Abstract Inflammation is a hallmark of cancer 1 . In patients with cancer, peripheral blood myeloid expansion, indicated by a high neutrophil-to-lymphocyte ratio, associates with shorter survival and treatment resistance across malignancies and therapeutic modalities 2–5 . Whether myeloid inflammation drives progression of prostate cancer in humans remain unclear. Here we show that inhibition of myeloid chemotaxis can reduce tumour-elicited myeloid inflammation and reverse therapy resistance in a subset of patients with metastatic castration-resistant prostate cancer (CRPC). We show that a higher blood neutrophil-to-lymphocyte ratio reflects tumour myeloid infiltration and tumour expression of senescence-associated mRNA species, including those that encode myeloid-chemoattracting CXCR2 ligands. To determine whether myeloid cells fuel resistance to androgen receptor signalling inhibitors, and whether inhibiting CXCR2 to block myeloid chemotaxis reverses this, we conducted an investigator-initiated, proof-of-concept clinical trial of a CXCR2 inhibitor (AZD5069) plus enzalutamide in patients with metastatic CRPC that is resistant to androgen receptor signalling inhibitors. This combination was well tolerated without dose-limiting toxicity and it decreased circulating neutrophil levels, reduced intratumour CD11b + HLA-DR lo CD15 + CD14 − myeloid cell infiltration and imparted durable clinical benefit with biochemical and radiological responses in a subset of patients with metastatic CRPC. This study provides clinical evidence that senescence-associated myeloid inflammation can fuel metastatic CRPC progression and resistance to androgen receptor blockade. Targeting myeloid chemotaxis merits broader evaluation in other cancers.

Abstract Castration resistant prostate cancer (CRPC) remains an incurable disease stage with ineffective treatments options. Here, the androgen receptor (AR) coactivators CBP/p300, which are histone acetyltransferases, were identified as critical mediators of DNA damage repair (DDR) to potentially enhance therapeutic targeting of CRPC. Key findings demonstrate that CBP/p300 expression increases with disease progression and selects for poor prognosis in metastatic disease. CBP/p300 bromodomain inhibition enhances response to standard of care therapeutics. Functional studies, CBP/p300 cistrome mapping, and transcriptome in CRPC revealed that CBP/p300 regulates DDR. Further mechanistic investigation showed that CBP/p300 attenuation via therapeutic targeting and genomic knockdown decreases homologous recombination (HR) factors in vitro , in vivo , and in human prostate cancer (PCa) tumors ex vivo . Similarly, CBP/p300 expression in human prostate tissue correlates with HR factors. Lastly, targeting CBP/p300 impacts HR-mediate repair and patient outcome. Collectively, these studies identify CBP/p300 as drivers of PCa tumorigenesis and lay the groundwork to optimize therapeutic strategies for advanced PCa via CBP/p300 inhibition, potentially in combination with AR-directed and DDR therapies.

Abstract Therapies that abrogate persistent androgen receptor (AR) signaling in castration resistant prostate cancer (CRPC) remain an unmet clinical need. The N-terminal domain (NTD) of the AR drives transcriptional activity in CRPC but is intrinsically disordered and remains a challenging therapeutic target. Therefore, inhibiting critical co-chaperones, such as BAG-1L, is an attractive alternative strategy. We performed druggability analyses demonstrating the BAG domain to be a challenging drug target. Thio-2, a tool compound, has been reported to bind the BAG domain of BAG-1L and inhibit BAG-1L-mediated AR transactivation. However, despite these data, the mechanism of action of Thio-2 is poorly understood and the BAG domain which is present in all BAG-1 isoforms has not been validated as a therapeutic target. Herein, we demonstrate growth inhibiting activity of Thio-2 in CRPC cell lines and patient derived models with decreased AR genomic binding and AR signaling independent of BAG-1 isoform function. Furthermore, genomic abrogation of BAG-1 isoforms did not recapitulate the described Thio-2 phenotype, and NMR studies suggest that Thio-2 may bind the AR NTD, uncovering a potential alternative mechanism of action, although in the context of low compound solubility. Furthermore, BAG-1 isoform knockout mice are viable and fertile, in contrast to previous studies, and when crossed with prostate cancer mouse models, BAG-1 deletion does not significantly impact prostate cancer development and growth. Overall, these data demonstrate that Thio-2 inhibits AR signaling and growth in CRPC independent of BAG-1 isoforms, and unlike previous studies of the activated AR, therapeutic targeting of the BAG domain requires further validation before being considered a therapeutic strategy for the treatment of CRPC.

BACKGROUND. Clinical trials have suggested antitumor activity from PARP inhibition beyond homologous recombination deficiency (HRD). RNASEH2B loss is unrelated to HRD and preclinically sensitizes to PARP inhibition. The current study reports on RNASEH2B protein loss in advanced prostate cancer and its association with RB1 protein loss, clinical outcome and clonal dynamics during treatment with PARP inhibition in a prospective clinical trial.