72 Stunden geerntet.

4.7. Zelllebensfähigkeitstest

Für die GG-Bedingungen wurden A549-Zellen in 24-Well-Zellkulturplatten mit einer Dichte von 3,0 × 104 Zellen pro 500 µL ausgesät. Die Zellen wurden durch Trypsinisierung 24, 48 und 72 Stunden nach der Aussaat geerntet und dann 5 Minuten lang bei 200 × g zentrifugiert. Die erhaltenen Zellpellets wurden in Kulturmedien rekonstituiert. Für die SMG-Bedingungen wurden A549-Zellen im 2D-Clinostat-Rotationssystem mit einer Dichte von 6,0 × 104 Zellen pro 1 ml ausgesät. Die Zellen wurden 24, 48 und 72 Stunden nach der SMG-Exposition geerntet und dann 5 Minuten lang bei 200 × g zentrifugiert. Die erhaltenen Zellpellets wurden in Kulturmedien rekonstituiert. Es wurde ein Trypanblau-Farbstoffausschlusstest (Sigma, USA) durchgeführt. Die Zellzahl wurde mit dem automatischen Zellzähler CellDrop™ bestimmt.

4.8. Quantitative Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (qRT-PCR)

Genexpressionsniveaus (mRNA-Niveaus) der in silico identifizierten Gene (AZGP1, CFB, NOX1, VTCN1, AGR3, GDA, TCN1, CST1, F5, CEACAM6, BPIFB1, FCGBP und BPIFA1) zusammen mit EMT-Genmarkern (Tabelle 3) wurden auch in A549-Zellen mittels qRT-PCR bestimmt. Kurz gesagt, die Extraktion der Gesamt-RNA aus Zellen wurde mit dem RNEasy Mini Kit (QIAGEN, Hilden, Deutschland) nach 24, 48 und 72 Stunden bei GG und nach Exposition gegenüber SMG gemäß den Protokollen des Herstellers durchgeführt. Ein µg Gesamt-RNA wurde in einem Reaktionsvolumen von 20 µL unter Verwendung eines iScript™ cDNA-Synthesekits (Thermo, Waltham, MA, USA) in eine einzelsträngige komplementäre DNA (cDNA) revers transkribiert. qRT-PCR wurde mit PowerUp™ Sybr™ Green Mastermix (Thermo, USA) in einem Quant Studio 5 PCR-Gerät (Thermo, USA) durchgeführt. Die PCR-Amplifikationsschritte waren wie folgt: ein erster Denaturierungsschritt bei 95 °C für 3 Minuten, eine Annealing-Temperatur des Zielgens für 30 Sekunden und dann 72 °C für 30 Sekunden. Für jedes Gen wurde der Fluoreszenz-Schwellenzykluswert ermittelt. ∆∆Die Cq-Methode wurde verwendet, um die relative Faltungsänderung der Genexpression nach Normalisierung auf das Haushaltsgen Glyceraldehyde 3-phosphatdehydrogenase (GAPDH) zu berechnen.

Tabelle 3. Liste der menschlichen Primer. NOX1, NADPH-Oxidase 1; GDA, Guanin-Deaminase; TCN1, Transcobalamin 1; FCGBP, Fc-Gamma-Bindungsprotein; BPIFA1, BPI-Falte mit Mitglied 1 der Familie A; AZGP1, Alpha-2-Glykoprotein 1; CFB, Komplementfaktor B; VTCN1, V-Set-Domäne mit T-Zell-Aktivierungsinhibitor 1; AGR3, vorderer Gradient 3; CTS1, chimärer Tumorsuppressor 1; F5, Gerinnungsfaktor V; CEACAM6, CEA-Zelladhäsionsmolekül 6; BPIFB1, BPI-Falte mit Mitglied 1 der Familie B; ZO-1, Zonula occludens Protein 1; MMP-9, Matrix-Metalloproteinase 9; MMP-2, Matrix-Metalloproteinase 2; und GAPDH, Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase

4.9. Gen-Gen-Interaktionsanalyse

Daten aus der In-vitro-qRT-PCR wurden in die Gen-Gen-Interaktionsanalyse mithilfe des In-silico-Webtools GeneMANIA (http://genemania.org/; abgerufen am 11. November 2021) implementiert, einem Netzwerkalgorithmus zur Vorhersage von Genfunktionen mithilfe einer großen Menge von funktionale Assoziationsdaten. Dies wurde durchgeführt, um die Wechselwirkungen zwischen den ausgewählten Kandidatengenen weiter zu bewerten. FCGBP, CST1, F5, CFB und BPIFB1 mit EMT-Genen; CDH1, CDH2, TJP1, CTNNB1 und SNAI1 sowie die zellmigrationsbezogenen Gene MMP2 und MMP9.

4.10. Statistische Analyse

Zur Durchführung statistischer Analysen wurde die GraphPad Prism-Software verwendet. Die Ergebnisse werden als Einzeldaten oder als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) ausgedrückt. Zum Vergleich verschiedener Gruppen wurde der Student-T-Test verwendet. Unterschiede zwischen den Gruppen wurden durch eine einfache ANOVA der Varianz (ANOVA) bewertet. Es wurden p-Werte bestimmt und Werte von p < 0.05, p < 0.01, p < 0,001 (*, ** bzw. ***) waren als bedeutsam angesehen. Alle Experimente wurden dreifach durchgeführt (n=3).

Verweise

1. Weiß, RJ; Averner, MJN Menschen im Weltraum. Nature 2001, 409, 1115–6828. [CrossRef]

2. Bradbury, P.; Wu, H.; Choi, JU; Rowan, AE; Zhang, H.; Poole, K.; Lauko, J.; Chou, J. Modellierung der Auswirkungen der Mikrogravitation auf zellulärer Ebene: Auswirkungen auf menschliche Krankheiten. Vorderseite. Zellentwickler. Biol. 2020, 8, 96. [CrossRef] [PubMed]

3. Yuan, M.; Liu, H.; Zhou, S.; Zhou, X.; Huang, Y.-E.; Hou, F.; Jiang, W. Die integrative Analyse des Regulierungsmoduls zeigt Zusammenhänge der Schwerelosigkeit mit Funktionsstörungen von Mehrkörpersystemen und der Tumorentstehung. Int. J. Mol. Wissenschaft. 2020, 21, 7585. [CrossRef] [PubMed]

4. Crucian, BE; Chouker, A.; Simpson, RJ; Mehta, S.; Marshall, G.; Smith, SM; Zwart, SR; Heer, M.; Ponomarev, S.; Whitmire, A.; et al. Fehlregulation des Immunsystems während der Raumfahrt: Mögliche Gegenmaßnahmen für Weltraumforschungsmissionen. Vorderseite. Immunol. 2018, 9, 1437. [CrossRef] [PubMed]

5. Nassef, MZ; Melnik, D.; Kopp, S.; Sahana, J.; Infanger, M.; Lützenberg, R.; Relja, B.; Wehland, M.; Grimm, D.; Krüger, M. Brustkrebszellen in der Schwerelosigkeit: Neue Aspekte für die Krebsforschung. Int. J. Mol. Wissenschaft. 2020, 21, 7345. [CrossRef]

6. Takamatsu, Y.; Koike, W.; Takenouchi, T.; Sugama, S.; Wei, J.; Waragai, M.; Sekiyama, K.; Hashimoto, M. Schutz vor neurodegenerativen Erkrankungen auf der Erde und im Weltraum. NPJ Microgravity 2016, 2, 16013. [CrossRef]

7. Nassef, MZ; Kopp, S.; Wehland, M.; Melnik, D.; Sahana, J.; Krüger, M.; Corydon, TJ; Oltmann, H.; Schmitz, B.; Schütte, A. Echte Mikrogravitation beeinflusst das Zytoskelett und fokale Adhäsionen in menschlichen Brustkrebszellen. Int. J. Mol. Wissenschaft. 2019, 20, 3156. [CrossRef]

8. Dietz, C.; Infanger, M.; Romswinkel, A.; Strube, F.; Kraus, A. Apoptose-Induktion und Veränderung der Zelladhärenz in menschlichen Lungenkrebszellen unter simulierter Mikrogravitation. Int. J. Mol. Wissenschaft. 2019, 20, 3601. [CrossRef]

9. Ricci, G.; Cucina, A.; Proietti, S.; Dinicola, S.; Ferranti, F.; Cammarota, M.; Filippini, A.; Bizzarri, M.; Catizone, A. Mikrogravitation induziert eine vorübergehende EMT in menschlichen Keratinozyten durch frühe Herunterregulierung von E-Cadherin und Zelladhäsionsumgestaltung. J. Appl. Wissenschaft. 2020, 11, 110. [CrossRef]

10. Ahn, CB; Lee, J.-H.; Han, DG; Kang, H.-W.; Lee, S.-H.; Lee, J.-I.; Sohn, KH; Lee, JW Simulierte Mikrogravitation mit schwebender Umgebung fördert die Migration nichtkleinzelliger Lungenkrebsarten. Wissenschaft. Rep. 2019, 9, 14553. [CrossRef] [PubMed]

11. Pisanu, ME; Noto, A.; De Vitis, C.; Masiello, MG; Coluccia, P.; Proietti, S.; Giovagnoli, MR; Ricci, A.; Giarnieri, E.; Cucina, A. Lungenkrebs-Stammzellen verlieren ihren Stammzustand, wenn sie der Schwerelosigkeit ausgesetzt werden. BioMed Res. Int. 2014, 2014, 470253. [CrossRef] [PubMed]

12. Infanger, M.; Kossmehl, P.; Shakibaei, M.; Bauer, J.; Kossmehl-Zorn, S.; Cogoli, A.; Curcio, F.; Oksche, A.; Wehland, M.; Kreutz, RJC; et al. Simulierte Schwerelosigkeit verändert das Zytoskelett und die extrazellulären Matrixproteine ​​in papillären Schilddrüsenkarzinomzellen. Zellgeweberes. 2006, 324, 267–277. [CrossRef] [PubMed]

13. Chen, J.; Mikrogravitation, L. Tumorzellen in Mikrogravitation. In Into Space: Eine Reise darüber, wie sich Menschen in der Mikrogravitation anpassen und leben; IntechOpen: London, Großbritannien, 2018; Band 139, S. 259–268.

14. Grimm, D.; Schulz, H.; Krüger, M.; Cortés-Sánchez, JL; Egli, M.; Kraus, A.; Sahana, J.; Corydon, TJ; Hemmersbach, R.; Wise, PM Der Kampf gegen Krebs durch Schwerelosigkeit: Das vielzellige Sphäroid als Metastasierungsmodell. Int. J. Mol. Wissenschaft. 2022, 23, 3073. [CrossRef]

15. Schabath, MB; Cote, ML Krebsfortschritt und Prioritäten: Lungenkrebs. Krebs-Epidemiol. Biomark. Vorher. 2019, 28, 1563–1579. [CrossRef] [PubMed]

16. Chung, JH; Ahn, CB; Sohn, KH; Yi, E.; Sohn, HS; Kim, H.-S.; Lee, SH Simulierte Mikrogravitationseffekte auf die Proliferation und Migration nichtkleinzelliger Lungenkrebszellen. Aerosp. Med. Summen. Ausführen. 2017, 88, 82–89. [CrossRef]

17. Chang, D.; Xu, H.; Guo, Y.; Jiang, X.; Liu, Y.; Li, K.; Pan, C.; Yuan, M.; Wang, J.; Zündete.; et al. Simulierte Mikrogravitation verändert das Metastasierungspotenzial einer menschlichen Lungenadenokarzinom-Zelllinie. Vitr. Zelle. Entwickler Biol. Anim. 2013, 49, 170–177. [CrossRef]

18. Hanahan, D.; Weinberg, R. Merkmale von Krebs: Die nächste Generation. Zelle 2011, 144, 646–674. [CrossRef]

19. Ribatti, D.; Tamma, R.; Annese, T. Epithel-mesenchymaler Übergang bei Krebs: Ein historischer Überblick. Übers. Onkol. 2020, 13, 100773. [CrossRef]

20. Shi, S.; Li, Q.; Cao, Q.; Diao, Y.; Zhang, Y.; Yue, L.; Wei, L. EMT-Transkriptionsfaktoren sind an der veränderten Zelladhäsion unter simuliertem Schwerelosigkeitseffekt oder Überlastung durch Regulierung von E-Cadherin beteiligt. Int. J. Mol. Wissenschaft. 2020, 21, 1349. [CrossRef]

21. Topal, U.; Zamur, C. Mikrogravitation, Stammzellen und Krebs: Eine neue Hoffnung für die Krebsbehandlung. Stammzellen Int. 2021, 2021, 5566872. [CrossRef]

22. Ksiazkiewicz, M.; Markiewicz, A.; Zaczek, AJ Epithel-mesenchymaler Übergang: Ein Kennzeichen bei der Metastasenbildung, das zirkulierende Tumorzellen und Krebsstammzellen verbindet. Pathobiology 2012, 79, 195–208. [CrossRef] [PubMed]

23. Yan, T.; Tian, ​​D.; Chen, J.; Tan, Y.; Cheng, Y.; Ja, L.; Deng, G.; Liu, B.; Yuan, F.; Zhang, S. FCGBP ist ein prognostischer Biomarker und wird mit der Immuninfiltration bei Gliomen in Verbindung gebracht. Vorderseite. Onkol. 2021, 11, 769033. [CrossRef] [PubMed]