Medulloblastoma is a malignant childhood cerebellar tumour type that comprises distinct molecular subgroups. Whereas genomic characteristics of these subgroups are well defined, the extent to which cellular diversity underlies their divergent biology and clinical behaviour remains largely unexplored. Here we used single-cell transcriptomics to investigate intra- and intertumoral heterogeneity in 25 medulloblastomas spanning all molecular subgroups. WNT, SHH and Group 3 tumours comprised subgroup-specific undifferentiated and differentiated neuronal-like malignant populations, whereas Group 4 tumours consisted exclusively of differentiated neuronal-like neoplastic cells. SHH tumours closely resembled granule neurons of varying differentiation states that correlated with patient age. Group 3 and Group 4 tumours exhibited a developmental trajectory from primitive progenitor-like to more mature neuronal-like cells, the relative proportions of which distinguished these subgroups. Cross-species transcriptomics defined distinct glutamatergic populations as putative cells-of-origin for SHH and Group 4 subtypes. Collectively, these data provide insights into the cellular and developmental states underlying subtype-specific medulloblastoma biology. Characterization of medulloblastoma tissues using single-cell transcriptomics shows that the different molecular subtypes consist of distinct developmental phenotypes.

Abstract IDH-mutant gliomas exhibit variable responses to mutant-IDH inhibitor (IDHi) therapy; yet, the molecular mechanisms underlying these responses remain poorly understood. Here, we investigate the cellular underpinnings of response by leveraging single cell/nuclei RNA-sequencing of on-treatment IDH-mutant oligodendroglioma tumor samples resected from three patients who benefited clinically from treatment. We integrate these findings with single cell and bulk RNA-seq data from independent cohorts and experimental models. We find that IDHi treatment promotes robust differentiation towards the astrocytic lineage, accompanied by stem-like cell depletion and reduced proliferation. Notably, NOTCH1 mutations are associated with impaired astrocytic differentiation, potentially negatively impacting response to IDHi. This study unveils the differentiating effects of IDHi on oligodendroglioma cellular hierarchies and identifies a potential genetic marker for optimizing patient selection. Paper was recently published in Cancer Cell (10.1016/j.ccell.2024.03.008).