Colorectal tumor is a heterogeneous disease, with varying clinical presentation and prognosis in patients. To establish a platform encompassing this diversity, we generated 55 colorectal tumor organoid lines from a range of histological subtypes and clinical stages, including rare subtypes. Each line was defined by gene expression signatures and optimized for organoid culture according to niche factor requirements. In vitro and in xenografts, the organoids reproduced the histopathological grade and differentiation capacity of their parental tumors. Notably, we found that niche-independent growth is predominantly associated with the adenoma-carcinoma transition reflecting accumulation of multiple mutations. For matched pairs of primary and metastatic organoids, which had similar genetic profiles and niche factor requirements, the metastasis-derived organoids exhibited higher metastatic capacity. These observations underscore the importance of genotype-phenotype analyses at a single-patient level and the value of our resource to provide insights into colorectal tumorigenesis and patient-centered therapeutic development.

Brain and muscle Arnt-like protein-1 (BMAL1; also known as MOP3 or Arnt3) is a transcription factor known to regulate circadian rhythm. Here, we established its involvement in the control of adipogenesis and lipid metabolism activity in mature adipocytes. During adipose differentiation in 3T3-L1 cells, the level of BMAL1 mRNA began to increase 4 days after induction and was highly expressed in differentiated cells. In white adipose tissues isolated from C57BL/6J mice, BMAL1 was predominantly expressed in a fraction containing adipocytes, as compared with the stromal-vascular fraction. BMAL1 knockout mice embryonic fibroblast cells failed to be differentiated into adipocytes. Importantly, adding BMAL1 back by adenovirus gene transfer restored the ability of BMAL1 knockout mice embryonic fibroblast cells to differentiate. Knock-down of BMAL1 expression in 3T3-L1 cells by an RNA interference technique allowed the cells to accumulate only minimum amounts of lipid droplets in the cells. Adenovirus-mediated expression of BMAL1 in 3T3-L1 adipocytes resulted in induction of several factors involved in lipogenesis. The promoter activity of these genes was stimulated in a BMAL1-dependent manner. Interestingly, expression of these factors showed clear circadian rhythm in mice adipose tissue. Furthermore, overexpression of BMAL1 in adipocytes increased lipid synthesis activity. These results indicate that BMAL1, a master regulator of circadian rhythm, also plays important roles in the regulation of adipose differentiation and lipogenesis in mature adipocytes.

Despite recent efforts to dissect the inter-tumor heterogeneity of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) by determining prognosis-predictive gene expression signatures for specific subtypes, their functional differences remain elusive. Here, we established a pancreatic tumor organoid library encompassing 39 patient-derived PDACs and identified 3 functional subtypes based on their stem cell niche factor dependencies on Wnt and R-spondin. A Wnt-non-producing subtype required Wnt from cancer-associated fibroblasts, whereas a Wnt-producing subtype autonomously secreted Wnt ligands and an R-spondin-independent subtype grew in the absence of Wnt and R-spondin. Transcriptome analysis of PDAC organoids revealed gene-expression signatures that associated Wnt niche subtypes with GATA6-dependent gene expression subtypes, which were functionally supported by genetic perturbation of GATA6. Furthermore, CRISPR-Cas9-based genome editing of PDAC driver genes (KRAS, CDKN2A, SMAD4, and TP53) demonstrated non-genetic acquisition of Wnt niche independence during pancreas tumorigenesis. Collectively, our results reveal functional heterogeneity of Wnt niche independency in PDAC that is non-genetically formed through tumor progression.

Abstract Background and Aim Endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) may help detect cholangiocarcinoma in patients with primary sclerosing cholangitis (PSC), but it may be associated with complications. This study was aimed at determining the prognostic impact of ERCP on patients with PSC without cholangitis. Methods Patients with PSC without cholangitis were divided into two groups: those who underwent ERCP within three years after diagnosis (ERCP-performed group) and those who did not (non-ERCP group). These groups were compared in terms of clinical outcomes (liver-related death or liver transplantation, endoscopic treatment requirement and repeated cholangitis) and the composite outcome. Results Of 99 patients with PSC with detailed medical history, 49 were included in the ERCP-performed group and 21 in the non-ERCP group. In Kaplan-Meier analysis, the non-ERCP group was less likely to achieve the three outcomes and the composite outcome, showing statistical significance (endoscopic treatment requirement; p = 0.017 and composite outcome; p = 0.014). A Cox proportional hazards model indicated that ERCP in the asymptomatic state was a significant predictor of endoscopic treatment requirement (hazard ratio [HR]: 4.37, 95% confidence interval [CI]: 1.03–18.59) and the composite outcome (HR: 4.54, 95% CI: 1.07–19.28). Conclusion ERCP in patients with PSC without cholangitis is likely to require further endoscopic treatment and may be associated with poor prognosis. Graphical Abstract

This study aimed to investigate the utility of intensive triamcinolone acetonide (TA) injections after extensive esophageal endoscopic submucosal dissection (ESD).

Intestinal epithelial homeostasis is maintained by adult intestinal stem cells, which, alongside Paneth cells, appear after birth in the neonatal period. We aimed to identify new regulators of neonatal intestinal epithelial development by testing a small library of epigenetic modifier inhibitors in Paneth cell-skewed organoid cultures. We found that Lysine-specific demethylase 1A ( Kdm1a/Lsd1 ) is absolutely required for Paneth cell differentiation. Lsd1 -deficient crypts, devoid of Paneth cells, are still able to form organoids without a requirement of exogenous or endogenous Wnt. Mechanistically, we find that LSD1 represses genes that are normally expressed in fetal and neonatal epithelium. This gene profile is similar to what is seen in repairing epithelium, and indeed, we find that Lsd1 -deficient epithelium has superior regenerative capacities after irradiation injury. In summary, we found an important regulator of neonatal intestinal development and identified a druggable target to reprogram intestinal epithelium towards a reparative state.