The genomic physics of tumor–microenvironment crosstalk

计算生物学 肿瘤微环境 串扰 生物 进化博弈论 物理 博弈论 图论 理论计算机科学 计算机科学 遗传学 数学 免疫系统 数理经济学 组合数学 光学
作者
Mengmeng Sang,Feng Li,Ang Dong,Claudia Gragnoli,Christopher Griffin,Rongling Wu
出处
期刊:Physics Reports [Elsevier BV]
卷期号:1029: 1-51 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.physrep.2023.07.006
摘要

The recent years have witnessed the explosive application of sequencing technologies to study tumor–microenvironment interactions and their role in shaping intratumoral heterogeneity, neoplastic progression and tumor resistance to anticancer drugs. Statistical modeling is an essential tool to decipher the function of cellular interactions from massive amounts of transcriptomic data. However, most available approaches can only capture the existence of cell interconnections, failing to reveal how cells communicate with each other in (bi)directional, signed, and weighted manners. Widely used ligand–receptor signaling analysis can discern pairwise or dyadic cell–cell interactions, but it has little power to characterize the rock–paper–scissors cycle of interdependence among a large number of interacting cells. Here, we introduce an emerging statistical physics theory, derived from the interdisciplinary cross-pollination of ecosystem theory, allometric scaling law, evolutionary game theory, predator–prey theory, and graph theory. This new theory, coined quasi-dynamic game-graph theory (qdGGT), is formulated as generalized Lotka–Volterra predator–prey equations, allowing cell–cell crosstalk networks across any level of organizational space to be inferred from any type of genomic data with any dimension. qdGGT can visualize and interrogate how genes reciprocally telegraph signals among cells from different biogeographical locations and how this process orchestrates tumor processes. We demonstrate the application of qdGGT to identify genes that drive intercellular cooperation or competition and chart mechanistic cell–cell interaction networks that mediate the tumor–microenvironment crosstalk.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
没头发完成签到,获得积分10
3秒前
Pwg完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
充电宝应助栗子栗栗子采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助Lily采纳,获得10
4秒前
小花发布了新的文献求助10
4秒前
大模型应助lejunia采纳,获得10
5秒前
万能图书馆应助lejunia采纳,获得10
5秒前
李爱国应助jjbl采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
小葵完成签到,获得积分10
9秒前
地球发布了新的文献求助10
11秒前
昏睡的浩然完成签到,获得积分10
12秒前
gurdeva发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
wzhtnl发布了新的文献求助10
14秒前
cc应助写个锤子采纳,获得30
15秒前
英俊的铭应助verimency采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
lijiuyi完成签到,获得积分10
17秒前
田様应助aliu采纳,获得10
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
jjbl发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
剑影发布了新的文献求助10
24秒前
英姑应助欣慰元蝶采纳,获得10
25秒前
26秒前
26秒前
天狮星上的人完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
28秒前
sonnet发布了新的文献求助30
28秒前
Youdge应助瘦瘦的迎梦采纳,获得20
28秒前
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Elevating Next Generation Genomic Science and Technology using Machine Learning in the Healthcare Industry Applied Machine Learning for IoT and Data Analytics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6443547
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8257395
关于积分的说明 17586450
捐赠科研通 5502154
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900906
邀请新用户注册赠送积分活动 1877940
关于科研通互助平台的介绍 1717534