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 .

Background Tenosynovial giant cell tumour (TGCT) is a locally aggressive neoplasm for which few systemic treatment options exist. This study evaluated the efficacy and safety of vimseltinib, an oral, switch-control, CSF1R inhibitor, in patients with symptomatic TGCT not amenable to surgery. Methods MOTION is a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial done in 35 specialised hospitals in 13 countries. Eligible patients were adults (aged ≥18 years) with a histologically confirmed diagnosis of TGCT for which surgical resection could potentially worsen functional limitation or cause severe morbidity. Patients were randomly assigned (2:1) with interactive response technology to vimseltinib (30 mg orally twice weekly) or placebo, administrated in 28-day cycles for 24 weeks. Patients and site personnel were masked to treatment assignment until week 25, unless progressive disease was confirmed earlier. The primary endpoint was objective response rate by independent radiological review using Response Evaluation Criteria in Solid Tumors, version 1.1 (RECIST) at week 25 in the intention-to-treat population. Safety was assessed in all patients who received the study drug. The trial is registered with ClinicalTrials.gov, NCT05059262, and enrolment is complete. Findings Between Jan 21, 2022, and Feb 21, 2023, 123 patients were randomly assigned (83 to vimseltinib and 40 to placebo). 73 (59%) patients were female and 50 (41%) were male. Nine (11%) of 83 patients assigned to vimseltinib and five (13%) of 40 patients assigned to placebo discontinued treatment before week 25; one patient in the placebo group did not receive any study drug. Objective response rate per RECIST was 40% (33 of 83 patients) in the vimseltinib group vs 0% (none of 40) in the placebo group (difference 40% [95% CI 29–51]; p<0·0001). Most treatment-emergent adverse events (TEAEs) were grade 1 or 2; the only grade 3 or 4 TEAE that occurred in more than 5% of patients receiving vimseltinib was increased blood creatine phosphokinase (eight [10%] of 83). One patient in the vimseltinib group had a treatment-related serious TEAE of subcutaneous abscess. No evidence of cholestatic hepatotoxicity or drug-induced liver injury was noted. Interpretation Vimseltinib produced a significant objective response rate and clinically meaningful functional and symptomatic improvement in patients with TGCT, providing an effective treatment option for these patients. Funding Deciphera Pharmaceuticals.

ABSTRACT Evidence supports significant interactions among microbes, immune cells, and tumor cells in at least 10–20% of human cancers, emphasizing the importance of further investigating these complex relationships. However, the implications and significance of tumor-related microbes remain largely unknown. Studies have demonstrated the critical roles of host microbes in cancer prevention and treatment responses. Understanding interactions between host microbes and cancer can drive cancer diagnosis and microbial therapeutics (bugs as drugs). Computational identification of cancer-specific microbes and their associations is still challenging due to the high dimensionality and high sparsity of intratumoral microbiome data, which requires large datasets containing sufficient event observations to identify relationships, and the interactions within microbial communities, the heterogeneity in microbial composition, and other confounding effects that can lead to spurious associations. To solve these issues, we present a bioinformatics tool, MEGA, to identify the microbes most strongly associated with 12 cancer types. We demonstrate its utility on a dataset from a consortium of 9 cancer centers in the Oncology Research Information Exchange Network (ORIEN). This package has 3 unique features: species-sample relations are represented in a heterogeneous graph and learned by a graph attention network; it incorporates metabolic and phylogenetic information to reflect intricate relationships within microbial communities; and it provides multiple functionalities for association interpretations and visualizations. We analyzed 2704 tumor RNA-seq samples and MEGA interpreted the tissue-resident microbial signatures of each of 12 cancer types. MEGA can effectively identify cancer-associated microbial signatures and refine their interactions with tumors. SIGNIFICANCE Studying the tumor microbiome in high-throughput sequencing data is challenging because of the extremely sparse data matrices, heterogeneity, and high likelihood of contamination. We present a new deep-learning tool, microbial graph attention (MEGA), to refine the organisms that interact with tumors.

Emerging evidence supports the important role of the tumor microbiome in oncogenesis, cancer immune phenotype, cancer progression, and treatment outcomes in many malignancies. In this study, we investigated the metastatic melanoma tumor microbiome and its potential roles in association with clinical outcomes, such as survival, in patients with metastatic disease treated with immune checkpoint inhibitors (ICI). Baseline tumor samples were collected from 71 patients with metastatic melanoma before treatment with ICIs. Bulk RNA sequencing (RNA-seq) was conducted on the formalin-fixed, paraffin-embedded and fresh frozen tumor samples. Durable clinical benefit (primary clinical endpoint) following ICIs was defined as overall survival >24 months and no change to the primary drug regimen (responders). We processed RNA-seq reads to carefully identify exogenous sequences using the {exotic} tool. The age of the 71 patients with metastatic melanoma ranged from 24 to 83 years, 59% were male, and 55% survived >24 months following the initiation of ICI treatment. Exogenous taxa were identified in the tumor RNA-seq, including bacteria, fungi, and viruses. We found differences in gene expression and microbe abundances in immunotherapy-responsive versus nonresponsive tumors. Responders showed significant enrichment of bacteriophages in the phylum Uroviricota, and nonresponders showed enrichment of several bacteria, including Campylobacter jejuni. These microbes correlated with immune-related gene expression signatures. Finally, we found that models for predicting prolonged survival with immunotherapy using both microbe abundances and gene expression outperformed models using either dataset alone. Our findings warrant further investigation and potentially support therapeutic strategies to modify the tumor microbiome in order to improve treatment outcomes with ICIs.

Emerging evidence supports the important role of the tumor microbiome in oncogenesis, cancer immune phenotype, cancer progression, and treatment outcomes in many malignancies. In this study, we investigated the metastatic melanoma tumor microbiome and potential roles in association with clinical outcomes, such as survival, in patients with metastatic disease treated with immune checkpoint inhibitors (ICIs). Baseline tumor samples were collected from 71 patients with metastatic melanoma before treatment with ICIs. Bulk RNA-seq was conducted on the formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tumor samples. Durable clinical benefit (primary clinical endpoint) following ICIs was defined as overall survival ≥24 months and no change to the primary drug regimen (responders). We processed RNA-seq reads to carefully identify exogenous sequences using the {exotic} tool. The 71 patients with metastatic melanoma ranged in age from 24 to 83 years, 59% were male, and 55% survived >24 months following the initiation of ICI treatment. Exogenous taxa were identified in the tumor RNA-seq, including bacteria, fungi, and viruses. We found differences in gene expression and microbe abundances in immunotherapy responsive versus non-responsive tumors. Responders showed significant enrichment of several microbes including Fusobacterium nucleatum, and non-responders showed enrichment of fungi, as well as several bacteria. These microbes correlated with immune-related gene expression signatures. Finally, we found that models for predicting prolonged survival with immunotherapy using both microbe abundances and gene expression outperformed models using either dataset alone. Our findings warrant further investigation and potentially support therapeutic strategies to modify the tumor microbiome in order to improve treatment outcomes with ICIs.

ABSTRACT Tumor hypoxia has been shown to predict poor patient outcomes in several cancer types, partially because it reduces radiation’s ability to kill cells. We investigated whether some of the clinical effects of hypoxia could also be due to its impact on the tumor microbiome. We examined the RNA-seq data from the Oncology Research Information Exchange Network (ORIEN) database of colorectal cancer (CRC) patients treated with radiotherapy. For each tumor, we identified microbial RNAs and related them to the hypoxic gene expression scores calculated from host mRNA. Our analysis showed that the hypoxia expression score predicted poor patient outcomes and identified tumors enriched with certain microbes such as Fusobacterium nucleatum . The presence of other microbes, such as Fusobacterium canifelinum, predicted poor patient outcomes, suggesting a potential interaction between hypoxia, the microbiome, and radiation response. To investigate this concept experimentally, we implanted CT26 CRC cells into both immune-competent BALB/c and immune-deficient athymic nude mice. After growth, where tumors passively acquired microbes from the gastrointestinal tract, we harvested tumors, extracted nucleic acids, and sequenced host and microbial RNAs. We stratified tumors based on their hypoxia score and performed metatranscriptomic analysis of microbial gene expression. In addition to hypoxia-trophic and -phobic microbial populations, analysis of microbial gene expression at the strain level showed expression differences based on the hypoxia score. Hypoxia appears to not only associate with different microbial populations but also elicit an adaptive transcriptional response in intratumoral microbes. SIGNIFICANCE Tumor hypoxia reduces radiation’s ability to kill cells. We explored whether some of the clinical effects of hypoxia could also be due to interaction with the tumor microbiome. Hypoxic expression scores associated with certain microbes and elicited an adaptive transcriptional response in others.

Abstract Tumor hypoxia has been shown to predict poor patient outcomes in several cancer types, partially because it reduces radiation’s ability to kill cells. We hypothesized that some of the clinical effects of hypoxia could also be due to its impact on the tumor microbiome. Therefore, we examined the RNA sequencing data from the Oncology Research Information Exchange Network database of patients with colorectal cancer treated with radiotherapy. We identified microbial RNAs for each tumor and related them to the hypoxic gene expression scores calculated from host mRNA. Our analysis showed that the hypoxia expression score predicted poor patient outcomes and identified tumors enriched with certain microbes such as Fusobacterium nucleatum. The presence of other microbes, such as Fusobacterium canifelinum, predicted poor patient outcomes, suggesting a potential interaction between hypoxia, the microbiome, and radiation response. To experimentally investigate this concept, we implanted CT26 colorectal cancer cells into immune-competent BALB/c and immune-deficient athymic nude mice. After growth, in which tumors passively acquired microbes from the gastrointestinal tract, we harvested tumors, extracted nucleic acids, and sequenced host and microbial RNAs. We stratified tumors based on their hypoxia score and performed a metatranscriptomic analysis of microbial gene expression. In addition to hypoxia-tropic and -phobic microbial populations, analysis of microbial gene expression at the strain level showed expression differences based on the hypoxia score. Thus, hypoxia gene expression scores seem to associate with different microbial populations and elicit an adaptive transcriptional response in intratumoral microbes, potentially influencing clinical outcomes. Significance: Tumor hypoxia reduces radiotherapy efficacy. In this study, we explored whether some of the clinical effects of hypoxia could be due to interaction with the tumor microbiome. Hypoxic gene expression scores associated with certain microbes and elicited an adaptive transcriptional response in others that could contribute to poor clinical outcomes.

11579 Background: The rarity of sarcoma cancers and the debilitating effects of chemotherapy often lead to challenges in the quality of life for these patients. Uncontrolled symptoms can cause unplanned hospital admissions and emergency room visits that delay treatment regimens and negatively impact patient outcomes. To assess patients' physical and mental well-being during treatment, we used validated tools like the PROMIS Global Health v1.2 (PROMIS-10) surveys. We sought to expand our cohort of patients with advanced sarcoma to better understand and establish the relationship between PROMIS-10 scores and adverse outcomes of interest, including unplanned admissions/ER visits and patient mortality. This is one of the largest quality of life assessments published for patients with sarcoma. Methods: All patients seen in the Sarcoma Clinics at The Ohio State University routinely complete the PROMIS-10 survey at each clinic visit. For this expanded cohort, we collected the raw and normalized t-scores for PROMIS-10 surveys for all patients consented to The Ohio State University Sarcoma Registry (OSU-14242) from 2/1/2020 to 12/31/2022. We also collected data on unplanned hospital admission/ED visits and mortality data for each patient. Results: A total of 1598 surveys for 332 patients were collected for the study period. Our prior cohort was 112 patients. Most patients were female (54%), and the median age was 58 years. Seventy-two of 332 patients experienced an unplanned admission or ED visit during the study, with a total of 137 such encounters during the study period. Physical and Mental PROMIS-10 scores were significantly associated with an unplanned admission or ED visit (p <0.001), a stronger correlation compared to our initial cohort, where we did not find a correlation with Mental PROMIS-10 scores. Physical and Mental PROMIS10 scores were independently analyzed as they were highly collinear. A total of 82 patients died during the study period. There was no association found between PROMIS-10 scores and mortality in a mixed model; however, bivariate associations did reveal that patients who had died had reported lower Physical and Mental PROMIS-10 scores. We had previously seen a signal that female patients had higher mortality rates, but with a larger sample size, there was no correlation between female gender or age with unplanned hospital admission/ED visits and mortality. Conclusions: Our research consistently shows that obtaining patient-reported outcomes during treatment is essential to accurately evaluate patients' physical and mental well-being. We are currently performing an additional confirmatory analysis of the predictive value of the PROMIS-10 survey for adverse events and treatment-related complications with a larger sample size. This data is paramount in developing more effective interventions to significantly improve patients’ quality of life.