Abstract Hematopoiesis is a process of constitutive regeneration whereby hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) replenish mature blood cells. During maturation and aging, HSPCs shift their output to support the demands of prenatal development and postnatal maturation both at homeostasis and in response to stress. How HSPC ontogeny changes throughout life is unknown; studies to date have largely focused on specific individual ages, particularly at single cell resolution. Here, we performed single cell RNA-seq of human HSPCs from early prenatal development into mature adulthood. We observed shifts in HSPC transcriptional states and differentiation trajectories over time. We identified age-specific gene expression patterns throughout human maturation and developed methods for identifying, prospectively purifying, and functionally validating age-specific HSC states. Together, our findings define the temporal maturation of human HSPCs and uncover principles applicable to age-biased blood diseases. Summary Single cell RNA sequencing reveals that the mechanisms of human hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) fate commitment change over a lifetime from gestation to mature adulthood.

Breast cancer is a complex disease in which heterogeneity makes clinical management very challenging. Although breast cancer subtypes classified according to specific molecular features are associated to better or worse prognosis, the identification of specific markers predicting disease outcome within the single subtypes still lags behind. Both the non-canonical WNT and the STAT3 pathways are often constitutively activated in breast tumors, and both can induce the small GTPase RhoU gene transcription. Here we show that RhoU transcription can be triggered by both canonical and non-canonical WNT ligands via the activation of JNK and the recruitment of the SP1 transcription factor to the RhoU promoter, identifying for the first time SP1 as a JNK-dependent mediator of WNT signaling. RhoU down-regulation by silencing or treatment with JNK, SP1 or STAT3 inhibitors lead to impaired cell migration in basal-like MDA-MB-231 cells, which display constitutive activation of both the non-canonical WNT and STAT3 pathways. These data suggest that STAT3 and SP1 can cooperate to induce high RhoU expression and enhance migration of breast cancer cells. In vivo binding of both factors characterizes a group of SP1/STAT3 responsive genes belonging to the non-canonical WNT and the IL-6/STAT3 pathways. High expression of this signature is significantly correlated with poor prognosis across all profiled patients. Thus, concomitant binding of both STAT3 and SP1 defines a subclass of genes contributing to breast cancer aggressiveness, suggesting the relevance of developing novel targeted therapies combining inhibitors of the STAT3 and WNT pathways or of their downstream mediators.

The co-occurrence of germline and somatic oncogenic alterations is frequently observed in breast cancer, but their combined biologic and clinical significance has not been evaluated. To assess the role of germline-somatic interactions on outcomes in routine practice, we developed an integrated clinicogenomic pipeline to analyze the genomes of over 4,500 patients with breast cancer. We find that germline (g)

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is an aggressive cancer without effective treatments. It is characterized by activating KRAS mutations and p53 alterations. However, how these mutations dysregulate cancer-cell-intrinsic gene programs to influence the immune landscape of the tumor microenvironment (TME) remains poorly understood. Here, we show that p53

Abstract Alterations of metabolic pathways in cancer have been investigated for many years, beginning way before the discovery of the role of oncogenes and tumor suppressors, and the last few years have witnessed a renewed interest in this topic. Large-scale molecular and clinical data on tens of thousands of samples allow us today to tackle the problem from a general point of view. Here we show that transcriptomic profiles of tumors can be exploited to define metabolic cancer subtypes, which can be systematically investigated for association with other molecular and clinical data. We find thousands of significant associations between metabolic subtypes and molecular features such as somatic mutations, structural variants, epigenetic modifications, protein abundance and activation; and with clinical/phenotypic data including survival probability, tumor grade, and histological types. Our work provides a methodological framework and a rich database of statistical associations, accessible from metaminer.unito.it, that will contribute to the understanding of the role of metabolic alterations in cancer and to the development of precision therapeutic strategies.

1074 Background: CDK4/6 inhibitors (CDK4/6i) in combination with endocrine therapy (ET) are the current standard of care for pts with newly diagnosed HR+/HER2- metastatic breast cancer (MBC). Although multiple pivotal trials showed a robust benefit of CDK4/6i over ET alone in all the subgroups, there is a subset of pts with a suboptimal response that is difficult to characterize. To predict the benefit on first line CDK4/6i in pts with HR+/HER2- MBC, we created a machine-learning (ML) model based on clinico-pathological features (CPFs) at baseline. Methods: We identified 854 consecutive pts with HR+/HER2- MBC receiving CDK4/6i as 1st line therapy between 12/2013 and 10/2023 from our MSK translational database. OncoCast-MPM ML framework was used to stratify pts based on progression-free survival (PFS) on 1st line CDK4/6i. CPFs of interest were selected as input for the models. Pts with missing data in any of the key inputs were excluded and used as hold out set. We tested 4 algorithms (GBM, ENET, LASSO and SVM), and selected the only model that returned predictions when tested on the hold out dataset containing missing data. The Kaplan-Meier estimator and the log-rank test were used to assess differences in PFS, and Cox regression was used to measure hazard ratios (HR) between groups. Results: Overall, 651 out of 854 pts and 15 CPFs were used in models' creation. The median PFS of the cohort was 15.95 months (95%CI: 14.04-17.95). Of the 4 tested architectures, GBM was the selected architecture based on its ability to be tested on the holdout cohort containing missing data. GBM identified 3 risk groups: good-response risk group (N=279), with a median PFS of 23.8 months (95%CI: 19.6-29.9), intermediate-response risk group (N=231), with a median PFS of 14.7 (I95%CI: 12.2-16.9), and poor-response risk group (N=141), with a median PFS 7.4 (95%CI: 5.3,9.1). The HR between good-response and poor-response RGs was 2.55 (95%CI: 2.0,3.2) with a of p = 2.54e-14. The first 5 CPFs by importance, sorted by Garson algorithm score are: disease-free interval, liver involvement, age at metastatic disease, adjuvant treatment-free interval, and progesterone receptor status. No statistically significant differences were observed between the 3 risk groups identified in the train-validation and tested in the holdout cohort, in terms of median, 1yr, 3yr survival times, as well as in HR. Conclusions: ML-based models have the potential to identify subsets of pts likely to poorly respond to first line CDK4/6i leveraging clinico-pathological features. Risk stratification can help clinicians to select pts who may benefit from short-term interval imaging and potential cfDNA monitoring, as well as to identify the right population to design clinical trials with escalating treatment approaches.

e13095 Background: Multiple clinical trials have demonstrated the efficacy of the commercially available CDK4/6 inhibitors (CDK4/6i) combined with endocrine therapy (ET) as upfront therapy in patients (pts) with (HR+)/HER2-negative (HER2-) metastatic breast cancer (MBC). Recently, differences in overall survival (OS) benefit in MBC and invasive disease-free survival benefit in early-stage BC suggest greater potency of abemaciclib and ribociclib compared to palbociclib. Here we report a comprehensive OS analysis of a cohort of pts with HR+/HER2- MBC treated with ribociclib, palbociclib or abemaciclib and ET in 1 st line setting. Methods: We retrieved medical records of pts with HR+/HER2- MBC receiving CDK4/6i as 1st line therapy between December 2013 and October 2023 at Memorial Sloan Kettering Cancer Center. We investigated the impact of clinico-pathological characteristics and treatment type as categorical variables on OS using uni- and multivariate Cox (proportional hazard) regression model. Any p-value (p) <0.05 was deemed to be statistically significant. Results: 854 pts were included in the analysis, 838 females (98%) and 16 males at birth. The median age was 56 (IQR: 48-65). Overall, 722 (84%) pts received palbociclib, 88 (11%) abemaciclib, and 44 (5%) ribociclib. Most pts received aromatase inhibitor (AI) as ET backbone (n=634, 74%); 214 received fulvestrant (35%), and 6 received tamoxifen (1%). After a median follow-up of 3.14 years (range: 1.7-4.6), the median OS of the full cohort was 54.7 months (95%CI: 50-63.1). Clinico-pathological characteristics that resulted independently associated with worse OS were: male gender at birth (HR:2, 95%CI:1.4-4), disease-free interval ≤ 2 years (HR:1.64, 95%CI:1.11-2.44), ER-low status (HR: 2.27, 95%CI:1.42-3.63), high grade(HR: 1.28, 95%CI:1.01-1.62), liver involvement (HR: 1.48, 95%CI:1.08-2.03), and number of disease sites >3 (HR:1.35, 95%CI:1.03-1.78). HER2-low status was associated with better OS (HR: 0.75, 95%CI:0.59-0.96). In terms of type of treatment, there was a trend toward improved OS in patients receiving AI rather than fulvestrant or tamoxifen (HR:0.76, 95%: 0.58-1), while the type of CDK4/6i did not affect the outcome. Conclusions: Clinical parameters of early relapse, high disease burden, and intrinsic tumor aggressiveness seem to be the main drivers of poor prognosis in patients with HR+/HER2- MBC in 1 st line setting. In this analysis, type of CDK4/6i did not have a significant impact on OS, although pts treated with abemaciclib and ribociclib were underrepresented in the cohort due to the earlier and prevalent use of palbociclib as the first-in-class FDA-approved CDK4/6i. These data are reassuring about the use of palbociclib suggesting that a switch of CKD4/6i is not needed in pts with ongoing treatment and demonstrated benefit.