Longitudinal Surgical Modeling of Early Glioblastoma Recurrence Reveals Emergence of Margin-Associated Neural Programs.

چکیده اصلی

Glioblastoma (GBM) is a lethal, treatment-resistant brain cancer characterized by diffuse brain invasion, complex neuron-glioma signaling, and cellular, molecular, and spatial heterogeneity. Surgery is the current mainstay of treatment, aimed at maximizing tumor cytoreduction, decompressing the brain to improve neurological function, and providing material for analyses to inform prognostication and adjuvant treatment selection. To accurately model GBM surgical resection and tissue sampling in preclinical animal models, we developed the Maximal Safe Intracranial Surgery (MSIS) system. MSIS integrated a miniaturized neurosurgical resection device and enabled a safe, tunable, and reproducible approach for intracranial tumor resection, multi-regional biopsy, and longitudinal tissue sampling in murine models, with stereotactic, sterile, and high-viability tissue collection. MSIS was applied across five distinct orthotopic brain tumor models to reproducibly generate histologically and radiologically representative models of post-surgical GBM. Similar to humans, increasing the extent of resection correlated with improved animal survival, and recurrent growth patterns varied significantly by model type. Transcriptional profiles of matched primary vs. post-surgical recurrent tumors revealed enrichment of margin-associated transcriptional states consistent with neuron-glioma signaling. Overall, the MSIS system offers opportunities to model the standard-of-care, dissect the spatial and temporal dynamics of GBM, and pair therapeutic discovery with contextual tumor pathobiology.

ترجمه فارسی چکیده

گلیوبلاستوما (GBM) یک سرطان مغزی کشنده و مقاوم به درمان با ویژگی‌هایی مانند نفوذ گسترده مغز، سیگنال‌دهی پیچیده نورون-گلیوم و تنوع سلولی، مولکولی و مکانی است. جراحی در حال حاضر درمان اصلی است که هدف آن حداکثر کاهش تومور، فشارآوردن مغز برای بهبود عملکرد عصبی و ارائه ماده برای تحلیل‌ها برای پیش‌بینی و انتخاب درمان کمکی است. برای مدل‌سازی دقیق برداشت جراحی و نمونه‌برداری بافت در مدل‌های حیوانی پیش‌بالینی، ما سیستم جراحی داخل جمجمه ایمن و حداکثری (MSIS) را توسعه دادیم. MSIS دستگاه برداشت جراحی مغز ریزشده را ادغام کرد و رویکردی ایمن، قابل تنظیم و قابل تکرار برای برداشت تومور داخل جمجمه، بیوپسی چندمنطقه‌ای و نمونه‌برداری طولی بافت در مدل‌های موشی فراهم کرد. MSIS در پنج مدل تومور مغزی متفاوت متقارن اعمال شد تا مدل‌های تومور پس از جراحی GBM با نمایه‌های هیستولوژیک و رادیولوژیک قابل تکرار تولید شود. مشابه انسان‌ها، افزایش میزان برداشت با بقای حیوان مرتبط بود و الگوهای رشد بازگشتی به‌طور قابل توجهی با نوع مدل متفاوت بود. پروفایل‌های ترنسکریپتونی تومورهای اصلی و بازگشتی تطبیقی نشان‌دهنده غنی‌سازی حالت‌های ترنسکریپتونی مرتبط با لبه بود که با سیگنال‌دهی نورون-گلیوم همخوانی دارد. به طور کلی، سیستم MSIS فرصت‌هایی برای مدل‌سازی استاندارد مراقبت، بررسی دینامیک‌های مکانی و زمانی GBM و جفت کردن کشف درمان با پاتوبیولوژی تومور زمینه‌ای ارائه می‌دهد.

متن کامل اصلی