Abstract Metastasis is the main cause of cancer deaths but the molecular events leading to metastatic dissemination remain incompletely understood. Despite reports linking aberrant expression of long noncoding RNAs (lncRNAs) with increased metastatic incidence , in vivo evidence establishing driver roles for lncRNAs in metastatic progression is lacking. Here, we report that overexpression of the metastasis-associated lncRNA Malat1 (metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1) in the autochthonous K-ras/p53 mouse model of lung adenocarcinoma (LUAD) is sufficient to drive cancer progression and metastatic dissemination. We show that increased expression of endogenous Malat1 RNA cooperates with p53 loss to promote widespread LUAD progression to a poorly differentiated, invasive, and metastatic disease. Mechanistically, we observe that Malat1 overexpression leads to the inappropriate transcription and paracrine secretion of the inflammatory cytokine, Ccl2, to augment the mobility of tumor and stromal cells in vitro and to trigger inflammatory responses in the tumor microenvironment in vivo . Notably, Ccl2 blockade fully reverses cellular and organismal phenotypes of Malat1 overexpression. We propose that Malat1 overexpression in advanced tumors activates Ccl2 signaling to reprogram the tumor microenvironment to an inflammatory and pro-metastatic state.

e15192 Background: Despite early clinical responses of targeted therapeutics against specific nodes in the RTK-RAS-MAPK pathway, limitations in the depth and duration of efficacy occur due to the emergence of adaptive and acquired resistance mechanisms. Resistance can result from the removal of feedback inhibition to reactivate RTKs, on-target amplification and new mutations. The efficacy of these oncogene-targeted agents in the clinic could be improved by co-treatment with additional therapies that address either type of resistance mechanism. The RAS guanine nucleotide exchange factor, Son of Sevenless 1 (SOS1), represents an ideal target to enhance clinical potency of other pathway inhibitors for two reasons. In addition to mitigating inputs from upstream RTKs to downstream RAS proteins, SOS1’s activity is also regulated by ERK- and RSK-mediated negative feedback inhibition with upstream and downstream inhibitors alleviating this inhibition to reengage pathway activation. Methods: To address this need, we utilized our PRODEGY platform to generate orally bioavailable, Cereblon (CRBN)-based SOS1 bifunctional degrader, BTX-10908, for the treatment of KRAS- and RTK-driven tumors. Results: BTX-10908 demonstrated rapid and potent SOS1 degradation with <10nM DC 50 and maximum degradation > 90%. Consistent with BTX-10908’s mechanism of action, SOS1 degradation required CRBN and the proteasome. Not only did it reduce active RAS levels, but BTX-10908 also inhibited downstream signaling proteins (pERK, pRSK, pS6) and lowered ERK-mediated transcripts in KRAS- and EGFR-mutant as well as MET amplified cell lines under anchorage-independent (3D) conditions. Additionally, drug washout experiments demonstrated prolonged suppression of pERK and ERK-regulated transcripts with SOS1 degradation whereas rebound occurred quicker with SOS1 inhibitors. BTX-10908 displayed CRBN- and SOS1-dependent antiproliferative activity with IC 50 values ranging from 0.5-20nM. Notably, BTX-10908 was significantly more potent than the clinical SOS1 inhibitor at reducing pERK levels and cell viability in multiple KRAS- and RTK-driven cell lines. Oral administration of BTX-10908 resulted in dose-dependent SOS1 degradation and tumor growth inhibition in H358 (KRAS G12C) and H441 (KRAS G12V) xenografts. The combination of BTX-10908 with KRAS G12C inhibitors (Sotorasib, Adagrasib) and various RTK inhibitors (EGFR, Met, BCR-ABL, and FLT3) prevented pathway reactivation driven by these inhibitors resulting in synergistic effects in in vitro proliferation assays and enhanced tumor growth inhibition in KRAS-mutant xenograft models. Conclusions: Our developmental candidate, BTX-10908, displayed robust in vitro and in vivo activity supporting its further development for monotherapy and combination therapies of KRAS and RTK-driven cancers.

Expression of the long noncoding RNA (lncRNA) metastasis–associated lung adenocarcinoma transcript 1 ( MALAT1 ) correlates with tumor progression and metastasis in many tumor types. However, the impact and mechanism of action by which MALAT1 promotes metastatic disease remain elusive. Here, we used CRISPR activation (CRISPRa) to overexpress MALAT1/Malat1 in patient-derived lung adenocarcinoma (LUAD) cell lines and in the autochthonous K-ras/p53 LUAD mouse model. Malat1 overexpression was sufficient to promote the progression of LUAD to metastatic disease in mice. Overexpression of MALAT1/Malat1 enhanced cell mobility and promoted the recruitment of protumorigenic macrophages to the tumor microenvironment through paracrine secretion of CCL2/Ccl2. Ccl2 up-regulation was the result of increased global chromatin accessibility upon Malat1 overexpression. Macrophage depletion and Ccl2 blockade counteracted the effects of Malat1 overexpression. These data demonstrate that a single lncRNA can drive LUAD metastasis through reprogramming of the tumor microenvironment.