The survival of an organism is dependent on their ability to respond to cues in the environment. Such cues can attain control over behavior as a function of the value ascribed to them. Some individuals have an inherent tendency to attribute reward-paired cues with incentive motivational value, or incentive salience. For these individuals, termed sign-trackers, a discrete cue that precedes reward delivery becomes attractive and desirable in its own right. Prior work suggests that the behavior of sign-trackers is dopamine-dependent, and cue-elicited dopamine in the nucleus accumbens is believed to encode the incentive value of reward cues. Here we exploited the temporal resolution of optogenetics to determine whether selective inhibition of ventral tegmental area (VTA) dopamine neurons during cue presentation attenuates the propensity to sign-track. Using male tyrosine hydroxylase (TH)-Cre Long Evans rats it was found that, under baseline conditions, ∼84% of TH-Cre rats tend to sign-track. Laser-induced inhibition of VTA dopamine neurons during cue presentation prevented the development of sign-tracking behavior, without affecting goal-tracking behavior. When laser inhibition was terminated, these same rats developed a sign-tracking response. Video analysis using DeepLabCut revealed that, relative to rats that received laser inhibition, rats in the control group spent more time near the location of the reward cue even when it was not present and were more likely to orient towards and approach the cue during its presentation. These findings demonstrate that cue-elicited dopamine release is critical for the attribution of incentive salience to reward cues.Activity of dopamine neurons in the ventral tegmental area (VTA) during cue presentation is necessary for the development of a sign-tracking, but not a goal-tracking, conditioned response in a Pavlovian task. We capitalized on the temporal precision of optogenetics to pair cue presentation with inhibition of VTA dopamine neurons. A detailed behavioral analysis with DeepLabCut revealed that cue-directed behaviors do not emerge without VTA dopamine. Importantly, however, when optogenetic inhibition is lifted, cue-directed behaviors increase, and a sign-tracking response develops. These findings confirm the necessity of VTA dopamine during cue presentation to encode the incentive value of reward cues.

Rhabdomyosarcoma (RMS) is an aggressive pediatric soft tissue sarcoma that continues to present significant challenges to pediatric oncology. There are two major subtypes of pediatric rhabdomyosarcoma, alveolar and embryonal. Alveolar rhabdomyosarcomas are characterized by the presence of a PAX-FOXO1 fusion protein and termed fusion-positive (FP-RMS); embryonal rhabdomyosarcomas (ERMS) lack these fusions and are termed fusion-negative (FN-RMS). Fusion-positive rhabdomyosarcoma (FP-RMS) harbors PAX-FOXO1 fusion proteins and has a worse overall outcome compared to FN-RMS, underscoring the critical need to identify novel targets for this disease. While fusion proteins remain challenging therapeutic targets, recent studies have begun to reveal the key intersection of PAX-FOXO1 fusion proteins with the malignant epigenome, suggesting that epigenetic proteins may serve as novel targets in FP-RMS. Here, we investigate the contribution of the epigenetic regulator BMI1 to FP-RMS. We examined RNA-seq tumor datasets and determined that BMI1 is robustly expressed in FP-RMS tumors, patient derived xenografts (PDXs), and cell lines. We depleted BMI1 using RNA interference and find that this leads to a marked decrease in cell growth. Next, we used two BMI1 inhibitors, PTC-209 and PTC-028, and showed that BMI1 inhibition decreases cell cycle progression and increases apoptosis in FP-RMS cell lines. In the in vivo setting, targeting BMI1 leads to decreased tumor growth. Mechanistically, we observe that BMI1 inhibition activates the tumor suppressive Hippo pathway. Collectively, these results identify BMI1 as a novel therapeutic vulnerability in FP-RMS and provide a foundation for further investigation of BMI1 in both FP-RMS and additional sarcoma histotypes.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.