Metastases and treatment-resistant lineages in patient-derived cancer cells of colorectal cancer

Shiki Fujino; Norikatsu Miyoshi; Aya Ito; Rie Hayashi; Masayoshi Yasui; Chu Matsuda; Masayuki Ohue; Masafumi Horie; Shinichi Yachida; Jun Koseki; Teppei Shimamura; Tsuyoshi Hata; Takayuki Ogino; Hidekazu Takahashi; Mamoru Uemura; Tsunekazu Mizushima; Yuichiro� Doki; Hidetoshi Eguchi

doi:10.1038/s42003-023-05562-y

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저자정보: Shiki Fujino Norikatsu Miyoshi Aya Ito Rie Hayashi Masayoshi Yasui Chu Matsuda Masayuki Ohue Masafumi Horie Shinichi Yachida Jun Koseki Teppei Shimamura Tsuyoshi Hata Takayuki Ogino Hidekazu Takahashi Mamoru Uemura Tsunekazu Mizushima Yuichiro� Doki Hidetoshi Eguchi

출처: Springer Science and Business Media LLC Communications Biology 6(1)

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Circulating tumor cells (CTCs) play an important role in metastasis and recurrence. However, which cells comprise the complex tumor lineages in recurrence and are key in metastasis are unknown in colorectal cancer (CRC). CRC with high expression of POU5F1 has a poor prognosis with a high incidence of liver metastatic recurrence. We aim to reveal the key cells promoting metastasis and identify treatment-resistant lineages with established EGFP-expressing organoids in two-dimensional culture (2DOs) under the POU5F1 promotor. POU5F1-expressing cells are highly present in relapsed clinical patients' blood as CTCs. Sorted POU5F1-expressing cells from 2DOs have cancer stem cell abilities and abundantly form liver metastases in vivo. Single-cell RNA sequencing of 2DOs identifies heterogeneous populations derived from POU5F1-expressing cells and the Wnt signaling pathway is enriched in POU5F1-expressing cells. Characteristic high expression of CTLA4 is observed in POU5F1-expressing cells and immunocytochemistry confirms the co-expression of POU5F1 and CTLA4. Demethylation in some CpG islands at the transcriptional start sites of POU5F1 and CTLA4 is observed. The Wnt/β-catenin pathway inhibitor, XAV939, prevents the adhesion and survival of POU5F1-expressing cells in vitro. Early administration of XAV939 also completely inhibits liver metastasis induced by POU5F1-positive cells.

#Metastasis #Colorectal cancer #Cancer research #Wnt signaling pathway #Cancer stem cell #Biology #Circulating tumor cell #Cancer #Medicine #Internal medicine #Signal transduction #Cell biology

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