de Faria, Flavia W.; Riedel, Nicole C.; Münter, Daniel; Interlandi, Marta; Göbel, Carolin; Altendorf, Lea; Richter, Mathis; Melcher, Viktoria; Thomas, Christian; Roy, Rajanya; Schoof, Melanie; Bedzhov, Ivan; Moreno, Natalia; Graf, Monika; Hotfilder, Marc; Holdhof, Dörthe; Hartmann, Wolfgang; Bruns, Ann-Katrin; Brentrup, Angela; Liesche-Starnecker, Friederike; Maerkl, Bruno; Sandmann, Sarah; Varghese, Julian; Dugas, Martin; Pinto, Pedro H.; Balbach, Sebastian T.;Lu, I-Na; Rossig, Claudia; Soehnlein, Oliver; Canak, Aysegül; Ebinger, Martin; Schuhmann, Martin; Schittenhelm, Jens; Frühwald, Michael F.; Schüller, Ulrich; Albert, Thomas K.; Walter, Carolin; Bruder, Jan M.; Kerl, Kornelius.
Forschungsartikel (Zeitschrift) | Peer reviewedEmbryonal tumor with multilayered rosettes (ETMR) is a lethal embryonal brain tumor entity. To investigate the intratumoral heterogeneity and cellular communication in the tumor microenvironment (TME), we analyze in this work single-cell RNA sequencing of about 250,000 cells of primary human and murine ETMR, in vitro cultures, and a 3D forebrain organoid model of ETMR, supporting the main findings with immunohistochemistry and spatial transcriptomics of human tumors. We characterize three distinct malignant ETMR subpopulations - RG-like, NProg-like and NB-like - positioned within a putative neurodevelopmental hierarchy. We reveal PDGFRβ+ pericytes as key communication partners in the TME, contributing to stem cell signaling through extracellular matrix-mediated interactions with tumor cells. PDGF signaling is upregulated in chemoresistant RG-like cells in vivo and plays a role in recruiting pericytes to ETMR TME by finalizing a signaling cascade which promotes the differentiation of non-malignant radial glia cells, derived from our 3D model, into pericyte-like cells. Selective PDGFR-inhibition blocked the lineage differentiation into pericytes in vitro and reduced the tumor cell population in vivo. Targeting ETMR-pericyte interactions in the TME presents a promising therapeutic approach.
| Albert, Thomas | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Balbach, Sebastian | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Brentrup, Angela | Klinik für Neurochirurgie |
| Bruns, Ann-Katrin | Klinik für Neurochirurgie |
| de Faria, Flavia Watusi | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Dugas, Martin | Institut für Medizinische Informatik |
| Hartmann, Wolfgang | Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie |
| Hotfilder, Marc | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Interlandi, Marta | Institut für Medizinische Informatik |
| Kerl, Kornelius Tobias | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Lu, I-Na | Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie |
| Melcher, Viktoria | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Münter, Daniel Jonathan | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Richter, Mathis | Institut für Experimentelle Pathologie |
| Rössig, Claudia | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Roy, Rajanya | Klinik für Kinder- und Jugendmedizin - Pädiatrische Hämatologie und Onkologie - (UKM PHO) |
| Sandmann-Varghese, Sarah | Institut für Medizinische Informatik |
| Söhnlein, Oliver | Institut für Experimentelle Pathologie |
| Thomas, Christian | Institut für Neuropathologie |
| Varghese, Julian | Institut für Medizinische Informatik |
| Walter, Carolin | Institut für Medizinische Informatik |