Metastasis is the main cause of mortality in colorectal cancer (CRC) patients. Exploring the mechanisms of metastasis is of great importance in both clinical and fundamental CRC research. CRC is a highly heterogeneous disease with variable therapeutic outcomes of treatment. In this study, we applied spatial transcriptomics (ST) to generate a tissue-wide transcriptome from two primary colorectal cancer tissues and their matched liver metastatic tissues. Spatial RNA information showed intratumoral heterogeneity (ITH) of both primary and metastatic tissues. The comparison of gene expressions across tissues revealed an apparent enrichment of cancer stem cells (CSCs) in metastatic tissues and identified FOXD1 as a novel metastatic CSC marker. Trajectory and pseudo-time analyses revealed distinct evolutionary trajectories and a dedifferentiation-differentiation process during metastasis. CellphoneDB analysis suggested a dominant interaction of CD74-MIF with tumor cells in metastatic tissues. Further analysis confirmed FOXD1 as a maker of CSCs and the predictor of patient survival, especially in metastatic diseases. Our study found ITH of primary and metastatic tissues and provides novel insights into the cellular mechanisms underlying liver metastasis of CRC and foundations for therapeutic strategies for CRC metastasis.

This study aims to evaluate the postoperative safety, long-term survival, and postoperative peritoneal metastases (PPM) rate associated with laparoscopic surgery (LS) for T4 colon cancer. After propensity score matching, there were 68 patients in each of the LS and Open surgery groups. The primary outcomes were the 3-year OS, DFS, and PPM rates. After matching, 68 patients in each of the groups. The LS group had a higher cumulative 3-year peritoneal metastasis rate (19.8% vs. 6.7%, P = .036), while the 3-year OS (82.3% vs. 83.8%, P = .750) and 2-year DFS (69.0% vs. 75.7%, P = .310) showed no significant difference, compared to the open surgery group. The LS group had a significantly longer operation time (201 ± 85.7 min vs. 164 ± 65.9 min, P = .008) but less postoperative complications (P = .036). Additionally, patients in the LS group removed gastric tube more quickly (1.91 ± 1.18 days vs. 2.69 ± 2.41 days, P = .048). The multivariate analysis revealed that LS (HR = 3.496, 95% CI = 1.108—11.030, P = .033), underweight (HR = 11.650, 95% CI = 2.155—62.990, P = .004), and lymphovascular invasion (HR = 3.123, 95% CI = 1.010—9.664, P = .048) were all predictive factors of PPM. For the pN + subgroup, the 3-year cumulative PPM rate was 29.6% in the LS group, significantly higher than 15.3% in the open group (P = .029), but there was no significant difference after PSM (P = .100). LS offers faster postoperative recovery and comparable long-term survival outcomes. Therefore, it should remain a viable option for locally advanced T4 colon cancer. However, it is crucial to fully recognize the potential risk of increased PPM associated with LS, especially in patients with preoperative suspicion of positive lymph nodes. Further multicenter prospective studies are necessary to validate the potential risks of LS and gain insight into treatment efficacy in different patient populations. In addition, future studies should assess prognosis based on the grade and extent of peritoneal dissemination to provide a more nuanced understanding.