Primary and adaptive resistance against chemo- and radiotherapy and local recurrence after surgery limit the benefits from these standard treatments in glioma patients. Recently we found that glioma cells can extend ultra-long membrane protrusions, "tumor microtubes" (TMs), for brain invasion, proliferation, and interconnection of single cells to a syncytium that is resistant to radiotherapy. We wondered whether TMs also convey resistance to the other 2 standard treatment modalities.Patient-derived glioblastoma stemlike cell (GBMSC) lines were implanted under a cranial window in mice. Longitudinal in vivo two-photon laser scanning microscopy was used to follow tumor growth, including the fate of single glioma cells over months.After a cylindrical surgical lesion, GBMSCs increasingly extended TMs toward the lesion area, which contributed to the repopulation of this area over many weeks. In fact, an excessive "healing response" was observed in which tumor cell densities significantly exceeded those of unlesioned brain regions over time. Inhibition of TM formation and function by genetic targeting of growth associated protein-43 robustly suppressed this surgery-induced tumor growth reaction, in contrast to standard postsurgical anti-inflammatory treatment with dexamethasone. After one cycle of temozolomide chemotherapy, intra- and intertumoral heterogeneity of TM formation and interconnection was strongly associated with therapy response: when tumor cells were integrated in TM networks, they were more likely to resist chemotherapy.TMs can contribute to the resistance against standard treatment modalities in gliomas. Specific inhibition of TMs is a promising approach to reduce local recurrence after surgery and lower resistance to chemotherapy.

ABSTRACT Meningiomas are the most frequent primary intracranial tumors. They can follow a wide clinical spectrum from benign to highly aggressive clinical course. No specific therapy exists for refractory cases or cases not amenable to resection and radiotherapy. Identification of risk of recurrence and malignant transformation for the individual patients is challenging. However, promising molecular markers and prognostic subgrouping by DNA methylation are emerging. Still, the biological underpinnings of these diagnostic subgroups are elusive, and, consequently, no novel therapeutic options arise thereof. Here we establish robust subgroups across the full landscape of meningiomas, consistent through DNA methylation, mutations, the transcriptomic, proteomic and phospho-proteomic level. Pronounced proliferative stress and DNA damage repair signals in malignant cells and in clusters exclusive to recurrent tumors are in line with their higher mitotic activity, but also provide an explanation for the accumulation of genomic instability in anaplastic meningiomas. Although homozygous deletion of CDKN2A/B is a diagnostic marker of high-grade meningioma, the expression of its gene product increased from low to non-deleted high-grade cases. Differences between subgroups in lymphocyte and myeloid cell infiltration, representing a majority of tumor mass in low-grade NF2 tumors, could be assigned to cluster-specific interaction with tumor cells. Activation to a more proinflammatory phenotype and decreased infiltration of myeloid cells in high-grade cases correlated with lower expression of CSF1 , located on chromosome arm 1p, whose deletion is known as prognostic marker, with no proposed mechanism before. Our results demonstrate a robust molecular subclassification of a tumor type across multiple layers, provide insight into heterogeneous growth dynamics despite shared pathognomonic mutations, and highlight immune infiltration modulation as a novel target for meningioma therapy.

Abstract Purpose This study investigates the biological effect of Tumor Treating Fields (TTFields) on key drivers of glioblastoma’s malignancy—tumor microtube (TM) formation—and on the function and overall integrity of the tumor cell network. Method Using a two-dimensional monoculture GB cell network model (2DTM) of primary glioblastoma cell (GBC) cultures (S24, BG5 or T269), we evaluated the effects of TTFields on cell density, interconnectivity and structural integrity of the tumor network. We also analyzed calcium (Ca 2+ ) transient dynamics and network morphology, validating findings in patient-derived tumoroids and brain tumor organoids. Results In the 2DTM assay, TTFields reduced cell density by 85–88% and disrupted network interconnectivity, particularly in cells with multiple TMs. A “crooked TM” phenotype emerged in 5–6% of treated cells, rarely seen in controls. Ca 2+ transients were significantly compromised, with global Ca 2+ activity reduced by 51–83%, active and periodic cells by over 50%, and intercellular co-activity by 52% in S24, and almost completely in BG5 GBCs. The effects were more pronounced at 200 kHz compared to a 50 kHz TTFields. Similar reductions in Ca 2+ activity were observed in patient-derived tumoroids. In brain tumor organoids, TTFields significantly reduced tumor cell proliferation and infiltration. Conclusion Our comprehensive study provides new insights into the multiple effects of Inovitro-modeled TTFields on glioma progression, morphology and network dynamics in vitro. Future in vivo studies to verify our in vitro findings may provide the basis for a deeper understanding and optimization of TTFields as a therapeutic modality in the treatment of GB.

Abstract BACKGROUND The aim of this clinical trial was to compare Fluorescein-stained intraoperative confocal laser endomicroscopy (CLE) of intracranial lesions and evaluation by a neuropathologist with routine intraoperative frozen section (FS) assessment by Neuropathology. METHODS In this phase II non-inferiority, prospective, multicenter, non-randomized, off-label clinical trial (Eudra-CT: 2019-004512-58), patients above the age of 18 years with any intracranial lesion scheduled for elective resection were included. The diagnostic accuracies of both CLE and FS referenced with the final histopathological diagnosis were statistically compared in a non-inferiority analysis, representing the primary endpoint. Secondary endpoints included the safety of the technique and time expedited for CLE and FS. RESULTS 210 patients were included by 3 participating sites between November 2020 and June 2022. Most common entities were high grade gliomas (37.9%), metastases (24.1%), and meningiomas (22.7%), A total of 6 serious adverse events in 4 (2%) patients were recorded. For the primary endpoint, the diagnostic accuracy for CLE was inferior with.87 versus.91 for FS, resulting in a difference of.04 (95% confidence interval -.10;.02; p=.367). The median time expedited until intraoperative diagnosis was 3 minutes for CLE and 27 minutes for FS, with a mean difference of 27.5 minutes (standard deviation 14.5; p<.001). CONCLUSION CLE allowed for a safe and time-effective intraoperative histological diagnosis with a diagnostic accuracy of 87% across all intracranial entities included. The technique achieved histological assessments in real-time with a tenfold reduction of processing time compared to FS, which may invariably impact surgical strategy on the fly.