Biochemical signatures of<i>in vitro</i>radiation response in human lung, breast and prostate tumour cells observed with Raman spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
This work applies noninvasive single-cell Raman spectroscopy (RS) and principal component analysis (PCA) to analyze and correlate radiation-induced biochemical changes in a panel of human tumour cell lines that vary by tissue of origin, p53 status and intrinsic radiosensitivity. Six human tumour cell lines, derived from prostate (DU145, PC3 and LNCaP), breast (MDA-MB-231 and MCF7) and lung (H460), were irradiated in vitro with single fractions (15, 30 or 50 Gy) of 6 MV photons. Remaining live cells were harvested for RS analysis at 0, 24, 48 and 72 h post-irradiation, along with unirradiated controls. Single-cell Raman spectra were acquired from 20 cells per sample utilizing a 785 nm excitation laser. All spectra (200 per cell line) were individually post-processed using established methods and the total data set for each cell line was analyzed with PCA using standard algorithms. One radiation-induced PCA component was detected for each cell line by identification of statistically significant changes in the PCA score distributions for irradiated samples, as compared to unirradiated samples, in the first 24-72 h post-irradiation. These RS response signatures arise from radiation-induced changes in cellular concentrations of aromatic amino acids, conformational protein structures and certain nucleic acid and lipid functional groups. Correlation analysis between the radiation-induced PCA components separates the cell lines into three distinct RS response categories: R1 (H460 and MCF7), R2 (MDA-MB-231 and PC3) and R3 (DU145 and LNCaP). These RS categories partially segregate according to radiosensitivity, as the R1 and R2 cell lines are radioresistant (SF(2) > 0.6) and the R3 cell lines are radiosensitive (SF(2) < 0.5). The R1 and R2 cell lines further segregate according to p53 gene status, corroborated by cell cycle analysis post-irradiation. Potential radiation-induced biochemical response mechanisms underlying our RS observations are proposed, such as (1) the regulated synthesis and degradation of structured proteins and (2) the expression of anti-apoptosis factors or other survival signals. This study demonstrates the utility of RS for noninvasive radiobiological analysis of tumour cell radiation response, and indicates the potential for future RS studies designed to investigate, monitor or predict radiation response.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».