同時に段階的なAPC損失の異なる表現型の結果

APCは、結腸直腸癌（CRC）のゲートキーパーと見なされます。ヘテロ接合APC変異を持つ細胞は、最初のAPCヒットがその後の変換の段階を設定するのに役立つ可能性があることを示唆する発現プロファイルを変化させました。したがって、「同時」と「段階的」APC損失として指定したものに続いて、変換効率を測定しました。条件付きAPC対立遺伝子（APC（CKO））とCREレポーター遺伝子と、単一細胞のフレームシフト変異によって確率的に機能するフレーム外のCRE対立遺伝子（PMS2（CRE））を組み合わせました。1つのAPC対立遺伝子の損失（APC（CKO/+））はほとんど結果をもたらしませんでしたが、両方のAPC対立遺伝子（APC（CKO/CKO））の同時損失は、APCのゲートキーパー関数と一致するクローン膨張（地下核分裂）の増加をもたらしました。興味深いことに、我々の分析では、APC（CKO/CKO）マウスのAPC欠損地下症のほとんどが正常に見え、そのような陰窩のわずか17％で発生するβ-カテニン規制緩和を含む形態学的形質転換により、正常に見えたことが示されました。段階的なAPC損失後に形質転換効率が異なるかどうかを判断するために、APC（CKO）と生殖細胞変異対立遺伝子、APC（MIN）またはAPC（1638N）のいずれかを組み合わせました。段階的なAPC損失（APC（MIN/CKO）またはAPC（1638N/CKO））に続く形質転換効率は5倍増加し、基本的にAPC欠損細胞はすべて異形成でした。要約すると、我々のデータは、APCのゲートキーパー関数がクローンの拡大と形態学的変換という2つの役割で構成されていることを示唆しています。これは、同時にAPCの損失が形態学的変換なしのオカルトクローンの拡大につながるため、段階的なAPC損失がより目に見える新生物をもたらすことが多いためです。最後に、特定のシナリオのAPC欠損細胞が通常の表現型を保持できることは予想外であり、CRCを防ぐための監視戦略に臨床的影響を与える可能性があります。

APC is considered a gatekeeper for colorectal cancer (CRC). Cells with heterozygous APC mutations have altered expression profiles suggesting that the first APC hit may help set the stage for subsequent transformation. Therefore, we measured transformation efficiency following what we have designated as 'simultaneous' versus 'stepwise' Apc loss. We combined a conditional Apc allele (Apc(CKO)) with a Cre reporter gene and an out-of-frame Cre allele (Pms2(cre)) that stochastically becomes functional by a frameshift mutation in single cells. Loss of one Apc allele (Apc(CKO/+)) had little consequence, whereas simultaneous loss of both Apc alleles (Apc(CKO/CKO)) resulted in increased clonal expansion (crypt fission), consistent with the gatekeeper function of Apc. Interestingly, our analyses showed that most of the Apc-deficient crypts in Apc(CKO/CKO) mice appeared normal, with morphological transformation, including β-catenin deregulation, occurring in only 17% of such crypts. To determine whether transformation efficiency was different following stepwise Apc loss, we combined Apc(CKO) with a germline mutant allele, either Apc(Min) or Apc(1638N). Transformation efficiency following stepwise Apc loss (Apc(Min/CKO) or Apc(1638N/CKO)) was increased five-fold and essentially all of the Apc-deficient cells were dysplastic. In summary, our data suggest that the gatekeeper function of Apc consists of two roles, clonal expansion and morphological transformation, because simultaneous Apc loss frequently leads to occult clonal expansion without morphological transformation, whereas stepwise Apc loss more often results in visible neoplasia. Finally, that Apc-deficient cells in certain scenarios can retain a normal phenotype is unexpected and may have clinical implications for surveillance strategies to prevent CRC.