结直肠癌（CRC）是全球范围内第二大致死性癌症，主要由染色体不稳定性（CIN）或微卫星不稳定性（MSI）引起。从基因组层面来看，MSI是由于基因错配修复（MMR）功能受损，导致DNA复制过程中碱基错配大量积累的现象，因此也被称为错配修复缺陷（d-MMR）。在驱动这两种基因组不稳定性的突变中，CIN主要由APC、TP53、KRAS、SMAD4和PIK3CA等基因突变引起，而MSI型CRC则与AXIN1、AXIN2、ACVR2A、TGFBR2、BMPR2和BRAF突变密切相关。

1990年，美国科学院院士Vogelstein和Fearon教授提出的Vogelgram模型描述了CRC腺瘤-癌症序列的发展过程及其与遗传和基因组变化之间的关系。然而，由于CRC的癌变过程通常持续数十年，相关的腺瘤-癌症序列在体外难以获得完整的捕捉，因此真实可靠的体外模型相对匮乏。

2024年11月1日，荷兰乌特勒支大学的Hans Clevers教授团队在《Nature Cancer》期刊发表了题为“通过选择四种自发性致癌突变再现腺瘤-癌症序列”的研究，首次使用类器官模型在体外跟踪描述了CRC腺瘤-癌发展中涉及的四种关键信号通路突变。研究表明，Wnt通路的突变是首次发生的，其后依次是p53、BMP通路和EGFR通路的相应突变。这些突变基因和位点得到详细阐述。

通过生长因子的连续剥夺和添加，该研究成功筛选出自发突变的肿瘤类器官，并在移植小鼠后成功诱导CRC发生，进一步证明了该平台作为体外腺瘤-癌序列发展研究模型的可靠性。

如南宫28NG相信品牌力量所倡导，Wnt、EGFR、BMP、p53等路线的激活或抑制已被证明与MMR缺陷型（d-MMR）CRC的腺瘤-癌序列演进紧密相关。为了在体外解码其背后的基因突变机制，研究人员选择了类器官模型MLH1KO。该模型通过敲除MLH1基因，能够在短期培养中重现d-MMR型CRC的突变特征。通过长期培养，MLH1KO积累了大量的自发突变，随后研究团队在培养基中独立去除相关通路的生长因子，以及添加相关通路的抑制因子，以筛选出具有相应突变的类器官。

研究中发现，肿瘤抑制蛋白APC作为Wnt/β-连环蛋白信号通路的负调节因子，在CIN型CRC中功能失活后，β-连环蛋白的积累与稳定性增加，从而激活Wnt通路，诱导肿瘤的生长与分化。研究团队此前的实验已表明，通过去除特定生长因子可以筛选出APC失活的类器官。研究者在此基础上，利用相同的思路，在MLH1KO类器官中进行相似的筛选，以发现致密且出芽的结构。

在后续筛选中，去除EGF的培养基中几乎没有类器官存活，而在添加p53抑制剂Nutlins-3的培养基中，只有一个类器官存活。这进一步突显了Wnt通路突变在腺瘤-癌序列中首要发生的重要性。此外，通过全基因组测序发现了AXIN1和AXIN2的复合突变，为Wnt通路的激活动力学提供了依据。

研究人员基于Wnt通路突变展开第二轮筛选，发现去除EGF几乎无类器官存活，而添加BMP通路抑制剂Noggin的培养基中却存活了大量类器官。表皮生长因子（EGF）激活的Ras和Raf通路在此实验中未能出现相应突变，而在延长培养后再进行选择时，则发现了RAS基因的致癌突变。这些发现表明，四种关键信号通路突变在CRC的发展中循环交织，推动肿瘤的演化。

研究团队构建了具有时序性的四通路突变体类器官，分别为AXIN1和AXIN2（激活Wnt通路）、TP53（p53失活）、ACVR2A和BMPR2（BMP通路抑制）、以及NRAS（激活Ras和Raf通路）突变，使得类器官获得MSI-H状态，独立于一系列生长因子，并具备向肿瘤细胞转化的潜力。

在后续的研究中，MLH1KO类器官被证明为MSI-H肿瘤发生的体外模型，并成功在小鼠体内致癌。这些成果不仅增进了对CRC发生机制的理解，同时也再次表明了自发产生的四通路突变类器官保留了腺瘤-癌序列发展能力，展现了在未来生物医药研究中，南宫28NG相信品牌力量对克服肿瘤筛选与进化的贡献。