ABSTRACT Here, we describe the microbial diversity and physicochemical properties in freshwater samples from the surface and bottom layer of Billings reservoir in São Paulo state, Brazil. Twenty-two matched samples were characterized using the 16S rRNA gene Illumina MiSeq platform. Taxonomical composition revealed an abundance of Cyanobacteria phyla, followed by Proteobacteria , with 1903 and 2689 known bacterial genera in the surface and deep-water layers, respectively. Shannon diversity index ranging from 2.3 - 5.39 and 4.04 - 6.86 in the surface and bottom layer, respectively. Among the 120 pathogenic genera identified, Flavobacterium was the most predominant genus. Temperature and phosphorus concentration were the most influential factors in shaping the microbial communities of both layers. Predictive functional analysis suggests that the reservoir is enriched in motility genes involved in the flagellar assembly. The overall results present new information on the significantly altered diversity composition of the bacterial community detected in Billings freshwater reservoir. IMPORTANCE In this study, we investigated the bacterial distribution, community composition, potential metabolic activity, potentially pathogenic bacteria, and toxin genes of Cyanobacteria in the bottom layers and surface along Billings reservoir in the southeast of Brazi. Our results provide essential information about the pattern of bacterioplankton communities’ variation inhabiting the Billings reservoir and the combination of environmental that shaped their structure. These results may help pave the way for future studies devoted to control and improve the water quality in the Billings reservoir, which is facing rapid urban development and urbanization.

Diffuse hemispheric gliomas, H3G34R/V-mutant (DHG-H3G34), are lethal brain tumors lacking targeted therapies. They originate from interneuronal precursors; however, leveraging this origin for therapeutic insights remains unexplored. Here, we delineate a cellular hierarchy along the interneuron lineage development continuum, revealing that DHG-H3G34 mirror spatial patterns of progenitor streams surrounding interneuron nests, as seen during human brain development. Integrating these findings with genome-wide CRISPR-Cas9 screens identifies genes upregulated in interneuron lineage progenitors as major dependencies. Among these, CDK6 emerges as a targetable vulnerability: DHG-H3G34 tumor cells show enhanced sensitivity to CDK4/6 inhibitors and a CDK6-specific degrader, promoting a shift toward more mature interneuron-like states, reducing tumor growth, and prolonging xenograft survival. Notably, a patient with progressive DHG-H3G34 treated with a CDK4/6 inhibitor achieved 17 months of stable disease. This study underscores interneuronal progenitor-like states, organized in characteristic niches, as a distinct vulnerability in DHG-H3G34, highlighting CDK6 as a promising clinically actionable target.

Abstract Supratentorial ependymomas are aggressive childhood brain cancers that retain features of neurodevelopmental cell types and segregate into molecularly and clinically distinct subgroups, suggesting different developmental roots. The developmental signatures as well as microenvironmental factors underlying aberrant cellular transformation and behavior across each supratentorial ependymoma subgroup are unknown. Here we integrated single cell- and spatial transcriptomics, as well as in vitro and in vivo live-cell imaging to define supratentorial ependymoma cell states, spatial organization, and dynamic behavior within the neural microenvironment. We find that individual tumor subgroups harbor two distinct progenitor-like cell states reminiscent of early human brain development and diverge in the extent of neuronal or ependymal differentiation. We further uncover several modes of spatial organization of these tumors, including a high order architecture influenced by mesenchymal and hypoxia signatures. Finally, we identify an unappreciated role for brain-resident cells in shifting supratentorial ependymoma cellular heterogeneity towards neuronal-like cells that co-opt immature neuronal morphology and invasion mechanisms. Collectively, these findings provide a multidimensional framework to integrate transcriptional and phenotypic characterization of tumor heterogeneity in supratentorial ependymoma and its potential clinical implications.

Abstract Supratentorial ependymomas (ST-EPN) are aggressive pediatric brain tumors that are categorized into distinct molecular subgroups. However, the developmental origins, tumor microenvironment, and phenotypic characteristics of tumor subpopulations across these subgroups are still poorly understood. In this study, we explored the human developmental signatures, global spatial organization, and the morphological and migratory tumor cell state behaviors in ST-EPN tumors at unprecedented resolution. We profiled 42 ST-EPN patients encompassing ZFTA-RELA (n = 20), ZFTA-Clusters 1 to 4 (n=20), and ST-YAP1 (n=4) subgroups by single-cell RNA sequencing (scRNA-seq), spatial transcriptomics, and live-cell imaging. We identified recurrent tumor cell states across tumors, that cover both generic cell processes (including cycling and mesenchymal/hypoxia) and human embryonic and fetal brain developmental signatures. ST-EPN subgroups displayed distinct developmental signatures, mapping to two separate temporally restricted progenitors-neuroepithelial-like and embryonic-like cells. Additionally, tumors showed diverging patterns of neuronal or ependymal differentiation, with ZFTA-Cluster 3 tumors as especially distinct from other subgroups in both developmental origin and differentiation. Furthermore, by utilizing 10X Xenium and novel algorithms we discovered that mesenchymal/hypoxia is critical for driving global tissue architecture to become more organized. Notably, recurrent tumors exhibited higher proportion of mesenchymal/hypoxia cells and greater structure than primary tumors. Lastly, by superimposing molecular and functional assays in both in vivo and in vitro models, we found that cell states exhibit distinct morphological and migratory behaviors, with neuronal-like cells being the most invasive. Neuronal-like cells especially exhibited distinct behavioral patterns reminiscent of neuronal migration during development. Moreover, we demonstrated the crucial role of neuronal microenvironment in promoting plasticity of cells toward this neuronal lineage. Taken together, we present a multidimensional framework for investigating cellular states within ST-EPN tumors, offering novel insights into their developmental origins, patterns of spatial organization, and cellular behavioral characteristics.