Wnt信号塑造弥漫性胃癌的组织学变化
胃癌（GC）是全球第五大最常见的癌症，也是癌症死亡率的第三大主要原因。Lauren的分类经典地将GC分为2种主要的组织学类型：肠道和弥散性。弥散性GC在2010年世界卫生组织（WHO）分类中更名为粘着不良癌（PCC），并进一步分为2种组织学亚型：印戒细胞癌（SRCC）和非PCC的非SRCC（PCC-NOS）。
今天我们来看一篇题名为：Wnt Signaling Shapes the Histologic Variation in Diffuse Gastric Cancer的文章，文章发表在Gastroenterology杂志，影响因子17.373。文章通过组织病理学分析、原位杂交和基因表达分析，建立了7株弥漫性GC类器官细胞系。对于弥漫性GC的遗传模型，敲除了人正常胃类器官中的CDH1和/或TP53。将绿色荧光蛋白标记的GC类有机物异种移植到免疫缺陷小鼠体内进行体内评价。
Wnt和R-spondin (WR)对PCC类器官形态的调节
建立了7株弥漫性GC类器官细胞系。全外显子组测序和RNA-seq鉴定了所有SRCC中弥散型GC的驱动基因改变，包括CDH1和RHOA突变以及CLDN18-ARHGAP基因融合。所有PCC类器官都需要WR才能生长，并显示出紧密聚集的形态，这与PCC组织学粘聚力差一致。 值得注意的是，从培养基中除去WR后，细胞的形态显着改变。WR+培养的由紧密聚集的小圆形细胞构成，WR-培养的细胞由松散连接的肿胀细胞簇组成。高碘酸希夫染色显示WR-培养的细胞中充满粘蛋白的空泡和移位的细胞核，这也是印戒细胞的典型形态。鉴于组织学上的相似性，WR+和WR-培养的类器官分别称为PCC-NOS和SRCC细胞。与PCC-NOS相比，在RNA序列分析中，SRCC显示杯状细胞标记基因（MUC2和KRT20）的高表达，Wnt靶基因（LGR5和AXIN2）的表达下调。与分化的基因表达模式一致，SRCC WR去除后具有降低的生长能力和扩展。这些结果表明，Wnt信号活性控制分化状态以及PCC类器官中的形态变化。
PCC的去分化能力
当重新提供WR时，一些但不是全部的SRCC可以还原为PCC-NOS并在细胞解离后传播。SRCC之间的逆转能力差异与TP53突变状态平行。为了验证这种基因型-表型关联，研究人员从正常胃类细胞入手，它们缺乏CDH1（CDH1KO）或CDH1和TP53（CDH1/TP53DKO）。如前所示，CDH1KO细胞在rho相关卷曲线圈形成激酶（ROCK）抑制剂存在下呈囊性形态，无印戒细胞结构。无论是否存在ROCK抑制剂，CDH1KO类器官都不仅具有不黏附形态，而且在去除WR时也产生了富含粘蛋白的印戒细胞。再补充WR后，具有CDH1/TP53DKO而非CDH1KO背景的印戒细胞能够再生为PCC-NOS。这些结果表明，TP53突变有助于SRCC的表型可塑性和增强的致瘤能力。
患者来源组织中PCC亚型的研究
为了确定PCCs中SRCC和PCC-NOS亚型的特异性是否与人PCC组织中Wnt信号的激活同时发生，采用原位杂交和免疫组织化学方法评估了从PCC标本中获得Wnt靶基因的表达。与SRCC和PCC-NOS中的基因表达模式一致，LGR5的表达仅限于PCC-NOS隔室，而SRCC组分特异性表达KRT20。值得注意的是，LGR5+PCC-NOS区域经常位于R-spondin3+成纤维细胞周围，表明这些成纤维细胞诱导PCC中的Wnt信号激活。
异种移植的PCC类器官在体内再现了肿瘤的组织学异质性
PCC未能在皮下和肾包膜下生长，提示这些部位缺乏WR生态位。相反，移植到去除上皮的结肠上，绿色荧光蛋白标记的PCC类器官可通过提供WR生态位而有效地形成肿瘤。结肠镜显示了硬化的肿瘤生长。植入的PCC形成了WR依赖的分层结构，该结构由PCC-NOS和SRCC组成，并再现了原始PCC组织。
为了验证这两种组织学亚型的克隆起源，克隆了PCC细胞异种移植到胃壁。PCC取代了宿主上皮，形成了具有Wnt依赖性分化组织结构，使人联想到初级PCC组织。在结肠和胃异种移植物中，表达LGR5的PCC经常位于小鼠R-spondin3+成纤维细胞附近。从另一个患者来源的PCC克隆中获得了相同的结果。
为了确定与基质细胞的相互作用是否可以调节PCC的组织学亚型，将PCC与产生WR的肠基质细胞共同培养。基质细胞替代外源WR，并允许PCC以PCC-NOS形态繁殖。抑制剂能Wnt配体的产生，抑制PCC-NOS的生长并诱导SRCC的转化。这些效应通过添加WR而逆转。这些结果表明，基质WR生态位环境调节PCC-NOS和SRCC之间的病理组织亚型规范。
SRCC和PCC-NOS在克隆上是相同的，并且它们的形态受到细胞外Wnt和R-spondin表达的调节。 该文章结果解释了人类弥散性GC中的遗传突变和肿瘤环境如何塑造病理组织学和生物学表型。