Clinically relevant subtypes exist for pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), but molecular characterization is not yet standard in clinical care. We implemented a biopsy protocol to perform time-sensitive whole-exome sequencing and RNA sequencing for patients with advanced PDAC. Therapeutically relevant genomic alterations were identified in 48% (34/71) and pathogenic/likely pathogenic germline alterations in 18% (13/71) of patients. Overall, 30% (21/71) of enrolled patients experienced a change in clinical management as a result of genomic data. Twenty-six patients had germline and/or somatic alterations in DNA-damage repair genes, and 5 additional patients had mutational signatures of homologous recombination deficiency but no identified causal genomic alteration. Two patients had oncogenic in-frame BRAF deletions, and we report the first clinical evidence that this alteration confers sensitivity to MAPK pathway inhibition. Moreover, we identified tumor/stroma gene expression signatures with clinical relevance. Collectively, these data demonstrate the feasibility and value of real-time genomic characterization of advanced PDAC.Significance: Molecular analyses of metastatic PDAC tumors are challenging due to the heterogeneous cellular composition of biopsy specimens and rapid progression of the disease. Using an integrated multidisciplinary biopsy program, we demonstrate that real-time genomic characterization of advanced PDAC can identify clinically relevant alterations that inform management of this difficult disease. Cancer Discov; 8(9); 1096-111. ©2018 AACR.See related commentary by Collisson, p. 1062This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 1047.

Abstract Shwachman-Diamond syndrome (SDS) is an inherited bone marrow failure syndrome with predisposition to developing leukemia. We found that multiple independent somatic hematopoietic clones arise early in life, most commonly harboring heterozygous mutations in EIF6 or TP53 . EIF6 mutations cause functional compensation for the germline deficiency by alleviating the SDS ribosome joining defect, improving translation, and reducing p53 activation. TP53 mutations decrease checkpoint activation without affecting ribosome assembly. We link development of leukemia with acquisition of biallelic TP53 alterations. Our results define distinct pathways of clonal selection driven by germline fitness constraint and provide a mechanistic framework for clinical surveillance.

ABSTRACT The canonical paradigm of GPCR signaling recognizes G proteins and β-arrestins as the two primary transducers that promote GPCR signaling. Recent evidence suggests the atypical chemokine receptor 3 (ACKR3) does not couple to G proteins, and β-arrestins are dispensable for some of its functions. Here, we employed proximity labeling to identify proteins that interact with ACKR3 in cells devoid of β-arrestin. We identified proteins involved in the endocytic machinery and evaluated a subset of proteins conserved across several GPCR-based proximity labeling experiments. We discovered that the bone morphogenic protein 2-inducible kinase (BMP2K) interacts with many different GPCRs with varying dependency on β-arrestin. Together, our work highlights the existence of modulators that can act independently of G proteins and β-arrestins to regulate GPCR signaling and provides important evidence for other targets that may regulate GPCR signaling. Graphical Abstract

Introduction: Vascular endothelial growth factor receptor inhibitors (VEGFRis) are a class of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) used to treat human and canine cancers, but these drugs also cause hypertension (HTN) and endothelial cell (EC) dysfunction. Purpose: We combined phosphoproteomic analysis in ECs with a cross-species in-vitro and in-vivo approach to identify mitigating therapies for VEGFRi-induced EC dysfunction and HTN. Methods and Results: We developed a sorafenib-induced HTN mouse model showing increased blood pressure, mesenteric resistance vessel EC dysfunction (decreased phosphorylation of Ser1177 on endothelial nitric oxide synthase [p-eNOS], increased endothelin-1 [ET-1]), and renal glomerular endotheliosis. Human umbilical vein ECs were treated with VEGFR TKIs, non-VEGFR TKIs, and cardiovascular drugs. Phosphoproteomic mass spectrometry and a marker selection algorithm identified a 14-phosphopeptide signature differentiating VEGFR TKIs from non-VEGFR TKIs. The signature peptide RBM17 pS222 increased with VEGFRi treatment in human, canine, and mouse aortic ECs, correlating with reduced p-eNOS. By screening for cardiovascular drugs that reverse the VEGFRi phosphoproteomic signature, we found alpha-adrenergic antagonists, particularly doxazosin, had the most anti-correlated signatures. Doxazosin prevented VEGFRi-induced EC dysfunction in primary aortic ECs across species. In mice, doxazosin reversed sorafenib-induced EC dysfunction in resistance vessels without affecting blood pressure or renal glomerular endotheliosis. Conversely, lisinopril reduced HTN and glomerular endotheliosis but not EC dysfunction. Preliminary results from our clinical trial in canine cancer patients confirmed that toceranib induced HTN and showed that both doxazosin and lisinopril significantly lowered blood pressure in dogs with cancer and VEGFRi-induced HTN. Conclusion: Our study demonstrates the utility of phosphoproteomics and cross-species analysis in identifying EC-protective effects of doxazosin in VEGFRi-induced HTN. Our mouse data suggest distinct mechanisms for VEGFRi-induced EC dysfunction and HTN, potentially involving renal glomerular damage.