MicroRNAs (miRNAs) are effective post-transcriptional regulators of gene expression and are important in many biological processes. Although the oncogenic and tumor suppressive functions of several miRNAs have been characterized, the role of miRNAs in mediating tumor invasion and migration remains largely unexplored. Recently, miR-10b was identified as an miRNA highly expressed in metastatic breast cancer, promoting cell migration and invasion. Here, we performed real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) assays on 43 glioma samples (17 glioblastoma, 6 anaplastic astrocytoma, 10 low-grade astrocytoma, 6 oligodendroglioma and 4 ependymoma) and 6 glioma cell lines. We found that miR-10b expression was upregulated in all glioma samples compared to non-neoplastic brain tissues. The expression levels of miR-10b were associated with higher grade glioma. In addition, mRNA expressions of RhoC and urokinase-type plasminogen activator receptor (uPAR), which were thought to be regulated by miR-10b via HOXD10, were statistically significantly correlated with the expression of miR-10b (p < 0.001, p = 0.001, respectively). Also, protein expression levels of RhoC and uPAR were associated with expression levels of miR-10b (p = 0.009, p = 0.014, respectively). Finally, multifocal lesions on enhanced MRI of 7 malignant gliomas were associated with higher expression levels of miR-10b (p = 0.02). Our data indicated that miR-10b might play some role in the invasion of glioma cells.

The mechanistic target of rapamycin (mTOR) is hyperactivated in many types of cancer, rendering it a compelling drug target; however, the impact of mTOR inhibition on metabolic reprogramming in cancer is incompletely understood. Here, by integrating metabolic and functional studies in glioblastoma multiforme (GBM) cell lines, preclinical models, and clinical samples, we demonstrate that the compensatory upregulation of glutamine metabolism promotes resistance to mTOR kinase inhibitors. Metabolomic studies in GBM cells revealed that glutaminase (GLS) and glutamate levels are elevated following mTOR kinase inhibitor treatment. Moreover, these mTOR inhibitor–dependent metabolic alterations were confirmed in a GBM xenograft model. Expression of GLS following mTOR inhibitor treatment promoted GBM survival in an α-ketoglutarate–dependent (αKG-dependent) manner. Combined genetic and/or pharmacological inhibition of mTOR kinase and GLS resulted in massive synergistic tumor cell death and growth inhibition in tumor-bearing mice. These results highlight a critical role for compensatory glutamine metabolism in promoting mTOR inhibitor resistance and suggest that rational combination therapy has the potential to suppress resistance.

Pencil-beam presaturation (BeamSAT) magnetic resonance imaging (MRI) produces selective magnetic resonance angiography (MRA) images of specific arteries, including the unilateral internal carotid artery (ICA-selective MRA) or vertebral artery (VA-selective MRA). We evaluate the influence of flow pattern, visualized using BeamSAT MRI, on preoperative cerebral hemodynamic status and postoperative hyperperfusion syndrome (HPS). Patients undergoing carotid artery stenting or carotid endarterectomy were categorized into two groups to evaluate flow pattern. Patients with neither crossflow on BeamSAT MRI nor mismatch in middle cerebral artery (MCA) signal intensity between ICA-selective and conventional MRA were classified into Group I, comprising 29 patients. Group II included all other patients comprising 19 patients, who were suspected of experiencing changes in intracranial flow patterns. Cerebral blood flow and cerebrovascular reactivity (CVR) were assessed using single-photon emission computed tomography, and potential HPS symptoms were retrospectively assessed by chart review. Preoperative ipsilateral CVR was significantly lower in Group II than in Group I (18.0% ± 20.0% vs. 48.3% ± 19.5%; P < 0.0001). Group II showed significantly impaired CVR (odds ratio 17.7, 95% confidence interval 1.82-171; P = 0.013) in multivariate analysis. The partial areas under the curve of the BeamSAT logistic model (0.843) were significantly larger than those of the conventional logistic model (0.626) over the range of high sensitivity (0.6-1) (P = 0.04). The incidence of postoperative HPS symptoms was significantly higher in Group II than in Group I (8/19 vs. 1/29; P = 0.001). BeamSAT MRI may be a valuable and non-invasive tool for assessing cerebral hemodynamics and predicting postoperative HPS.