Abstract Osteosarcoma (OS), the most common primary bone tumor, is highly metastatic with high chemotherapeutic resistance and poor survival rates. Using induced pluripotent stem cells (iPSCs) generated from Li-Fraumeni syndrome (LFS) patients, we investigated an oncogenic role of secreted frizzled-related protein 2 (sFRP2) in P53 mutation-associated OS development. Interestingly, we found that high sFRP2 expression in OS patient samples correlates with poor survival. Systems-level analyses identified that expression of sFRP2 increases during LFS OS development and can induce angiogenesis. Ectopic sFRP2 overexpression in normal osteoblast precursors is sufficient to suppress normal osteoblast differentiation and to promote OS phenotypes through induction of oncogenic molecules such as FOXM1 and CYR61 in a β-catenin independent manner. Conversely, inhibition of sFRP2, FOXM1 or CYR61 represses the tumorigenic potential. In summary, these findings demonstrate the oncogenic role of sFRP2 in P53 mutation-associated OS development and that inhibition of sFRP2 is a potential therapeutic strategy.

To demonstrate clinical techniques for in vitro maturation (IVM) treatment, including stimulation recommendations, small follicle pick-up procedures, and compact cumulus-oocyte complex (COC) search practice.

Profiling transcriptome at single cell level of bovine blastocysts derived in vivo (IVV), in vitro from conventional culture medium (IVC), and reduced nutrient culture medium (IVR) has enabled us to reveal cell lineage segregation, during which forming inner cell mass (ICM), trophectoderm (TE), and an undefined population of transitional cells. Only IVV embryos had well-defined ICM, indicating in vitro culture may delay the first cell fate commitment to ICM. Differences between IVV, IVC and IVR embryos were mainly contributed by ICM and transitional cells. Pathway analysis by using the differentially expressed genes of these non-TE cells between groups pointed to highly active metabolic and biosynthetic processes, with reduced cellular signaling and membrane transport in IVC embryos, which may lead to reduced developmental potential. IVR embryos had lower activities in metabolic and biosynthetic processes, but increased cellular signaling and membrane transport, suggesting these cellular mechanisms may contribute to the improved blastocyst development compared to IVC embryos. However, the IVR embryos had compromised development when compared to IVV embryos with notably over-active membrane transport activities that led to impaired ion homeostasis.

SUMMARY Recent advances in human blastoids generated from naïve pluripotent stem cells have opened a new avenue for modelling early human development and implantation. Despite the success, however, existing protocols have several limitations, e.g., the use of custom-built microwell arrays impedes wide adoption by the research community, and mass production of human blastoids is hampered by low-output or low-efficiency methods. To address these issues, here we developed an optimized protocol based on commercially available microwell plates, which enabled efficient generation of high-fidelity human blastoids at a large scale. Leveraging on the improved protocol, we identified MAPK. PI3K/AKT and mTOR signaling pathways were activated in both blastoids and blastocyst, and discovered endometrial stromal effects in promoting trophoblast cell survival, proliferation and syncytialization during extended co-culture with blastoids. Our optimized protocol will facilitate broader use of human blastoids as an accessible, perturbable, scalable, tractable, and ethical model for human blastocysts.