Cancer Niches and Their Kikuchi Free Energy.
Cancer Niches and Their Kikuchi Free Energy.
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DOI：
10.3390/e23050609
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发表时间：
2021-05-14
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Friston K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sajid N;Convertino L;Friston K
生物形式依赖于多能干细胞的逐步特化。这些细胞在其空间和功能环境中的分化定义了生物体本身;然而，细胞突变可能会破坏细胞与其生态位之间的相互平衡，其中细胞增殖和特化从其自生成稳态中释放。这诱导了癌症小生境的构建并维持它们的存活。在本文中，我们将癌症生态位构建视为癌症和健康细胞之间相互作用的直接结果。解释，我们使用菊池近似的自由能评估这些高阶之间的相互作用的癌症和健康细胞的壁龛。菊池的自由能是根据细胞（或节点）的基线簇的能量之和减去过多计数的簇交叉点（和相互作用的相互作用等）的能量的变化来测量的。我们认为，能量节点簇的这些变化对应于有利于癌症小生境生存的系统复杂性的长期降低。我们通过对细胞凋亡、局部癌症生长和转移的数值模拟来验证这种提法，并强调其对癌症发病机制的计算理解的影响。
Biological forms depend on a progressive specialization of pluripotent stem cells. The differentiation of these cells in their spatial and functional environment defines the organism itself; however, cellular mutations may disrupt the mutual balance between a cell and its niche, where cell proliferation and specialization are released from their autopoietic homeostasis. This induces the construction of cancer niches and maintains their survival. In this paper, we characterise cancer niche construction as a direct consequence of interactions between clusters of cancer and healthy cells. Explicitly, we evaluate these higher-order interactions between niches of cancer and healthy cells using Kikuchi approximations to the free energy. Kikuchi’s free energy is measured in terms of changes to the sum of energies of baseline clusters of cells (or nodes) minus the energies of overcounted cluster intersections (and interactions of interactions, etc.). We posit that these changes in energy node clusters correspond to a long-term reduction in the complexity of the system conducive to cancer niche survival. We validate this formulation through numerical simulations of apoptosis, local cancer growth, and metastasis, and highlight its implications for a computational understanding of the etiopathology of cancer.
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影响因子：
--
作者：
KIKUCHI, R
通讯作者：
KIKUCHI, R
DOI：
10.1523/jneurosci.0397-17.2017
发表时间：
2017-06-21
期刊：
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Homma NY;Happel MFK;Nodal FR;Ohl FW;King AJ;Bajo VM
通讯作者：
Bajo VM
DOI：
10.1002/wsbm.1236
发表时间：
2013-11
影响因子：
7.9
作者：
Levin, Michael
通讯作者：
Levin, Michael
影响因子：
2.9
作者：
Friston, Karl;FitzGerald, Thomas;Pezzulo, Giovanni
通讯作者：
Pezzulo, Giovanni
遗传与表观遗传调控之间相互作用的成体干细胞再生数学模型
DOI：
10.1073/pnas.1324267111
发表时间：
2014-03-11
影响因子：
11.1
作者：
Lei, Jinzhi;Levin, Simon A.;Nie, Qing
通讯作者：
Nie, Qing