ABSTRACT There is an unmet need to improve efficacy of platinum-based cancer chemotherapy. Using multi-omic assessment of cisplatin-responsive and -resistant human bladder cancer cell lines and whole-genome CRISPR screens, we identified Puromycin-Sensitive Aminopeptidase, NPEPPS, as a novel driver of cisplatin resistance. NPEPPS depletion sensitizes resistant bladder cancer cells to cisplatin in vitro and in vivo . Conversely, overexpression of NPEPPS in sensitive cells increased cisplatin resistance. We show that NPEPPS affects treatment response by regulating intracellular cisplatin concentrations. Patient-derived organoids (PDOs) generated from bladder cancer samples before and after cisplatin-based treatment, and from patients who did not receive cisplatin, were evaluated for sensitivity to cisplatin and they were found to be concordant with clinical response. In PDOs, shRNA depletion or pharmacologic inhibition of NPEPPS led to increased cisplatin sensitivity, while NPEPPS overexpression had the opposite effect. Our data present NPEPPS as a novel and druggable driver of cisplatin resistance by regulating intracellular cisplatin concentrations, along with providing the preclinical data to support clinical trials combining NPEPPS inhibition with cisplatin.

Type 1 diabetes (T1D) results from the autoimmune destruction of the insulin producing β cells of the pancreas. Omega-3 fatty acids protect β cells and reduce the incident of T1D. However, how omega-3 fatty acids act on β cells is not well understood. We have shown that omega-3 fatty acids reduce pro-inflammatory cytokine-mediated β-cell apoptosis by upregulating the expression of the ADP-ribosylhydrolase ARH3. Here, we further investigate the β-cell protection mechanism by ARH3 by performing siRNA of its gene Adprhl2 in MIN6 insulin-producing cells followed by treatment with a cocktail of the pro-inflammatory cytokines IL-1β + IFN-γ + TNF-α, and proteomics analysis. ARH3 regulated proteins from several pathways related to the nucleus (splicing, RNA surveillance and nucleocytoplasmic transport), mitochondria (metabolic pathways) and endoplasmic reticulum (protein folding). ARH3 also regulated the levels of cytokine-signaling proteins related to the antigen processing and presentation, and chemokine-signaling pathway. We further studied the role of ARH in regulating the chemokine CXCL9. We confirmed that ARH3 reduces the cytokine-induced expression of CXCL9 by ELISA. We also found that CXCL9 expression is regulated by omega-3 fatty acids. In conclusion, we showed that omega-3 fatty acids regulate CXCL9 expression via ARH3, which might have a role in protecting β cells from immune attack and preventing T1D development.

Toxoplasma gondii causes a prevalent neuroinvasive protozoal pathogen that in immune competent individuals results in latent infection characterized by intra-cellular parasite cysts in brain. Despite life-long infection, the role of latent toxoplasmosis on chronic neurodegenerative processes is poorly understood. Huntingtons disease (HD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by a dominant CAG repeat expansion in the huntingtin gene (HTT) that results in the expression and accumulation of mutant huntingtin protein (mHTT). The mutant HD gene is fully penetrant. However, there is significant variability in disease progression that is in part explained by as yet unidentified environmental factors. The kynurenine pathway of tryptophan metabolism (KP) is an inflammatory pathway and its activation is implicated in HD pathogenesis. KP upregulation also occurs in response to infection with Toxoplasma gondii suggesting that the latent infection may promote HD. We discovered that mice on the FVB/NJ background develop latent toxoplasmosis following infection with the ME49 strain of T. gondii. This finding enabled us to address the hypothesis that latent toxoplasmosis potentiates disease in the YAC128 mouse model of HD, as these mice are maintained on the FVB/NJ background. Wild-type and HD mice were infected at 2-months of age. During the 10-month follow-up, infection had adverse effects on mice of both genotypes. However, YAC128 HD mice demonstrated specific vulnerability to latent toxoplasmosis, as demonstrated by the presence of increased striatal degeneration, high levels of the blood neurodegeneration marker neurofilament light protein, and elevated brain soluble mHTT. Our studies have uncovered a novel HD-infection interaction in mice that provides insights into the large variability of the human HD phenotype.

Lipids have been implicated as mediators of insulitis and β-cell death in type 1 diabetes development, but it is poorly understood how islet lipid profiles are changed in response to the signaling pathways triggered by insulitis. Here, we investigated the changes in islet/β-cell lipid composition using three models of insulitis and type 1 diabetes progression: isolated human islets and EndoC-βH1 β-cells treated with the proinflammatory cytokines IL-1β and IFN-γ, and islets from non-obese diabetic (NOD) mice isolated before the onset of diabetes. Lipidomic analyses of these three models showed a consistent change in abundance of the lysophosphatidylcholine, phosphatidylcholine and triacylglycerol species. Immunohistochemistry and fluorescence in-situ hybridization showed an enrichment of lysophosphatidylcholine biosynthetic enzyme PLA2G6 in mouse islets. These results were consistent with the lipid profiles obtained using mass spectrometry imaging, which showed an enrichment of lysophosphatidylcholine in mouse islets. Furthermore, we determined that the ADP-ribosyl-acceptor glycohydrolase ARH3 is regulated by cytokines downstream of PLA2G6 and that this regulation may represent a negative feedback mechanism that reduces cytokine-induced apoptosis. Overall, these data show the importance of lipid metabolism in regulating β-cell death in type 1 diabetes.