Endophilin 1 is a presynaptically enriched protein which binds the GTPase dynamin and the polyphosphoinositide phosphatase synptojanin. Perturbation of endophilin function in cell-free systems and in a living synapse has implicated endophilin in endocytic vesicle budding (Ringstad, N., H. Gad, P. Low, G. Di Paolo, L. Brodin, O. Shupliakov, and P. De Camilli. 1999. Neuron. 24:143–154; Schmidt, A., M. Wolde, C. Thiele, W. Fest, H. Kratzin, A.V. Podtelejnikov, W. Witke, W.B. Huttner, and H.D. Soling. 1999. Nature. 401:133–141; Gad, H., N. Ringstad, P. Low, O. Kjaerulff, J. Gustafsson, M. Wenk, G. Di Paolo, Y. Nemoto, J. Crun, M.H. Ellisman, et al. 2000. Neuron. 27:301–312). Here, we show that purified endophilin can directly bind and evaginate lipid bilayers into narrow tubules similar in diameter to the neck of a clathrin-coated bud, providing new insight into the mechanisms through which endophilin may participate in membrane deformation and vesicle budding. This property of endophilin is independent of its putative lysophosphatydic acid acyl transferase activity, is mediated by its NH2-terminal region, and requires an amino acid stretch homologous to a corresponding region in amphiphysin, a protein previously shown to have similar effects on lipid bilayers (Takei, K., V.I. Slepnev, V. Haucke, and P. De Camilli. 1999. Nat. Cell Biol. 1:33–39). Endophilin cooligomerizes with dynamin rings on lipid tubules and inhibits dynamin's GTP-dependent vesiculating activity. Endophilin B, a protein with homology to endophilin 1, partially localizes to the Golgi complex and also deforms lipid bilayers into tubules, underscoring a potential role of endophilin family members in diverse tubulovesicular membrane-trafficking events in the cell.

Brain metastases (BM) are common in non-small-cell lung cancer (NSCLC). However, the baseline incidence and evolution of BM over time in oncogene-driven NSCLCs are seldom reported. In this study, we evaluated the frequency of BM in patients with epidermal growth factor receptor (EGFR)-mutated or anaplastic lymphoma kinase (ALK)-rearranged NSCLC.

Effective treatment for glioblastoma (GBM) is limited by the presence of the blood-brain barrier (BBB) and rapid resistance to single agent therapies. To address these issues, we developed a transferrin-functionalized nanoparticle (Tf-NP) that can deliver dual combination therapies. Using intravital imaging, we show the ability of Tf-NPs to traverse intact BBB in mice as well as achieve direct tumor binding in two intracranial orthotopic models of GBM. Treatment of tumor-bearing mice with Tf-NPs loaded with temozolomide and the bromodomain inhibitor JQ1 leads to increased DNA damage and apoptosis that correlates with a 1.5- to 2-fold decrease in tumor burden and corresponding increase in survival compared to equivalent free-drug dosing. Immunocompetent mice treated with Tf-NP-loaded drugs also show protection from the effects of systemic drug toxicity, demonstrating the preclinical potential of this nanoscale platform to deliver novel combination therapies to gliomas and other central nervous system tumors.

Oxygen (O

Abstract The Cystine-xCT transporter-Glutathione (GSH)-GPX4 axis is the canonical pathway to protect against ferroptosis. While not required for ferroptosis-inducing compounds (FINs) targeting GPX4, FINs targeting the xCT transporter require mitochondria and its lipid peroxidation to trigger ferroptosis. However, the mechanism underlying the difference between these FINs is still unknown. Given that cysteine is also required for coenzyme A (CoA) biosynthesis, here we show that CoA supplementation specifically prevents ferroptosis induced by xCT inhibitors but not GPX4 inhibitors. We find that, auranofin, a thioredoxin reductase inhibitor, abolishes the protective effect of CoA. We also find that CoA availability determines the enzymatic activity of thioredoxin reductase, but not thioredoxin. Importantly, the mitochondrial thioredoxin system, but not the cytosolic thioredoxin system, determines CoA-mediated ferroptosis inhibition. Our data show that the CoA regulates the in vitro enzymatic activity of mitochondrial thioredoxin reductase (TXNRD2) by covalently modifying the thiol group of cysteine (CoAlation) on Cys-483. Replacing Cys-483 with alanine on TXNRD2 abolishes its in vitro enzymatic activity and ability to protect cells from ferroptosis. Targeting xCT to limit cysteine import and, therefore, CoA biosynthesis reduced CoAlation on TXNRD2, an effect that was rescued by CoA supplementation. Furthermore, the fibroblasts from patients with disrupted CoA metabolism demonstrate increased mitochondrial lipid peroxidation. In organotypic brain slice cultures, inhibition of CoA biosynthesis leads to an oxidized thioredoxin system, mitochondrial lipid peroxidation, and loss in cell viability, which were all rescued by ferrostatin-1. These findings identify CoA-mediated post-translation modification to regulate the thioredoxin system as an alternative ferroptosis protection pathway with potential clinical relevance for patients with disrupted CoA metabolism.

Abstract Outcomes for patients with brain metastases (BM) from targetable epidermal growth factor receptor (EGFR) mutated non-small cell lung cancer (NSCLC) have been improved with tyrosine kinase inhibitors (TKIs). However, outcomes following stereotactic radiosurgery (SRS) for NSCLC BM patients with other pathogenic EGFR mutations and variants remain uncertain. We sought to characterize outcomes for NSCLC BM patients with pathogenic variants (PV) or variants of uncertain significance (VUS) in EGFR following SRS. We retrospectively identified 600 NSCLC BM patients who underwent an initial course of SRS during 2015- 2020. Demographic, clinical, genomic, and treatment characteristics were recorded. Intracranial progression-free survival (ICP-FS) and overall survival (OS) were estimated via the Kaplan Meier method. Median follow up was 9.6 months. 155 (25.8%) patients had actionable mutations, including in EGFR (112). Of those with EGFR mutations, next-generation sequencing (NGS) data was available for 65 patients. In patients with targetable EGFR mutations, 39 received pre-SRS and 69 received post-SRS treatment with a TKI, typically with a 1st/2nd generation TKI. Most patients (n=12/13) with EGFR VUS received (chemo)immunotherapy. OS was significantly better for patients with any EGFR mutation/variant compared to patients without a detected variant (median 21.1 mos vs 8.1 mos, p<0.0001), however, there was no difference in ICP-FS. Patients with EGFR VUS had improved OS and ICP-FS compared to EGFR PVs (median 56.3 mos vs 19 mos, p=0.022) and (median 53.1 mos vs 7.7 mos, p=0.041), respectively. While patients with EGFR mutation/variants demonstrated improvement in OS, ICP-FS was likely limited by use of early generation TKIs with SRS. Notably, there was compelling improvement in OS and ICP-FS associated with EGFR VUS, which is hypothesis generating and requires a larger cohort for further examination.

Effective spatio-temporal control of transcription and replication during S-phase is paramount to maintaining genomic integrity and cell survival. Dysregulation of these systems can lead to conflicts between the transcription and replication machinery causing DNA damage and cell death. BRD4, a BET bromodomain protein and known transcriptional regulator, interacts with P-TEFb to ensure efficient transcriptional elongation by stimulating phosphorylation of RNA Polymerase II (RNAPII). Here we report that disruption of BET bromodomain protein function causes RNAPII pausing on the chromatin and DNA damage affecting cells in S-phase. We find that this persistent, RNAPII-dependent pausing leads to accumulation of RNA:DNA hybrids (R-loops), which are known to lead to transcription-replication conflicts (TRCs), DNA damage, and cell death. Furthermore, we show that resolution of R-loops abrogates BET bromodomain inhibitor-induced DNA damage, and that BET bromodomain inhibition induces both R-loops and DNA damage at sites of BRD4 occupancy. Finally, we see that the BRD4 C-terminal domain, which interacts with P-TEFb, is required to prevent R-loop formation and DNA damage caused by BET bromodomain inhibition and that oncogenes which promote transcription and replication exacerbate BET bromodomain inhibitor-induced DNA damage. Together, these findings demonstrate that BET bromodomain inhibitors can damage DNA via induction of R-loops and TRCs in highly replicative cells.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.