Chimeric antigen receptor (CAR) T cells mediate anti-tumour effects in a small subset of patients with cancer1–3, but dysfunction due to T cell exhaustion is an important barrier to progress4–6. To investigate the biology of exhaustion in human T cells expressing CAR receptors, we used a model system with a tonically signaling CAR, which induces hallmark features of exhaustion6. Exhaustion was associated with a profound defect in the production of IL-2, along with increased chromatin accessibility of AP-1 transcription factor motifs and overexpression of the bZIP and IRF transcription factors that have been implicated in mediating dysfunction in exhausted T cells7–10. Here we show that CAR T cells engineered to overexpress the canonical AP-1 factor c-Jun have enhanced expansion potential, increased functional capacity, diminished terminal differentiation and improved anti-tumour potency in five different mouse tumour models in vivo. We conclude that a functional deficiency in c-Jun mediates dysfunction in exhausted human T cells, and that engineering CAR T cells to overexpress c-Jun renders them resistant to exhaustion, thereby addressing a major barrier to progress for this emerging class of therapeutic agents. Chimeric antigen receptor (CAR) T cells engineered to overexpress the canonical AP-1 transcription factor c-Jun are resistant to T cell exhaustion, and provide enhanced therapeutic benefit in mouse tumour models.

William Harbour, Anne Bowcock and colleagues identify recurrent mutations at codon 625 of SF3B1 in uveal melanomas. These mutations occur in low-grade tumors and are associated with favorable prognosis. Uveal melanoma is the most common primary cancer of the eye and often results in fatal metastasis. Here, we describe mutations occurring exclusively at codon 625 of the SF3B1 gene, encoding splicing factor 3B subunit 1, in low-grade uveal melanomas with good prognosis. Thus, uveal melanoma is among a small group of cancers associated with SF3B1 mutations, and these mutations denote a distinct molecular subset of uveal melanomas.

CAR-T cells rest to get back in the race Chimeric antigen receptor (CAR)–T cells, which are engineered to target specific tumor antigens, are increasingly used as an immunotherapy. CAR-T cells have shown promising results in patients, particularly in hematologic cancers, but their anticancer activity can be limited by the onset of exhaustion and the loss of effectiveness. Weber et al. characterized the phenotypic and epigenomic changes associated with CAR-T cell exhaustion caused by continuous activity and the beneficial effects of transient rest periods (see the Perspective by Mamonkin and Brenner). The authors tested different approaches for providing these rest periods, such as using the drug dasatinib to temporarily suppress T cell activity, which helped to prevent exhaustion and improved antitumor activity in mouse models. Science , this issue p. eaba1786 ; see also p. 34

Importance

 Frequent mutations have been described in the following 5 genes in uveal melanoma (UM):BAP1,EIF1AX,GNA11,GNAQ, andSF3B1. Understanding the prognostic significance of these mutations could facilitate their use in precision medicine. 

Objective

 To determine the associations between driver mutations, gene expression profile (GEP) classification, clinicopathologic features, and patient outcomes in UM. 

Design, Setting, and Participants

 Retrospective study of patients with UM treated by enucleation by a single ocular oncologist between November 1, 1998, and July 31, 2014. 

Main Outcomes and Measures

 Clinicopathologic features, patient outcomes, GEP classification (class 1 or class 2), and mutation status were recorded. 

Results

 The study cohort comprised 81 participants. Their mean age was 61.5 years, and 37% (30 of 81) were female. The GEP classification was class 1 in 35 of 81 (43%), class 2 in 42 of 81 (52%), and unknown in 4 of 81 (5%).BAP1mutations were identified in 29 of 64 (45%),GNAQmutations in 36 of 81 (44%),GNA11mutations in 36 of 81 (44%),SF3B1mutations in 19 of 81 (24%), andEIF1AXmutations in 14 of 81 (17%). Sixteen of the mutations inBAP1and 6 of the mutations inEIF1AXwere previously unreported in UM.GNAQandGNA11mutations were mutually exclusive.BAP1,SF3B1, andEIF1AXmutations were almost mutually exclusive with each other. Using multiple regression analysis,BAP1mutations were associated with class 2 GEP and older patient.EIF1AXmutations were associated with class 1 GEP and the absence of ciliary body involvement.SF3B1mutations were associated with younger patient age.GNAQmutations were associated with the absence of ciliary body involvement and greater largest basal diameter.GNA11mutations were not associated with any of the analyzed features. Using Cox proportional hazards modeling, class 2 GEP was the prognostic factor most strongly associated with metastasis (relative risk, 9.4; 95% CI, 3.1-28.5) and melanoma-specific mortality (relative risk, 15.7; 95% CI, 3.6-69.1) (P < .001 for both). After excluding GEP class, the presence ofBAP1mutations was the factor most strongly associated with metastasis (relative risk, 10.6; 95% CI, 3.4-33.5) and melanoma-specific mortality (relative risk, 9.0; 95% CI, 2.8-29.2) (P < .001 for both). 

Conclusions and Relevance

 BAP1,SF3B1, andEIF1AXmutations occur during UM tumor progression in an almost mutually exclusive manner and are associated with different levels of metastatic risk. These mutations may have value as prognostic markers in UM.

SUMMARY T cell exhaustion limits immune responses against cancer and is a major cause of resistance to CAR-T cell therapeutics. Using a model wherein tonic CAR signaling induces hallmark features of exhaustion, we employed a drug-regulatable CAR to test the impact of transient cessation of receptor signaling (i.e. “rest”) on the development and maintenance of exhaustion. Induction of rest in exhausting or already-exhausted CAR-T cells resulted in acquisition of a memory-like phenotype, improved anti-tumor functionality, and wholescale transcriptional and epigenetic reprogramming. Similar results were achieved with the Src kinase inhibitor dasatinib, which reversibly suppresses CAR signaling. The degree of functional reinvigoration was proportional to the duration of rest and was associated with expression of transcription factors TCF1 and LEF1. This work demonstrates that transient cessation of CAR-T cell signaling can enhance anti-tumor potency by preventing or reversing exhaustion and challenges the paradigm that exhaustion is an epigenetically fixed state.

CAR T cells mediate antitumor effects in a small subset of cancer patients, but dysfunction due to T cell exhaustion is an important barrier to progress. To investigate the biology of exhaustion in human T cells expressing CAR receptors, we used a model system employing a tonically signaling CAR, which induces hallmarks of exhaustion described in other settings. Exhaustion was associated with a profound defect in IL-2 production alongside increased chromatin accessibility of AP-1 transcription factor motifs, and overexpression of bZIP and IRF transcription factors that have been implicated in driving exhaustion. Here we demonstrate that engineering CAR T cells to overexpress c-Jun, a canonical AP-1 factor, enhanced expansion potential, increased functional capacity, diminished terminal differentiation and improved antitumor potency in five different in vivo tumor models. We conclude that a functional deficiency in c-Jun mediates dysfunction in exhausted human T cells and that engineering CAR T cells to overexpress c-Jun renders them exhaustion-resistant, thereby addressing a major barrier to progress for this emerging class of therapeutics.