In contrast to mouse epidermal cells, human skin keratinocytes are rather resistant to transformation in vitro. Immortalization has been achieved by SV40 but has resulted in cell lines with altered differentiation. We have established a spontaneously transformed human epithelial cell line from adult skin, which maintains full epidermal differentiation capacity. This HaCaT cell line is obviously immortal (greater than 140 passages), has a transformed phenotype in vitro (clonogenic on plastic and in agar) but remains nontumorigenic. Despite the altered and unlimited growth potential, HaCaT cells, similar to normal keratinocytes, reform an orderly structured and differentiated epidermal tissue when transplanted onto nude mice. Differentiation-specific keratins (Nos. 1 and 10) and other markers (involucrin and filaggrin) are expressed and regularly located. Thus, HaCaT is the first permanent epithelial cell line from adult human skin that exhibits normal differentiation and provides a promising tool for studying regulation of keratinization in human cells. On karyotyping this line is aneuploid (initially hypodiploid) with unique stable marker chromosomes indicating monoclonal origin. The identity of the HaCaT line with the tissue of origin was proven by DNA fingerprinting using hypervariable minisatellite probes. This is the first demonstration that the DNA fingerprint pattern is unaffected by long-term cultivation, transformation, and multiple chromosomal alterations, thereby offering a unique possibility for unequivocal identification of human cell lines. The characteristics of the HaCaT cell line clearly document that spontaneous transformation of human adult keratinocytes can occur in vitro and is associated with sequential chromosomal alterations, though not obligatorily linked to major defects in differentiation.

Recent studies suggest that one or more genes on chromosome 5q21 are important for the development of colorectal cancers, particularly those associated with familial adenomatous polyposis (FAP). To facilitate the identification of genes from this locus, a portion of the region that is tightly linked to FAP was cloned. Six contiguous stretches of sequence (contigs) containing approximately 5.5 Mb of DNA were isolated. Subclones from these contigs were used to identify and position six genes, all of which were expressed in normal colonic mucosa. Two of these genes (APC and MCC) are likely to contribute to colorectal tumorigenesis. The MCC gene had previously been identified by virtue of its mutation in human colorectal tumors. The APC gene was identified in a contig initiated from the MCC gene and was found to encode an unusually large protein. These two closely spaced genes encode proteins predicted to contain coiled-coil regions. Both genes were also expressed in a wide variety of tissues. Further studies of MCC and APC and their potential interaction should prove useful for understanding colorectal neoplasia.

Previous studies suggested that one or more genes on chromosome 5q21 are responsible for the inheritance of familial adenomatous polyposis (FAP) and Gardner's syndrome (GS), and contribute to tumor development in patients with noninherited forms of colorectal cancer. Two genes on 5q21 that are tightly linked to FAP (MCC and APC) were found to be somatically altered in tumors from sporadic colorectal cancer patients. One of the genes (APC) was also found to be altered by point mutation in the germ line of FAP and GS patients. These data suggest that more than one gene on chromosome 5q21 may contribute to colorectal neoplasia, and that mutations of the APC gene can cause both FAP and GS. The identification of these genes should aid in understanding the pathogenesis of colorectal neoplasia and in the diagnosis and counseling of patients with inherited predispositions to colorectal cancer.

Recent studies have suggested the existence of a tumor suppressor gene located at chromosome region 5q21. DNA probes from this region were used to study a panel of sporadic colorectal carcinomas. One of these probes, cosmid 5.71, detected a somatically rearranged restriction fragment in the DNA from a single tumor. Further analysis of the 5.71 cosmid revealed two regions that were highly conserved in rodent DNA. These sequences were used to identify a gene, MCC (mutated in colorectal cancer), which encodes an 829-amino acid protein with a short region of similarity to the G protein-coupled m3 muscarinic acetylcholine receptor. The rearrangement in the tumor disrupted the coding region of the MCC gene. Moreover, two colorectal tumors were found with somatically acquired point mutations in MCC that resulted in amino acid substitutions. MCC is thus a candidate for the putative colorectal tumor suppressor gene located at 5q21. Further studies will be required to determine whether the gene is mutated in other sporadic tumors or in the germ line of patients with an inherited predisposition to colonic tumorigenesis.

Journal Article A novel, rapid method for the isolation of terminal sequences from yeast artificial chromosome (YAC) clones Get access J. Riley, J. Riley ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar R. Butler, R. Butler ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar D. Ogilvie, D. Ogilvie ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar R. Finniear, R. Finniear ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar D. Jenner, D. Jenner ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar S. Powell, S. Powell ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar R. Anand, R. Anand ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar J.C. Smith, J.C. Smith ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar A.F. Markham A.F. Markham ICI Pharmaceuticals, Biotechnology DepartmentMereside, Alderley park, Macclesfield, Cheshire SK10 4TG, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Nucleic Acids Research, Volume 18, Issue 10, 25 May 1990, Pages 2887–2890, https://doi.org/10.1093/nar/18.10.2887 Published: 25 May 1990 Article history Received: 15 February 1990 Accepted: 18 April 1990 Published: 25 May 1990

Abstract Objective There is an increased interest in rheumatology in mesenchymal progenitor/stem cells (MPCs) and their roles in rheumatic diseases, but little is known about the phenotype of these cells in vivo. The aim of this study was to isolate and characterize human bone marrow (BM) MPCs. Methods Fluorescence microscopy was used to identify putative MPCs among adherent BM cells. To purify them, a positive selection with antifibroblast microbeads was used, combined with fluorescence‐activated cell sorting (FACS) for microbead+,CD45 low cells. A more detailed phenotype of these cells was determined using 4‐color flow cytometry, and standard chondrogenic, osteogenic, and adipogenic assays were used to investigate their differentiation potentials. Results Putative MPCs microscopically identified as large, fibroblast‐like, D7‐FIB+ cells were purified using positive selection with D7‐FIB–conjugated (antifibroblast) microbeads followed by FACS for specifically bound microbead+,CD45 low cells. These cells represented 0.01% of mononuclear cells in the BM. They were uniformly positive for CD105, LNGFR, HLA–DR, CD10, CD13, CD90, STRO‐1, and bone morphogenetic protein receptor type IA (BMPRIA) and were negative for CD14, CD34, CD117, and CD133. Only cells with this phenotype could proliferate and produce adherent cell monolayers capable of chondrogenic, osteogenic, and adipogenic differentiation. D7‐FIB− cells in the BM lacked any MPC activity. Uncultured skin fibroblasts had a phenotype similar to that of BM MPCs, but were negative for LNGFR, STRO‐1, HLA–DR, and BMPRIA. Conclusion This study shows the distinct phenotype, morphology, and method of isolation of BM MPCs. The findings may have implications for defining the physiologic roles of MPCs in arthritis, bone diseases, and joint regeneration.

Abstract Objective To evaluate synovial fluid (SF) for the presence of mesenchymal progenitor cells (MPCs), to compare SF MPCs with bone marrow (BM) MPCs, and to enumerate these cells in both inflammatory arthritis and osteoarthritis (OA). Methods SF from 100 patients with arthritis (53 rheumatoid arthritis [RA], 20 OA, and 27 other arthropathies) was evaluated. To establish multipotentiality, polyclonal and single cell–derived cultures of SF fibroblasts were examined by standard and quantitative differentiation assays. Their phenotype before and after expansion was determined by multiparameter flow cytometry. A colony‐forming unit–fibroblast assay was used for SF MPC enumeration. Results Regardless of the nature of the arthritis, both polyclonal and single cell–derived cultures of SF fibroblasts possessed trilineage mesenchymal differentiation potentials. The number of MPCs in a milliliter of SF was higher in OA (median 37) than in RA (median 2) ( P < 0.00001). No significant differences in MPC numbers were found between early and established RA (median 3 and 2 cells/ml, respectively). Culture‐expanded SF and BM MPCs had the same phenotype (negative for CD45 and positive for D7‐FIB, CD13, CD105, CD55, and CD10). Rare, uncultured SF fibroblasts were CD45 low and expressed low‐affinity nerve growth factor receptor, similar to in vivo BM MPCs. Conclusion Our findings prove the presence of rare tripotential MPCs, at the single‐cell level, in the SF of patients with arthritis. SF MPCs are clonogenic and multipotential fibroblasts that, despite the pathologic environment within a diseased joint, have a phenotype similar to that of uncultured BM MPCs. The higher prevalence of MPCs in OA SF suggests their likely origin from disrupted joint structures. These findings could determine the role of MPCs in the pathogenesis of inflammatory arthritis, together with their role in attempted joint regeneration in degenerative arthritis, which has yet to be established.