Abstract The switch/sucrose non-fermentable (SWI/SNF) complex has a crucial role in chromatin remodelling 1 and is altered in over 20% of cancers 2,3 . Here we developed a proteolysis-targeting chimera (PROTAC) degrader of the SWI/SNF ATPase subunits, SMARCA2 and SMARCA4, called AU-15330. Androgen receptor (AR) + forkhead box A1 (FOXA1) + prostate cancer cells are exquisitely sensitive to dual SMARCA2 and SMARCA4 degradation relative to normal and other cancer cell lines. SWI/SNF ATPase degradation rapidly compacts cis -regulatory elements bound by transcription factors that drive prostate cancer cell proliferation, namely AR, FOXA1, ERG and MYC, which dislodges them from chromatin, disables their core enhancer circuitry, and abolishes the downstream oncogenic gene programs. SWI/SNF ATPase degradation also disrupts super-enhancer and promoter looping interactions that wire supra-physiologic expression of the AR , FOXA1 and MYC oncogenes themselves. AU-15330 induces potent inhibition of tumour growth in xenograft models of prostate cancer and synergizes with the AR antagonist enzalutamide, even inducing disease remission in castration-resistant prostate cancer (CRPC) models without toxicity. Thus, impeding SWI/SNF-mediated enhancer accessibility represents a promising therapeutic approach for enhancer-addicted cancers.

The POU2F3-POU2AF2/3 transcription factor complex is the master regulator of the tuft cell lineage and tuft cell-like small cell lung cancer (SCLC). Here, we identify a specific dependence of the POU2F3 molecular subtype of SCLC (SCLC-P) on the activity of the mammalian switch/sucrose non-fermentable (mSWI/SNF) chromatin remodeling complex. Treatment of SCLC-P cells with a proteolysis targeting chimera (PROTAC) degrader of mSWI/SNF ATPases evicts POU2F3 and its coactivators from chromatin and attenuates downstream signaling. B cell malignancies which are dependent on the POU2F1/2 cofactor, POU2AF1, are also sensitive to mSWI/SNF ATPase degraders, with treatment leading to chromatin eviction of POU2AF1 and IRF4 and decreased IRF4 signaling in multiple myeloma cells. An orally bioavailable mSWI/SNF ATPase degrader significantly inhibits tumor growth in preclinical models of SCLC-P and multiple myeloma without signs of toxicity. This study suggests that POU2F-POU2AF-driven malignancies have an intrinsic dependence on the mSWI/SNF complex, representing a therapeutic vulnerability.

SUMMARY The POU2F3-POU2AF2/3 (OCA-T1/2) transcription factor complex is the master regulator of the tuft cell lineage and tuft cell-like small cell lung cancer (SCLC). Here, we found that the POU2F3 molecular subtype of SCLC (SCLC-P) exhibits an exquisite dependence on the activity of the mammalian switch/sucrose non-fermentable (mSWI/SNF) chromatin remodeling complex. SCLC-P cell lines were sensitive to nanomolar levels of a mSWI/SNF ATPase proteolysis targeting chimera (PROTAC) degrader when compared to other molecular subtypes of SCLC. POU2F3 and its cofactors were found to interact with components of the mSWI/SNF complex. The POU2F3 transcription factor complex was evicted from chromatin upon mSWI/SNF ATPase degradation, leading to attenuation of downstream oncogenic signaling in SCLC-P cells. A novel, orally bioavailable mSWI/SNF ATPase PROTAC degrader, AU-24118, demonstrated preferential efficacy in the SCLC-P relative to the SCLC-A subtype and significantly decreased tumor growth in preclinical models. AU-24118 did not alter normal tuft cell numbers in lung or colon, nor did it exhibit toxicity in mice. B cell malignancies which displayed a dependency on the POU2F1/2 cofactor, POU2AF1 (OCA-B), were also remarkably sensitive to mSWI/SNF ATPase degradation. Mechanistically, mSWI/SNF ATPase degrader treatment in multiple myeloma cells compacted chromatin, dislodged POU2AF1 and IRF4, and decreased IRF4 signaling. In a POU2AF1-dependent, disseminated murine model of multiple myeloma, AU-24118 enhanced survival compared to pomalidomide, an approved treatment for multiple myeloma. Taken together, our studies suggest that POU2F-POU2AF-driven malignancies have an intrinsic dependence on the mSWI/SNF complex, representing a therapeutic vulnerability.