Objective: The BCL-2 anti-apoptotic proteins are over-expressed in many cancers and hence are attractive therapeutic targets. In this study we tested the sensitivity of two NPC cell lines HK1 and C666-1 to Maritoclax which is reported to repress anti-apoptotic protein MCL-1 and BH3 mimetic ABT-263 which selectively inhibits anti-apoptotic proteins BCL-2, BCL-XL and BCL-w. We investigated the sensitization of the NPC cell lines to these drugs using the SYBR Green I assay and 3D NPC spheroids. Results: We report that Maritoclax repressed MCL-1, BCL-2, and BCL-XL in a dose- and time-dependent manner and displayed a single agent activity in inhibiting cell proliferation of the NPC cell lines. Moreover, combination of Maritoclax and ABT-263 exhibited synergistic cell proliferation effect in the HK1 cell line. Similar results were obtained in the 3D spheroids. More notably, 3D spheroids either treated with single agent Maritoclax or combination with ABT-263 over 10 days did not develop resistance to the treatment rapidly. Collectively, the findings illustrate that Maritoclax as a single agent or combination with BH3 mimetics could be a potential treatment strategy for NPC but further studies in preclinical models are warranted to fully unravel the prospects of these drugs.

Abstract Gastric cancer (GC) is a major cause of global cancer mortality with high heterogeneity levels. To explore geospatial interactions in tumor ecosystems, we integrated 1,563 spatial transcriptomic regions-of-interest (ROIs) with 152,423 single-cell expression profiles across 130 GC samples from 70 patients. We observed pervasive expression-based intratumor heterogeneity, recapitulating tumor progression through spatially localized and functionally ordered subgroups with specific immune microenvironments and immune checkpoint profiles. Evolutionary phylogenetic analysis revealed two different evolutionary trajectories (branched evolution and diaspora evolution) associated with distinct molecular subtypes, clinical prognoses, stromal neighborhoods including VWF + ACKR1 + endothelial cells, and genetic drivers such as SOX9 . Spatial analysis of tumor-stromal interfaces across multiple GCs highlighted new ecosystem states not attributable to mere tumor/stroma admixture, landmarked by increased GREM1 expression. Our results provide insights into how the cellular ecosystems of individual GCs are sculpted by tumor intrinsic and extrinsic selective pressures, culminating in individualized patient-specific cancer cartographies.

Abstract Gastric cancer (GC) is a major cause of global cancer mortality with high levels of heterogeneity. To explore geospatial interactions in tumor ecosystems, we integrated 2,138 spatial transcriptomic regions-of-interest (ROIs) with 152,423 single-cell expression profiles across 226 GC samples from 121 patients. We observed pervasive expression-based intratumor heterogeneity, recapitulating tumor progression through spatially localized and functionally ordered subgroups associated with specific immune microenvironments, checkpoint profiles, and genetic drivers such as SOX9. Evolutionary phylogenetic analysis revealed two different evolutionary trajectories (branched evolution and internal diaspora evolution) associated with distinct molecular subtypes, clinical prognoses, and stromal neighborhoods including VWF+ ACKR1+ endothelial cells. Spatial analysis of tumor-stromal interfaces across multiple GCs highlighted new ecosystem states not attributable to mere tumor/stroma admixture, landmarked by increased GREM1 expression. Our results provide insights into how the cellular ecosystems of individual GCs are sculpted by tumor intrinsic and extrinsic selective pressures, culminating in individualized patient-specific cancer cartographies.