Abstract The stiffness of human cancers may be corelated with their pathology, and can be used as a biomarker for diagnosis, malignancy prediction, molecular expression, and postoperative complications. Neurosurgeons perform tumor resection based on tactile sensations. However, it takes years of surgical experience to appropriately distinguish brain tumors from surrounding parenchymal tissue. Haptics is a technology related to the touch sensation. Haptic technology can amplify, transmit, record, and reproduce real sensations, and the physical properties (e.g., stiffness) of an object can be quantified. In the present study, glioblastoma (SF126-firefly luciferase-mCherry [FmC], U87-FmC, U251-FmC) and malignant meningioma (IOMM-Lee-FmC, HKBMM-FmC) cell lines were transplanted into nude mice, and the stiffness of tumors and normal brain tissues were measured using our newly developed surgical forceps equipped with haptic technology. We found that all five brain tumor tissues were stiffer than normal brain tissue (p<0.001), and that brain tumor pathology (three types of glioblastomas, two types of malignant meningioma) was significantly stiffer than normal brain tissue (p<0.001 for all). While glioblastomas showed no significant stiffness differences (p=0.468), IOMM-Lee-FmC was stiffer than HKBMM-FmC among meningiomas (p=0.032). Histologically, compared with IOMM-Lee-FmC, HKBMM-FmC showed abundant necrotic foci (i.e., similar to glioblastoma), which may explain the differences in stiffness.

Karnofsky Performance Status (KPS) is a widely used scale to assess performance status. KPS ≥ 50% implies that patients can live at home. Therefore, maintaining KPS ≥ 50% is important to improve the quality of life of patients with glioblastoma, whose median survival is less than 2 years. This study aimed to identify the factors associated with survival time with maintenance of KPS ≥ 50% (survival with KPS ≥ 50%) in patients with glioblastoma, IDH-wildtype. Ninety-eight patients with glioblastomas, IDH-wildtype, who were treated with concomitant radiotherapy (RT) and temozolomide (TMZ) followed by maintenance TMZ therapy, and whose KPS at the start of RT was ≥ 50%, were included. The median survival with KPS ≥ 50% was 13.3 months. In univariate analysis, preoperative KPS (≥ 80%), KPS at the start of RT (≥ 80%), residual tumor size (< 2 cm3), methylated MGMT promotor, and implantation of BCNU wafer were associated with survival with KPS ≥ 50%. In multivariate analysis, KPS at the start of RT (≥ 80%), methylated MGMT promotor, and residual tumor size (< 2 cm3) were significantly associated with increased survival with KPS ≥ 50%. A strategy of maximum possible tumor resection without compromising KPS is desirable to prolong the survival time with KPS ≥ 50%.