LRIG1 is a gatekeeper to exit from quiescence in adult neural stem cells

Adult neural stem cells (NSCs) must tightly regulate quiescence and proliferation. Single-cell analysis has suggested a continuum of cell states as NSCs exit quiescence. Here we capture and characterize in vitro primed quiescent NSCs and identify LRIG1 as an important regulator. We show that BMP-4 signaling induces a dormant non-cycling quiescent state (d-qNSCs), whereas combined BMP-4/FGF-2 signaling induces a distinct primed quiescent state poised for cell cycle re-entry. Primed quiescent NSCs (p-qNSCs) are defined by high levels of LRIG1 and CD9, as well as an interferon response signature, and can efficiently engraft into the adult subventricular zone (SVZ) niche. Genetic disruption of Lrig1 in vivo within the SVZ NSCs leads an enhanced proliferation. Mechanistically, LRIG1 primes quiescent NSCs for cell cycle re-entry and EGFR responsiveness by enabling EGFR protein levels to increase but limiting signaling activation. LRIG1 is therefore an important functional regulator of NSC exit from quiescence

Optimized ratiometric calcium sensors for functional in vivo imaging of neurons and T lymphocytes

The quality of genetically encoded calcium indicators (GECIs) has improved dramatically in recent years, but high-performing ratiometric indicators are still rare. Here we describe a series of fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based calcium biosensors with a reduced number of calcium binding sites per sensor. These 'Twitch' sensors are based on the C-terminal domain of Opsanus troponin C. Their FRET responses were optimized by a large-scale functional screen in bacterial colonies, refined by a secondary screen in rat hippocampal neuron cultures. We tested the in vivo performance of the most sensitive variants in the brain and lymph nodes of mice. The sensitivity of the Twitch sensors matched that of synthetic calcium dyes and allowed visualization of tonic action potential firing in neurons and high resolution functional tracking of T lymphocytes. Given their ratiometric readout, their brightness, large dynamic range and linear response properties, Twitch sensors represent versatile tools for neuroscience and immunology

Brain tumour cells interconnect to a functional and resistant network

Astrocytic brain tumours, including glioblastomas, are incurable neoplasms characterized by diffusely infiltrative growth. Here we show that many tumour cells in astrocytomas extend ultra-long membrane protrusions, and use these distinct tumour microtubes as routes for brain invasion, proliferation, and to interconnect over long distances. The resulting network allows multicellular communication through microtube-associated gap junctions. When damage to the network occurred, tumour microtubes were used for repair. Moreover, the microtube-connected astrocytoma cells, but not those remaining unconnected throughout tumour progression, were protected from cell death inflicted by radiotherapy. The neuronal growth-associated protein 43 was important for microtube formation and function, and drove microtube-dependent tumour cell invasion, proliferation, interconnection, and radioresistance. Oligodendroglial brain tumours were deficient in this mechanism. In summary, astrocytomas can develop functional multicellular network structures. Disconnection of astrocytoma cells by targeting their tumour microtubes emerges as a new principle to reduce the treatment resistance of this disease

Contributi scientifici in memoria di Antonio Fusco

Come si leggerà nell'Introduzione della sezione propriamente scientifica del Volume, il presente testo nasce dalla volontà e, soprattutto, dall'esigenza culturale di omaggiare il fu Prof. Antonio Fusco. Un debito scientifico ed umano che trova il suo locus naturale in questa prima parte del testo stesso, cui farà poi seguito la parte propriamente scientifica. In siffatta parentesi dovuta per le ragioni appena menzionate, il lettore, l'amico o l'allievo dell'opera del Prof. Fusco potranno trovare un suo sintetico Curriculum Vitae, correlato da una specifica ed accurata prosa, svolta dal già Magnifico Rettore Carlo Cipolli; il quale, oltre che evidenziare, ricordando, i meriti del collega oramai scomparso, aggiunge alsuo scritto un elemento che sarebbe imprescindibile a non trasformare lo stesso in una mera sequenza di parole: l'amicizia e l'affetto per un amico che, oramai, non c'è più. A fine lettura, evidente risuonerà il fatto che la vita di ognuno, se mossa dalla passione per ciò per cui si è predisposti cognitivamente e psicologicamente, può essere ricca di riconoscimenti, riconoscenze e soddisfazioni che, lungi dal divenire un cuscino di allori su cui adagiarsi, per una mente creativa come quella del Prof. Fusco hanno funto solo da motivazioni ad agire instancabilmente guardando sempre al futuro. Il lavoro di una vita che, materialmente, è sancito da un supporto poco più di cm 25x15: una targa. Una materialità evidente che, con grande commozione e riconoscenza, è stata affissa il 25 ottobre 2019 sull'aula fronte l'Aula Magna del Campus "La Folcara", a testimonianza che quello spirito creativo in continua evoluzione non si ferma; non si arresta neppure con la fine biologica di chi lo ha "posseduto". Rimangono le opere ed il pensiero del Prof. Fusco e restano gli affetti. A tal proposito, il lettore troverà una breve e sentita sezione su Testimonianze; coloro i quali hanno avuto modo, nell'arco della vita accademica ed umana, personale, di Fusco di conoscerlo. Ecco, allora, che i ricordi saranno i veri protagonisti di questa parentesi. Dopo di ciò, prima dei contributi prettamente scientifici dei lavori, tenutisi in occasione del Convegno Internazionale Psicologia, Arte, Letteratura. Antiche e Nuove Tendenze, seguiranno i saluti delle autorità che in quei due giorni si sono succedute a rappresentare non solo l'istituzione affiliata, ma anche la relazione di stima e di affetto che le legava al compianto Professore. Si passerà, infine, al volume tradizionalmente inteso

Cancer stem cell–immune cell crosstalk in tumour progression

Cellular heterogeneity and an immunosuppressive tumour microenvironment are independent yet synergistic drivers of tumour progression and underlie therapeutic resistance. Recent studies have highlighted the complex interaction between these cell-intrinsic and cell-extrinsic mechanisms. The reciprocal communication between cancer stem cells (CSCs) and infiltrating immune cell populations in the tumour microenvironment is a paradigm for these interactions. In this Perspective, we discuss the signalling programmes that simultaneously induce CSCs and reprogramme the immune response to facilitate tumour immune evasion, metastasis and recurrence. We further highlight biological factors that can impact the nature of CSC–immune cell communication. Finally, we discuss targeting opportunities for simultaneous regulation of the CSC niche and immunosurveillance