Epithelial layer jamming in breast cancer cell migration

乳腺癌细胞迁移中的上皮层干扰

基本信息

  • 批准号:
    9767079
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 58.81万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-09-23 至 2020-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Theoretical advances and experimental evidence from our laboratories now establish that migration of the constituent cell within the non-malignant epithelial cellular layer becomes dominated by physical interactions with nearest neighbors in a manner that is consistent with cell jamming. With changes of cellular crowding, cell-cell adhesion, or cooperative cellular propulsion, the confluent cellular collective can undergo a transition from a solid-like jammed phase in which cells become virtually frozen in place, to a fluid-like, unjammed phase in which cells readily exchange places and flow. The theory of critical scaling exponents predicts that the transition from solid-like jammed to fluid-lke unjammed phases is promoted by increased cell adhesive forces and linked to changes in cell shape. This theoretical prediction comprises our central hypothesis. Importantly, predictions from this theory are paradoxical to classical thinking but are borne out nevertheless by our preliminary data. Hence, this theory of cell jamming brings with it a new mechanism and a new physical picture of breast cancer cell migration. To test this theory, in Aim 1 we will characteriz jamming dynamics in a selected subset of the 9 breast cancer cell lines comprising the Bioresource Core Facility of the Physical Sciences-Oncology Network. In Aim 2 we will assess how cell-cell adhesion affects jamming with a specific focus on the changes in cellular adhesion that occur during the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT). In Aim 3 we will investigate how the presence of cancer stem cells influence cellular jamming and collective motion. Impact: A key step in cancer progression is collective tumor cell migration, but how each individual cell coordinates its migration with that of immediate neighbors has defied mechanistic understanding. Here we propose experiments designed to unveil basic physics of collective cellular migration in early stages of tumor progression. Data derived from a comprehensive suite of experimental probes -cellular motions, traction forces, intercellular forces1,2,4,7-9 and cellular shapes- will be critically viewed through the lens of a novel theory of critical scaling.13,14 This theory of cell jamming is mechanistic, non-trivial, and counterintuitive. If supported by our data, it will not represent an incremental advance. Rather, it may provide important new insights concerning the physics of cancer progression, and, because its predictions are counterintuitive and paradoxical, it may lead to novel strategies for cancer treatment or prevention.
 描述(由申请人提供):我们实验室的理论进展和实验证据现在证实,非恶性上皮细胞层内的组成细胞的迁移以与细胞干扰一致的方式由与最近邻居的物理相互作用主导。由于细胞拥挤、细胞间粘附或细胞协作推进的变化,汇合的细胞集体可以经历从细胞实际上冻结在原地的固体状堵塞相转变为流体状,细胞容易交换位置和流动的未堵塞相 临界缩放指数理论预测,细胞粘附力的增加会促进从固体状堵塞相到流体状未堵塞相的转变,并且与细胞形状的变化有关。重要的是,该理论的预测与经典思维相悖,但我们的初步数据证实了这一理论,因此,这种细胞干扰理论带来了乳腺癌细胞迁移的新机制和新物理图像。测试根据这一理论,在目标 1 中,我们将表征构成物理科学-肿瘤学网络生物资源核心设施的 9 种乳腺癌细胞系的选定子集中的干扰动态。在目标 2 中,我们将评估细胞间粘附如何影响干扰。特别关注上皮间质转化 (EMT) 过程中细胞粘附的变化。在目标 3 中,我们将研究癌症干细胞的存在如何影响细胞干扰和集体。影响:癌症进展的一个关键步骤是肿瘤细胞的集体迁移,但每个单独的细胞如何与邻近的细胞协调迁移却无法从机制上理解。在这里,我们提出了旨在揭示早期集体细胞迁移的基本物理原理的实验。从一整套实验探针(细胞运动、牵引力、细胞间力1、2、4、7-9 和细胞形状)中获得的数据将通过批判性建模的新颖理论来批判性地观察。 13 ,14 这个理论细胞干扰是机械性的、非平凡的、违反直觉的,如果得到我们的数据的支持,它不会代表一种渐进的进步,相反,它可能会提供关于癌症进展的物理学的重要的新见解,而且,因为它的预测是违反直觉和矛盾的。 ,它可能会带来癌症治疗或预防的新策略。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A theoretical model of collective cell polarization and alignment.
集体细胞极化和排列的理论模型。
  • DOI:
    10.1016/j.jmps.2019.103860
  • 发表时间:
    2020-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Shijie He;Yoav Green;N. Saeidi;Xiaojun Li;J. Fredberg;B. Ji;L. Pismen
  • 通讯作者:
    L. Pismen
Erratum to: Elevated MTSS1 expression associated with metastasis and poor prognosis of residual hepatitis B-related hepatocellular carcinoma.
勘误表:MTSS1 表达升高与残留乙型肝炎相关肝细胞癌的转移和预后不良相关。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016-06-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Huang, Xiu;Huang, Zi;Xu, Bin;Chen, Zi;Re, Thomas Joseph;Zheng, Qi;Tang, Zhao;Huang, Xin
  • 通讯作者:
    Huang, Xin
Missing-in-metastasis B (MIM-B) combined with caveolin-1 promotes metastasis of hepatocellular carcinoma.
转移缺失 B (MIM-B) 联合 Caveolin-1 促进肝细胞癌转移。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017-11-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Huang, Xiu;Huang, Zi;Niu, Tao;Wu, Zhen;Xu, Bin;Xu, Yong;Huang, Xin;Zheng, Qi;Zhou, Jian;Chen, Zi;Tang, Zhao
  • 通讯作者:
    Tang, Zhao
Design of Nanoparticle-Based Carriers for Targeted Drug Delivery.
用于靶向药物递送的纳米颗粒载体的设计。
  • DOI:
    10.1155/2016/1087250
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yu X;Trase I;Ren M;Duval K;Guo X;Chen Z
  • 通讯作者:
    Chen Z
Dimeric Drug Polymeric Micelles with Acid-Active Tumor Targeting and FRET-Traceable Drug Release.
具有酸活性肿瘤靶向和 FRET 可追踪药物释放的二聚药物聚合物胶束。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Guo, Xing;Wang, Lin;Duval, Kayla;Fan, Jing;Zhou, Shaobing;Chen, Zi
  • 通讯作者:
    Chen, Zi
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jeffrey J Fredberg其他文献

Jeffrey J Fredberg的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jeffrey J Fredberg', 18)}}的其他基金

Physics of bronchial epithelial unjamming
支气管上皮疏通物理学
  • 批准号:
    10411937
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Epithelial layer jamming in breast cancer cell migration
乳腺癌细胞迁移中的上皮层干扰
  • 批准号:
    9148220
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Epithelial layer jamming in breast cancer cell migration
乳腺癌细胞迁移中的上皮层干扰
  • 批准号:
    9329295
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Epithelial layer jamming in breast cancer cell migration
乳腺癌细胞迁移中的上皮层干扰
  • 批准号:
    9329295
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Physics of collective cellular migration in lung health and disease
肺部健康和疾病中集体细胞迁移的物理学
  • 批准号:
    9086401
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Physics of collective cellular migration in lung health and disease
肺部健康和疾病中集体细胞迁移的物理学
  • 批准号:
    8898898
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Physics of collective cellular migration in lung health and disease
肺部健康和疾病中集体细胞迁移的物理学
  • 批准号:
    9305137
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Physics of collective cellular migration in lung health and disease
肺部健康和疾病中集体细胞迁移的物理学
  • 批准号:
    8741175
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Therapeutic Potentiation of Bronchial Dilatation
支气管扩张的治疗增强作用
  • 批准号:
    8073292
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Therapeutic Potentiation of Bronchial Dilatation
支气管扩张的治疗增强作用
  • 批准号:
    8259736
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:

相似国自然基金

宫腔粘连子宫内膜NK细胞异常破坏间质稳态致内膜纤维化的机制研究
  • 批准号:
    82371641
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于“胞宫藏泻”理论探讨补肾养营活血方和HuMSCs调节ERS介导的细胞焦亡重塑粘连宫腔内膜容受态的研究
  • 批准号:
    82305302
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
组胺通过调控Th1/Th2平衡促进宫腔粘连的机制研究
  • 批准号:
    82360298
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
SPP1+M2巨噬细胞促进宫腔粘连内膜纤维化的机制和干预研究
  • 批准号:
    82371636
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
人胎盘水凝胶类器官贴片重建子宫内膜对重度宫腔粘连的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:

相似海外基金

Decoding cortical Notch signaling and morphogenic instruction at cell-cell interfaces
解码细胞-细胞界面的皮质Notch信号传导和形态发生指令
  • 批准号:
    10714471
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Keratinocyte adhesion and signaling in the skin blistering disease pemphigus vulgaris
皮肤起疱病寻常型天疱疮中的角质形成细胞粘附和信号传导
  • 批准号:
    10732360
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Regulation of Adherent Cell Proliferation by Matrix Viscoelasticity
基质粘弹性对贴壁细胞增殖的调节
  • 批准号:
    10735701
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Multi-modality optical imaging of single-cell dynamics using supercontinuum light source
使用超连续谱光源的单细胞动力学多模态光学成像
  • 批准号:
    10798646
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
Translational Multimodal Strategy for Peri-Implant Disease Prevention
种植体周围疾病预防的转化多模式策略
  • 批准号:
    10736860
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.81万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了