Purpose To conduct a comprehensive analysis of radiologist-made assessments of glioblastoma (GBM) tumor size and composition by using a community-developed controlled terminology of magnetic resonance (MR) imaging visual features as they relate to genetic alterations, gene expression class, and patient survival. Materials and Methods Because all study patients had been previously deidentified by the Cancer Genome Atlas (TCGA), a publicly available data set that contains no linkage to patient identifiers and that is HIPAA compliant, no institutional review board approval was required. Presurgical MR images of 75 patients with GBM with genetic data in the TCGA portal were rated by three neuroradiologists for size, location, and tumor morphology by using a standardized feature set. Interrater agreements were analyzed by using the Krippendorff α statistic and intraclass correlation coefficient. Associations between survival, tumor size, and morphology were determined by using multivariate Cox regression models; associations between imaging features and genomics were studied by using the Fisher exact test. Results Interrater analysis showed significant agreement in terms of contrast material enhancement, nonenhancement, necrosis, edema, and size variables. Contrast-enhanced tumor volume and longest axis length of tumor were strongly associated with poor survival (respectively, hazard ratio: 8.84, P = .0253, and hazard ratio: 1.02, P = .00973), even after adjusting for Karnofsky performance score (P = .0208). Proneural class GBM had significantly lower levels of contrast enhancement (P = .02) than other subtypes, while mesenchymal GBM showed lower levels of nonenhanced tumor (P < .01). Conclusion This analysis demonstrates a method for consistent image feature annotation capable of reproducibly characterizing brain tumors; this study shows that radiologists' estimations of macroscopic imaging features can be combined with genetic alterations and gene expression subtypes to provide deeper insight to the underlying biologic properties of GBM subsets. © RSNA, 2013

Cancer cells rewire metabolism to favour the generation of specialized metabolites that support tumour growth and reshape the tumour microenvironment1,2. Lysine functions as a biosynthetic molecule, energy source and antioxidant3-5, but little is known about its pathological role in cancer. Here we show that glioblastoma stem cells (GSCs) reprogram lysine catabolism through the upregulation of lysine transporter SLC7A2 and crotonyl-coenzyme A (crotonyl-CoA)-producing enzyme glutaryl-CoA dehydrogenase (GCDH) with downregulation of the crotonyl-CoA hydratase enoyl-CoA hydratase short chain 1 (ECHS1), leading to accumulation of intracellular crotonyl-CoA and histone H4 lysine crotonylation. A reduction in histone lysine crotonylation by either genetic manipulation or lysine restriction impaired tumour growth. In the nucleus, GCDH interacts with the crotonyltransferase CBP to promote histone lysine crotonylation. Loss of histone lysine crotonylation promotes immunogenic cytosolic double-stranded RNA (dsRNA) and dsDNA generation through enhanced H3K27ac, which stimulates the RNA sensor MDA5 and DNA sensor cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) to boost type I interferon signalling, leading to compromised GSC tumorigenic potential and elevated CD8+ T cell infiltration. A lysine-restricted diet synergized with MYC inhibition or anti-PD-1 therapy to slow tumour growth. Collectively, GSCs co-opt lysine uptake and degradation to shunt the production of crotonyl-CoA, remodelling the chromatin landscape to evade interferon-induced intrinsic effects on GSC maintenance and extrinsic effects on immune response.

ABSTRACT Diffuse gliomas are epigenetically dysregulated, immunologically cold, and fatal tumors characterized by mutations in isocitrate dehydrogenase (IDH). Although IDH mutations yield a uniquely immunosuppressive tumor microenvironment, the regulatory mechanisms that drive the immune landscape of IDH mutant (IDHm) gliomas remain unknown. Here, we reveal that transcriptional repression of retinoic acid (RA) pathway signaling impairs both innate and adaptive immune surveillance in IDHm glioma through epigenetic silencing of retinol binding protein 1 (RBP1) and induces a profound anti-inflammatory landscape marked by loss of inflammatory cell states and infiltration of suppressive myeloid phenotypes. Restorative retinoic acid therapy in murine glioma models promotes clonal CD4 + T cell expansion and induces tumor regression in IDHm, but not IDH wildtype (IDHwt), gliomas. Our findings provide a mechanistic rationale for RA immunotherapy in IDHm glioma and is the basis for an ongoing investigator-initiated, single-center clinical trial investigating all-trans retinoic acid (ATRA) in recurrent IDHm human subjects.

Abstract Despite the standard of care, glioblastoma IDH wildtype (GBM) inevitably recurs, underscoring the need to develop new treatment strategies. To address the role of microRNAs in temozolomide (TMZ) response, we performed functional microRNA screens and consistently identified miR-19b . Our study reveals a novel axis between miR-19b and PPP2R5E subunit of serine/threonine protein phosphatase PP2A and establishes a so far unappreciated contribution of miR-19b in TMZ resistance of GBM. Specifically, our results demonstrate that attenuation of miR-19b in GBM cell lines and glioblastoma stem cells (GSCs) induces DNA damage, which further enhances the cytotoxic effects of TMZ treatment. We confirmed TMZ resistance induced by knocking down PPP2R5E in orthotopic mouse xenografts of GSCs. Furthermore, our results indicate that treating cells with the PP2A-activating drug FTY720 or knocking down endogenous PP2A-inhibiting proteins potentiates the cytotoxic effects of TMZ. MiR-19b attenuation or PPP2R5E activation could potentially be exploited in adjuvant therapy of GBM patients.