ETMR stem-like state and chemo-resistance are supported by perivascular cells at single-cell resolution [Der ETMR-Stamm-ähnliche Zustand und die Chemoresistenz werden durch perivaskuläre Zellen mit Einzelzellauflösung unterstützt]Open Access

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 reviewed

Zusammenfassung

Embryonal 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.

Details zur Publikation

FachzeitschriftNature Communications
Jahrgang / Bandnr. / Volume16
Seitenbereich5394null
Artikelnummer5394
StatusVeröffentlicht
Veröffentlichungsjahr2025 (25.06.2025)
Sprache, in der die Publikation verfasst istEnglisch
DOI10.1038/s41467-025-60442-9
Link zum Volltexthttps://www.nature.com/articles/s41467-025-60442-9
StichwörterETMR; pediatric brain tumors; transcriptomics; single-cell RNA sequencing; stem-cell; forebrain organoids; pericytes; PDGFR signaling

Autor*innen der Universität Münster

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