ABSTRACT The tissue microenvironment in prostate cancer is profoundly altered. While such alterations have been implicated in driving prostate cancer initiation and progression to aggressive disease, how prostate cancer cells and their precursors mediate those changes is unclear, in part due to the inability to longitudinally study the disease evolution in human tissues. To overcome this limitation, we performed extensive single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) and rigorous molecular pathology of the comparative biology between human prostate cancer and key time points in the disease evolution of a genetically engineered mouse model (GEMM) of prostate cancer. Our studies of human tissues, with validation in a large external data set, revealed that cancer cell-intrinsic activation of MYC signaling was the top up-regulated pathway in human cancers, representing a common denominator across the well-known molecular and pathological heterogeneity of human prostate cancer. Likewise, numerous non-malignant cell states in the tumor microenvironment (TME), including non-cancerous epithelial, immune, and fibroblast cell compartments, were conserved across individuals, raising the possibility that these cell types may be a sequelae of the convergent MYC activation in the cancer cells. To test this hypothesis, we employed a GEMM of prostate epithelial cell-specific MYC activation in two mouse strains. Cell communication network and pathway analyses suggested that MYC oncogene-expressing neoplastic cells, directly and indirectly, reprogrammed the TME during carcinogenesis, leading to the emergence of cascading cell state alterations in neighboring epithelial, immune, and fibroblast cell types that paralleled key findings in human prostate cancer. Importantly, among these changes, the progression from a precursor-enriched to invasive-cancer-enriched state was accompanied by a cell-intrinsic switch from pro-immunogenic to immunosuppressive transcriptional programs with coinciding enrichment of immunosuppressive myeloid and Treg cells in the immune microenvironment. These findings implicate activation of MYC signaling in reshaping convergent aspects of the TME of prostate cancer as a common denominator across the otherwise well-documented molecular heterogeneity of human prostate cancer.

How prostate cancer cells and their precursors mediate changes in the tumor microenvironment (TME) to drive prostate cancer progression is unclear, in part due to the inability to longitudinally study the disease evolution in human tissues. To overcome this limitation, we perform extensive single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) and molecular pathology of the comparative biology between human prostate cancer and key stages in the disease evolution of a genetically engineered mouse model (GEMM) of prostate cancer. Our studies of human tissues reveal that cancer cell-intrinsic activation of MYC signaling is a common denominator across the well-known molecular and pathological heterogeneity of human prostate cancer. Cell communication network and pathway analyses in GEMMs show that MYC oncogene-expressing neoplastic cells, directly and indirectly, reprogram the TME during carcinogenesis, leading to a convergence of cell state alterations in neighboring epithelial, immune, and fibroblast cell types that parallel key findings in human prostate cancer.

In this study, proximal fleximer nucleos(t)ide analogues of Bemnifosbuvir were synthesized and evaluated for their potential to serve as antiviral therapeutics. The final parent flex-nucleoside and ProTide modified flex-nucleoside analogues were tested against several viral families including flaviviruses, filoviruses, and coronaviruses. Modest activity against Zaire Ebola virus was observed at 30 μM for compound ProTide modified analogue. Neither compound exhibited activity for any of the other viruses tested. The parent flex-nucleoside analogue was screened for toxicity in CD-1 mice and showed no adverse effects up to 300 mg/kg, the maximum concentration tested.

Immunotherapy is a treatment for many types of cancer, primarily due to deep and durable clinical responses mediated by immune checkpoint blockade (ICB)[1][1], [2][2]. Prostate cancer is a notable exception in that it is generally unresponsive to ICB. The standard treatment for advanced prostate cancer is androgen-deprivation therapy (ADT), a form of castration (CTX). ADT is initially effective, but over time patients eventually develop castration-resistant prostate cancer (CRPC). Here, we focused on defining tumor-cell intrinsic factors that contribute to prostate cancer progression and resistance to immunotherapy. We analyzed cancer cells isolated from castration-sensitive and castration-resistant prostate tumors, and discovered that castration resulted in significant secretion of Interleukin-8 (IL-8) and it’s likely murine homolog Cxcl15. These chemokines drove subsequent intra-tumoral infiltration with polymorphonuclear myeloid-derived suppressor cells (PMN-MDSCs), promoting tumor progression. PMN-MDSC infiltration was abrogated when IL-8 was deleted from prostate cancer epithelial cells using CRISPR/Cas9, or when PMN-MDSC migration was blocked with antibodies against the IL-8 receptor CXCR2. Blocking PMN-MDSC infiltration in combination with anti-CTLA-4 delayed the onset of castration resistance and increased the density of polyfunctional CD8 T cells in tumors. Taken together, our findings establish castration-mediated IL-8 secretion and subsequent PMN-MDSC infiltration as a key suppressive mechanism in the progression of prostate cancer. Targeting of the IL-8/CXCR2 axis around the time of ADT, in combination with ICB, represents a novel therapeutic approach to delay prostate cancer progression to advanced disease. [1]: #ref-1 [2]: #ref-2