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Manuel Scheidmann
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Neutrophils escort circulating tumour cells to enable cell cycle progression

Barbara Szczerba et al.Feb 1, 2019
A better understanding of the features that define the interaction between cancer cells and immune cells is important for the development of new cancer therapies1. However, focus is often given to interactions that occur within the primary tumour and its microenvironment, whereas the role of immune cells during cancer dissemination in patients remains largely uncharacterized2,3. Circulating tumour cells (CTCs) are precursors of metastasis in several types of cancer4–6, and are occasionally found within the bloodstream in association with non-malignant cells such as white blood cells (WBCs)7,8. The identity and function of these CTC-associated WBCs, as well as the molecular features that define the interaction between WBCs and CTCs, are unknown. Here we isolate and characterize individual CTC-associated WBCs, as well as corresponding cancer cells within each CTC–WBC cluster, from patients with breast cancer and from mouse models. We use single-cell RNA sequencing to show that in the majority of these cases, CTCs were associated with neutrophils. When comparing the transcriptome profiles of CTCs associated with neutrophils against those of CTCs alone, we detect a number of differentially expressed genes that outline cell cycle progression, leading to more efficient metastasis formation. Further, we identify cell–cell junction and cytokine–receptor pairs that define CTC–neutrophil clusters, representing key vulnerabilities of the metastatic process. Thus, the association between neutrophils and CTCs drives cell cycle progression within the bloodstream and expands the metastatic potential of CTCs, providing a rationale for targeting this interaction in treatment of breast cancer. The authors show that circulating tumour cells can be found in association with neutrophils, an interaction which supports their proliferation and their ability to seed metastasis.
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Arrayed CRISPR libraries for the genome-wide activation, deletion and silencing of human protein-coding genes

James Yin et al.Dec 4, 2024
Abstract Arrayed CRISPR libraries extend the scope of gene-perturbation screens to non-selectable cell phenotypes. However, library generation requires assembling thousands of vectors expressing single-guide RNAs (sgRNAs). Here, by leveraging massively parallel plasmid-cloning methodology, we show that arrayed libraries can be constructed for the genome-wide ablation (19,936 plasmids) of human protein-coding genes and for their activation and epigenetic silencing (22,442 plasmids), with each plasmid encoding an array of four non-overlapping sgRNAs designed to tolerate most human DNA polymorphisms. The quadruple-sgRNA libraries yielded high perturbation efficacies in deletion (75–99%) and silencing (76–92%) experiments and substantial fold changes in activation experiments. Moreover, an arrayed activation screen of 1,634 human transcription factors uncovered 11 novel regulators of the cellular prion protein PrP C , screening with a pooled version of the ablation library led to the identification of 5 novel modifiers of autophagy that otherwise went undetected, and ‘post-pooling’ individually produced lentiviruses eliminated template-switching artefacts and enhanced the performance of pooled screens for epigenetic silencing. Quadruple-sgRNA arrayed libraries are a powerful and versatile resource for targeted genome-wide perturbations.