PD-1/PD-L1-checkpoint blockade therapy is generally thought to relieve tumor cell-mediated suppression in the tumor microenvironment but PD-L1 is also expressed on non-tumor macrophages and conventional dendritic cells (cDCs). Here we show in mouse tumor models that tumor-draining lymph nodes (TDLNs) are enriched for tumor-specific PD-1+ T cells which closely associate with PD-L1+ cDCs. TDLN-targeted PD-L1-blockade induces enhanced anti-tumor T cell immunity by seeding the tumor site with progenitor-exhausted T cells, resulting in improved tumor control. Moreover, we show that abundant PD-1/PD-L1-interactions in TDLNs of nonmetastatic melanoma patients, but not those in corresponding tumors, associate with early distant disease recurrence. These findings point at a critical role for PD-L1 expression in TDLNs in governing systemic anti-tumor immunity, identifying high-risk patient groups amendable to adjuvant PD-1/PD-L1-blockade therapy.

According to conventional views, colon cancer originates from stem cells. However, inflammation, a key risk factor for colon cancer, has been shown to suppress intestinal stemness. Here, we used Paneth cells as a model to assess the capacity of differentiated lineages to trigger tumorigenesis in the context of inflammation in mice. Upon inflammation, Paneth cell-specific Apc mutations led to intestinal tumors reminiscent not only of those arising in patients with inflammatory bowel disease, but also of a larger fraction of human sporadic colon cancers. The latter is possibly because of the inflammatory consequences of western-style dietary habits, a major colon cancer risk factor. Machine learning methods designed to predict the cell-of-origin of cancer from patient-derived tumor samples confirmed that, in a substantial fraction of sporadic cases, the origins of colon cancer reside in secretory lineages and not in stem cells.

Immunotherapies have shown limited responses in patients with advanced pancreatic cancer. Recently, we reported that dendritic cell (DC)-based immunotherapy induced T-cell responses against pancreatic cancer antigens. The primary objective of this study was to determine the efficacy of DC-based immunotherapy to prevent recurrence of disease.

Hirschsprung disease (HSCR) is a congenital disorder characterized by the absence of an enteric nervous system (ENS) in the distal gut, causing obstruction and constipation. Despite the known importance of the ENS for normal gut function due to its interaction with other intestinal cells, the impact of ENS loss on intestinal homeostasis remains largely unexplored. In this manuscript, we investigate changes in intestinal composition associated with loss of an ENS, by performing single cell RNA sequencing on zebrafish intestines collected from 5 days post-fertilization wildtype zebrafish and a ret mutant HSCR model. Significant findings were validated through immunofluorescence and fluorescence in situ hybridization in zebrafish and human tissues. Notable shifts included a reduction in enterocytes and enterochromaffin cells, alongside an increase in immune and endothelial cells, as well as BEST4+ enterocytes, in the HSCR model. These discoveries elucidate significant changes in the intestinal cellular composition in HSCR, highlighting potential pathways to secondary complications and offering insights into new therapeutic possibilities aimed at enhancing patient outcomes.

Somatic mutations in ARID1A (AT-rich interactive domain-containing protein 1A) are present in approximately 25% of bladder cancers (BC) and are associated with poor prognosis. With a view to discover effective treatment options for ARID1A-deficient BC patients, we set out to identify targetable effectors dysregulated consequent to ARID1A deficiency. Integrative analyses of ARID1A depletion in normal organoids and data mining in publicly available datasets revealed upregulation of DNA repair and cell cycle-associated genes consequent to loss of ARID1A and identified CHEK1 (Checkpoint kinase 1) and chromosomal passenger complex member BIRC5 (Baculoviral IAP Repeat Containing 5) as therapeutically drug-able candidate molecular effectors. Ex vivo treatment of patient-derived BC tumoroids with clinically advanced small molecule inhibitors targeting CHEK1 or BIRC5 was associated with increased DNA damage signalling and apoptosis, and selectively induced cell death in tumoroids lacking ARID1A protein expression. Thus, integrating public datasets with patient-derived organoid modelling and ex-vivo drug testing can uncover key molecular effectors and mechanisms of oncogenic transformation, potentially leading to novel therapeutic strategies. Our data point to ARID1A protein expression as a suitable candidate biomarker for the selection of BC patients responsive to therapies targeting BIRC5 and CHEK1.

Abstract Paneth cells (PCs), responsible for the secretion of antimicrobial peptides in the small intestine and for niche support to Lgr5 + crypt-base columnar stem cells (CBCs), have been shown to respond to inflammation by dedifferentiating into stem-like cells in order to sustain the regenerative response 1 ,2 . As such, PCs may represent the cells-of-origin of intestinal cancer in the context of inflammation. To test this hypothesis, we targeted Apc , Kras , and Tp53 mutations in Paneth cells by Cre-Lox technology in the mouse and modelled inflammation by dextran sodium sulfate (DSS) administration. PC-specific loss of Apc resulted in multiple small intestinal tumors, whereas Kras or Tp53 mutations did not. Compound Apc and Kras mutations in PCs resulted in a striking increase in tumor multiplicity even in the absence of the inflammatory insult. By combining scRNAseq with lineage tracing to capture the conversion of PCs into bona fide tumor cells, we show that they progress through a “revival stem cell” (RSC) state characterized by high Clusterin ( Clu ) expression and Yap1 signaling, reminiscent of what has previously been observed upon irradiation 3 . Accordingly, comparison of CBC-with PC-derived murine intestinal tumors revealed differences related to Wnt signaling and inflammatory pathways which match the dichotomy of CBCs and injury-induced RSCs 4 between human sporadic colon cancers and those arising in the context of inflammatory bowel diseases. Of note, a striking ∼25% of sporadic colon cancers show expression profiles similar to those of PC-initiated mouse tumors and of patients with an IBD history. The latter can be explained by the low-grade, subclinical inflammation induced by western-style dietary habits, the major colon cancer risk factor, likely to underlie the de-differentiation of secretory lineages of the colon and their acquisition of stem-like and tumor-initiating features. To validate these observations, we applied novel computational methods 5–7 to predict the cell of origin of tumors by matching their genome-wide mutation spectrum with the epigenetic landscapes of colonic cell lineages. While the majority of sporadic colon cancers are predicted to originate from stem cells, in patients with an IBD history, the predominant cell of origin switches to secretory lineages such as goblet cells. Taken together, our results show that, in the context of inflammation, intestinal cancer arises through the dedifferentiation of committed secretory lineages and the activation of the revival stem cell state. The chronic nature of the inflammatory insult caused by western-style dietary habits is likely to underlie similar mechanisms in a significant proportion of sporadic colon cancers and warrants a novel stratification of the cases for improved clinical management.

Aims Uveal melanoma has a high propensity to metastasize. Prognosis is associated with specific driver mutations and copy number variations, and these can only be obtained after genetic testing. In this study we evaluated the efficacy of patient outcome prediction using deep learning on haematoxylin and eosin (HE)‐stained primary uveal melanoma slides in comparison to molecular testing. Methods In this retrospective study of patients with uveal melanoma, 113 patients from the Erasmus Medical Centre who underwent enucleation had tumour tissue analysed for molecular classification between 1993 and 2020. Routine HE‐stained slides were scanned to obtain whole‐slide images (WSI). After annotation of regions of interest, tiles of 1024 × 1024 pixels were extracted at a magnification of 40×. An ablation study to select the best‐performing deep‐learning model was carried out using three state‐of‐the‐art deep‐learning models (EfficientNet, Vision Transformer, and Swin Transformer). Results Deep‐learning models were subjected to a training cohort ( n = 40), followed by a validation cohort ( n = 20), and finally underwent a test cohort ( n = 48). A k‐fold cross‐validation ( k = 3) of validation and test cohorts ( n = 113 of three classes: BAP1, SF3B1, EIF1AX) demonstrated Swin Transformer as the best‐performing deep‐learning model to predict molecular subclasses based on HE stains. The model achieved an accuracy of 0.83 ± 0.09 on the validation cohort and 0.75 ± 0.04 on the test cohort. Within the subclasses, this model correctly predicted 70% BAP1 ‐mutated, 61% SF3B1 ‐mutated and 80% EIF1AX ‐mutated UM in the test set. Conclusions This study showcases the potential of the deep‐learning methodology for predicting molecular subclasses in a multiclass manner using HE‐stained WSI. This development holds promise for advanced prognostication of UM patients without the need of molecular or immunohistochemical testing. Additionally, this study suggests there are distinct histopathological features per subclass; mainly utilizing epithelioid cellular morphology for BAP1 ‐classification, but an unknown feature distinguishes EIF1AX and SF3B1 .

Summary The genome of esophageal adenocarcinoma (EAC) is highly unstable and might evolve over time. Here, we track karyotype evolution in EACs in response to treatment and upon recurrence through multi-region and longitudinal analysis. To this end, we introduce L-PAC, a bio-informatics technique that allows inference of absolute copy number aberrations (CNA) of low-purity samples by leveraging information of high-purity samples from the same cancer. Quantitative analysis of matched absolute CNAs reveals that the amount of karyotype evolution induced by chemoradiotherapy (CRT) is predictive for early recurrence and depends on the initial level of karyotype intra-tumor heterogeneity. We observe that CNAs acquired in response to CRT are partially reversed back to the initial state upon recurrence. CRT hence alters the fitness landscape to which tumors can adjust by adapting their karyotype. Together, our results indicate that karyotype plasticity contributes to therapy resistance of EACs.

Abstract Phenotypic plasticity and inflammation, two well-established hallmarks of cancer, play key roles in local invasion and distant metastasis by enabling rapid adaptation of tumor cells to dynamic micro- environmental changes. Here, we show that in oral squamous carcinoma cell carcinoma (OSCC), the competition between the NuRD and SWI/SNF chromatin remodeling complexes plays a pivotal role in regulating both epithelial-mesenchymal plasticity (EMP) and inflammation. By perturbing these complexes, we demonstrate their opposing downstream effects on inflammatory pathways and EMP regulation. In particular, downregulation of the BRG1-specific SWI/SNF complex deregulates key inflammatory genes such as TNF-α and IL6 in opposite ways when compared with loss of CDK2AP1, a key member of the NuRD complex. We show that CDK2AP1 genetic ablation triggers a pro-inflammatory secretome encompassing several chemo- and cytokines thus promoting the recruitment of monocytes into the tumor microenvironment (TME). Furthermore, CDK2AP1 deletion stimulates their differentiation into M2-like macrophages, as also validated on tumor microarrays from OSCC patient- derived tumor samples. Further analysis of the inverse correlation between CDK2AP1 expression and TME immune infiltration revealed specific downstream effects on CD68 + macrophage abundance and localization. Our study sheds light on the role of chromatin remodeling complexes in OSCC locoregional invasion and points at the potential of CDK2AP1 and other members of the NuRD and SWI/SNF chromatin remodeling complexes as prognostic markers and therapeutic targets.