11504 Background: Surgery & radiation therapy (RT) yield high local control rates for soft tissue sarcoma (STS) of the extremity and limb girdle. However, patients (pts) with high-grade stage III STS are at significant risk for developing metastasis. Median survival for pts with metastatic STS is < 2 years. SARC028 (NCT02301039) evaluated the efficacy of pembrolizumab (pembro) for metastatic STS, showing 20% and 8.7% response rates in undifferentiated pleomorphic sarcoma (UPS) and pleomorphic/dedifferentiated liposarcoma (LPS), respectively. We hypothesized that neoadjuvant pembro with concurrent RT followed by surgery and adjuvant pembro for stage III UPS, including myxofibrosarcoma, or LPS would stimulate an anti-tumor immune response to eliminate micrometastatic disease & improve disease-free survival (DFS). SU2C-SARC032 (NCT03092323) is a multi-institutional, international, randomized phase 2 trial evaluating the safety and efficacy of adding pembro to standard of care (SOC) RT & surgery for pts with stage III UPS or LPS. Methods: Pts aged > 12 yo with stage III (FNCLCC grade 2 or 3) UPS or LPS of the extremity and limb girdle were enrolled. Pts were randomized (1:1, stratified by grade) to neoadjuvant RT (50 Gy/25 fx) then surgery (SOC arm) or neoadjuvant pembro and RT then surgery & adjuvant pembro (EXP arm). Pembro was given 200 mg IV Q3 wk for 3 doses (before, during & after RT) & up to 14 adjuvant cycles. The primary endpoint was 2-yr DFS. Secondary endpoints included local recurrence-free survival (LRFS), distant disease-free survival (DDFS), & overall survival (OS). Target enrollment of 126 evaluable patients (max 144 total) provided 80% power (1-sided α = 0.05) to distinguish between a null hypothesis of 50% 2-yr DFS rate & alternative hypothesis of 75% 2-yr DFS rate by log-rank test, with initial analysis at 45 DFS events. Cox models were stratified by grade; primary analysis was a one-sided stratified log-rank test. Results: Between July 2017-November 2023, 143 patients were enrolled, predominantly with UPS (85%) & grade 3 (64%) histology. Median follow-up for alive patients is 24.1 mo. DFS in the EXP arm is significantly higher than the SOC arm (p = 0.023; HR 0.57, 90% CI: 0.35, 0.91). Estimated 2-yr DFS is 53% (90% CI: 43, 66%) for SOC vs 70% (90% CI: 61, 81%) for EXP arm. Currently, there is no statistically significant difference in LRFS (HR 0.55, 95% CI: 0.21, 1.42), DDFS (HR 0.57, 95% CI: 0.32, 1.01), or OS (HR 0.39, 95% CI: 0.14, 1.12). Pts with grade 3 sarcomas had improved DFS with pembro (HR 0.47, 95% CI: 0.25, 0.89), but no difference in DFS was observed in grade 2 tumors (HR 1.21, 95% CI: 0.35, 4.18). The proportion of patients with grade 3+ adverse events was significantly higher in EXP (52%) vs SOC arm (26%) (p = 0.002). Conclusions: Theaddition of neoadjuvant & adjuvant pembro to RT and surgery significantly improves DFS for pts with stage III UPS and LPS of the extremity and limb girdle. Clinical trial information: NCT03092323 .

Abstract Radiation therapy is frequently used to treat cancers including soft tissue sarcomas. Prior studies established that the toll-like receptor 9 (TLR9) agonist cytosine-phosphate-guanine oligodeoxynucleotide (CpG) enhances the response to radiation therapy (RT) in transplanted tumors, but the mechanism(s) remain unclear. Here, we used CRISPR/Cas9 and the chemical carcinogen 3-methylcholanthrene (MCA) to generate autochthonous soft tissue sarcomas with high tumor mutation burden. Treatment with a single fraction of 20 Gy RT and two doses of CpG significantly enhanced tumor response, which was abrogated by genetic or immunodepletion of CD8+ T cells. To characterize the immune response to RT + CpG, we performed bulk RNA-seq, single-cell RNA-seq, and mass cytometry. Sarcomas treated with 20 Gy and CpG demonstrated increased CD8 T cells expressing markers associated with activation and proliferation, such as Granzyme B, Ki-67, and interferon-γ. CpG + RT also upregulated antigen presentation pathways on myeloid cells. Furthermore, in sarcomas treated with CpG + RT, TCR clonality analysis suggests an increase in clonal T-cell dominance. Collectively, these findings demonstrate that RT + CpG significantly delays tumor growth in a CD8 T cell-dependent manner. These results provide a strong rationale for clinical trials evaluating CpG or other TLR9 agonists with RT in patients with soft tissue sarcoma.

In designing co-clinical cancer studies, preclinical imaging brings unique challenges that emphasize the gap between man and mouse. Our group is developing quantitative imaging methods for the preclinical arm of a co-clinical trial studying immunotherapy and radiotherapy in a soft tissue sarcoma model. In line with treatment for patients enrolled in the clinical trial SU2C-SARC032, primary mouse sarcomas are imaged with multi-contrast micro-MRI (T1 weighted, T2 weighted, and T1 with contrast) before and after immune checkpoint inhibition and pre-operative radiation therapy. Similar to the patients, after surgery the mice will be screened for lung metastases with micro-CT using respiratory gating. A systems evaluation was undertaken to establish a quantitative baseline for both the MR and micro-CT systems against which others systems might be compared. We have constructed imaging protocols which provide clinically-relevant resolution and contrast in a genetically engineered mouse model of sarcoma. We have employed tools in 3D Slicer for semi-automated segmentation of both MR and micro-CT images to measure tumor volumes efficiently and reliably in a large number of animals. Assessment of tumor burden in the resulting images was precise, repeatable, and reproducible. Furthermore, we have implemented a publicly accessible platform for sharing imaging data collected during the study, as well as protocols, supporting information, and data analyses. In doing so, we aim to improve the clinical relevance of small animal imaging and begin establishing standards for preclinical imaging of tumors from the perspective of a co-clinical trial.

Radiation therapy (RT) is frequently used to treat cancers, including soft-tissue sarcomas. Prior studies established that the toll-like receptor 9 (TLR9) agonist cytosine-phosphate-guanine oligodeoxynucleotide (CpG) enhances the response to RT in transplanted tumors, but the mechanisms of this enhancement remain unclear. Here, we used CRISPR/Cas9 and the chemical carcinogen 3-methylcholanthrene (MCA) to generate autochthonous soft-tissue sarcomas with high tumor mutation burden. Treatment with a single fraction of 20 Gy RT and 2 doses of CpG significantly enhanced tumor response, which was abrogated by genetic or immunodepletion of CD8+ T cells. To characterize the immune response to CpG+RT, we performed bulk RNA-Seq, single-cell RNA-Seq, and mass cytometry. Sarcomas treated with 20 Gy and CpG demonstrated increased CD8 T cells expressing markers associated with activation and proliferation, such as Granzyme B, Ki-67, and IFN-γ. CpG+RT also upregulated antigen presentation pathways on myeloid cells. Furthermore, in sarcomas treated with CpG+RT, TCR clonality analysis suggests an increase in clonal T cell dominance. Collectively, these findings demonstrate that CpG+RT significantly delays tumor growth in a CD8 T cell-dependent manner. These results provide a strong rationale for clinical trials evaluating CpG or other TLR9 agonists with RT in patients with soft-tissue sarcoma.

This report details a pharyngeal constrictor muscle (PCM)-sparing stereotactic body radiation therapy (SBRT) using our institutional technique of "Tongue-out" RT (TORT) for treating a local recurrent cancer in the uvula (GTV

e23039 Background: Proton therapy is one of the most expensive treatment modalities offered to cancer patients, and only 44 proton therapy centers are operational in the U.S. Of those, 5 are Medicare Prospective Payment System (PPS)-exempt and are reimbursed based on their reported costs rather than predetermined prices. These PPS-exempt cancer centers set their adjusted payment rates to reflect the expense required for providing specialized care. We hypothesized that PPS-exempt centers would have higher rates for complex proton therapy delivery compared to non-exempt centers. Methods: We obtained online standard charge files for 44 proton therapy centers in the U.S. We used the CPT code 77525, the per fraction technical charge billed for complex proton treatment delivery, to extract the gross price (base charge for service), de-identified minimum and maximum negotiated price (lowest/highest charge negotiated with third-party payers), and cash price (charge for cash payment of service) per fraction of complex proton therapy. Prices were compared between PPS-exempt and non-exempt proton therapy centers using Wilcoxon/Kruskal Wallis test with a p-value < 0.05 considered significant. Results: Of the 44 proton therapy centers, 39 (88.6%) had publicly available standard charge files, and 5 (11.4%) are private practice not required to provide a standard charge file. Five of the 39 (12.8%) centers are PPS-exempt, and the remaining 34 (87.2%) are PPS non-exempt. Four (80%) PPS-exempt centers had their gross price, minimum and maximum negotiated price, and cash price available in their standard charge file for CPT 77525, while 23 (67.6%) PPS non-exempt centers had their gross price and cash price listed and 19 (55.9%) had the minimum and maximum price available. The median gross charge per fraction for complex proton treatment delivery was $8,035.25 (IQR $7,022.00-$9,427.50) at PPS-exempt versus $6,434.00 (IQR $5,213.00-$12,350.00) at PPS non-exempt centers. The median minimum price was $656.47 (IQR $178.04-$1,353.23) at PPS-exempt versus $1,294.70 (IQR $734.20-$2,267.46) at PPS non-exempt centers. The median maximum price was $8,120.10 (IQR $5,576.40-$11,529.86) at PPS-exempt versus $5,814.00 (IQR $4,830.00-$9,524.70) at PPS non-exempt centers. The median cash price was $5,360.65 (IQR $2,979.51-$6,897.08) at PPS-exempt versus $4,170.40 (IQR $2,828.00-$5,640.00) at PPS non-exempt centers. Conclusions: In summary, 80% of PPS-exempt and 67.6% of PPS non-exempt centers had publicly available standard charge files. Median charges for PPS-exempt centers are higher for gross charge, maximum price, and cash price, however did not meet statistical significance. [Table: see text]

Abstract Background Approximately half of all cancer patients receive radiotherapy and, as cancer survivorship rates increase with more effective therapies, the very low rate of radiation-associated sarcomas is rising. Radiation-associated sarcomas are life-threatening cancers, and radiation exposure is a primary risk factor for sarcoma development. During radiotherapy or other genotoxic cancer therapy for p53 mutant cancers, pharmacological inhibition of p53 has been proposed to ameliorate acute injury of normal tissues. However, enhancing the survival of normal cells that sustain DNA damage by temporarily inhibiting p53 has the potential to increase the risk of cancer development. Here, we use in vivo shRNA technology to examine the consequences of temporarily reducing p53 expression on radiation-induced sarcoma development. Methods We utilized a mouse model of radiation-induced sarcoma where mice express a doxycycline (dox)-inducible p53 shRNA to temporarily and reversibly reduce p53 expression. Mice were placed on a dox diet 10 days prior to receiving 30 or 40 Gy hind limb irradiation in a single fraction and then returned to normal chow. Mice were examined weekly for sarcoma development and scored for radiation-induced normal tissue injuries. Radiation-induced sarcomas were harvested and subjected to RNA sequencing. Results Following single high-dose irradiation, 21% of temporary p53 knockdown animals developed a sarcoma in the radiation field compared to 2% of control animals. Mice with more severe acute injuries in the first 3 months after irradiation had a significantly increased risk of developing late persistent wounds in the soft tissue and bone. Chronic radiation-induced wounds were associated with sarcomagenesis. Examination of muscle stem cells by flow cytometry following hind limb irradiation indicated p53 knockdown preserves muscle stem cells in the irradiated limb, supporting the notion that temporary p53 knockdown at the time of irradiation reduces death of cells with DNA damage which may then persist to develop into a sarcoma. We performed RNA sequencing on 16 radiation-induced sarcomas compared to normal muscle controls. Gene set enrichment analysis revealed upregulation in the sarcomas of genes related to translation, epithelial mesenchymal transition (EMT), inflammation, and the cell cycle versus downregulation of genes related to myogenesis and tumor metabolism. Furthermore, genes with increased copy number such as Met and Cdk4 were overexpressed in tumors. Conclusions Temporary reduction of p53 during high-dose irradiation increases late effects including tissue injuries and sarcoma development.

Abstract Background and purpose To describe the clinical commissioning of an in‐house artificial intelligence (AI) treatment planning platform for head‐and‐neck (HN) Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT). Materials and methods The AI planning platform has three components: (1) a graphical user interface (GUI) is built within the framework of a commercial treatment planning system (TPS). The GUI allows AI models to run remotely on a designated workstation configured with GPU acceleration. (2) A template plan is automatically prepared involving both clinical and AI considerations, which include contour evaluation, isocenter placement, and beam/collimator jaw placement. (3) A well‐orchestrated suite of AI models predicts optimal fluence maps, which are imported into TPS for dose calculation followed by an optional automatic fine‐tuning. Six AI models provide flexible tradeoffs in parotid sparing and Planning Target Volume (PTV)‐organ‐at‐risk (OAR) preferences. Planners could examine the plan dose distribution and make further modifications as clinically needed. The performance of the AI plans was compared to the corresponding clinical plans. Results The average plan generation time including manual operations was 10–15 min per case, with each AI model prediction taking ∼1 s. The six AI plans form a wide range of tradeoff choices between left and right parotids and between PTV and OARs compared with corresponding clinical plans, which correctly reflected their tradeoff designs. Conclusion The in‐house AI IMRT treatment planning platform was developed and is available for clinical use at our institution. The process demonstrates outstanding performance and robustness of the AI platform and provides sufficient validation.

The adaptive immune system plays an essential anti-tumor role through immunosurveillance and response to immunotherapies. Characterizing phenotypic features and mechanisms of dysfunction of tumor-specific T cell populations may uncover novel immunotherapeutic targets and biomarkers of response. To study tumor-specific T cell responses in vivo, a tumor model must express a known neoantigen. While transplant models with known neoantigen expression are widely available, autochthonous tumor models in which the tumor coevolves with the immune system are limited. In this study, we combined CRISPR/Cas9 and sleeping beauty transposase technology to develop an autochthonous orthotopic murine sarcoma model with oncogenic KrasG12D, functionally impaired p53, and expression of known MHCI and MHCII sarcoma neoantigens. Using MHC tetramer flow cytometry, we identified a tumor-specific immune response in the peripheral blood as early as 10 days after tumor induction leading to tumor clearance. Tumors developed at high penetrance after co-depletion of CD8 and CD4 T cells, but depletion of either CD8 or CD4 T cells alone was insufficient to permit tumor growth. These results suggest that CD8 and CD4 T cells can independently contribute to immunosurveillance leading to clearance of sarcomas expressing MHCI and MHCII neoantigens.