PURPOSE BRCA1 or BRCA2 ( BRCA) alterations are common in men with metastatic castration-resistant prostate cancer (mCRPC) and may confer sensitivity to poly(ADP-ribose) polymerase inhibitors. We present results from patients with mCRPC associated with a BRCA alteration treated with rucaparib 600 mg twice daily in the phase II TRITON2 study. METHODS We enrolled patients who progressed after one to two lines of next-generation androgen receptor–directed therapy and one taxane-based chemotherapy for mCRPC. Efficacy and safety populations included patients with a deleterious BRCA alteration who received ≥ 1 dose of rucaparib. Key efficacy end points were objective response rate (ORR; per RECIST/Prostate Cancer Clinical Trials Working Group 3 in patients with measurable disease as assessed by blinded, independent radiology review and by investigators) and locally assessed prostate-specific antigen (PSA) response (≥ 50% decrease from baseline) rate. RESULTS Efficacy and safety populations included 115 patients with a BRCA alteration with or without measurable disease. Confirmed ORRs per independent radiology review and investigator assessment were 43.5% (95% CI, 31.0% to 56.7%; 27 of 62 patients) and 50.8% (95% CI, 38.1% to 63.4%; 33 of 65 patients), respectively. The confirmed PSA response rate was 54.8% (95% CI, 45.2% to 64.1%; 63 of 115 patients). ORRs were similar for patients with a germline or somatic BRCA alteration and for patients with a BRCA1 or BRCA2 alteration, while a higher PSA response rate was observed in patients with a BRCA2 alteration. The most frequent grade ≥ 3 treatment-emergent adverse event was anemia (25.2%; 29 of 115 patients). CONCLUSION Rucaparib has antitumor activity in patients with mCRPC and a deleterious BRCA alteration, but with a manageable safety profile consistent with that reported in other solid tumor types.

Molecular alterations in cancer can cause phenotypic changes in tumor cells and their microenvironment. Routine histopathology tissue slides, which are ubiquitously available, can reflect such morphological changes. Here, we show that deep learning can consistently infer a wide range of genetic mutations, molecular tumor subtypes, gene expression signatures and standard pathology biomarkers directly from routine histology. We developed, optimized, validated and publicly released a one-stop-shop workflow and applied it to tissue slides of more than 5,000 patients across multiple solid tumors. Our findings show that a single deep learning algorithm can be trained to predict a wide range of molecular alterations from routine, paraffin-embedded histology slides stained with hematoxylin and eosin. These predictions generalize to other populations and are spatially resolved. Our method can be implemented on mobile hardware, potentially enabling point-of-care diagnostics for personalized cancer treatment. More generally, this approach could elucidate and quantify genotype–phenotype links in cancer. Two papers by Kather and colleagues and Gerstung and colleagues develop workflows to predict a wide range of molecular alterations from pan-cancer digital pathology slides.

Prostate specific membrane antigen-targeted positron emission tomography/computerized tomography has the potential to improve the detection and localization of prostate cancer. OSPREY was a prospective trial designed to determine the diagnostic performance of 18F-DCFPyL-positron emission tomography/computerized tomography for detecting sites of metastatic prostate cancer.Two patient populations underwent 18F-DCFPyL-positron emission tomography/computerized tomography. Cohort A enrolled men with high-risk prostate cancer undergoing radical prostatectomy with pelvic lymphadenectomy. Cohort B enrolled patients with suspected recurrent/metastatic prostate cancer on conventional imaging. Three blinded central readers evaluated the 18F-DCFPyL-positron emission tomography/computerized tomography. Diagnostic performance of 18F-DCFPyL-positron emission tomography/computerized tomography was based on imaging results compared to histopathology. In cohort A, detection of pelvic nodal disease (with specificity and sensitivity as co-primary end points) and of extrapelvic metastases were evaluated. In cohort B, sensitivity and positive predictive value for prostate cancer within biopsied lesions were evaluated.A total of 385 patients were enrolled. In cohort A (252 evaluable patients), 18F-DCFPyL-positron emission tomography/computerized tomography had median specificity of 97.9% (95% CI: 94.5%-99.4%) and median sensitivity of 40.3% (28.1%-52.5%, not meeting prespecified end point) among 3 readers for pelvic nodal involvement; median positive predictive value and negative predictive value were 86.7% (69.7%-95.3%) and 83.2% (78.2%-88.1%), respectively. In cohort B (93 evaluable patients, median prostate specific antigen 11.3 ng/ml), median sensitivity and positive predictive value for extraprostatic lesions were 95.8% (87.8%-99.0%) and 81.9% (73.7%-90.2%), respectively.The primary end point for specificity was met while the primary end point for sensitivity was not. The high positive predictive value observed in both cohorts indicates that 18F-DCFPyL-positive lesions are likely to represent disease, supporting the potential utility of 18F-DCFPyL-positron emission tomography/computerized tomography to stage men with high-risk prostate cancer for nodal or distant metastases, and reliably detect sites of disease in men with suspected metastatic prostate cancer.

Precision treatment of cancer relies on genetic alterations which are diagnosed by molecular biology assays. 1 These tests can be a bottleneck in oncology workflows because of high turnaround time, tissue usage and costs. 2 Here, we show that deep learning can predict point mutations, molecular tumor subtypes and immune-related gene expression signatures 3,4 directly from routine histological images of tumor tissue. We developed and systematically optimized a one-stop-shop workflow and applied it to more than 4000 patients with breast 5 , colon and rectal 6 , head and neck 7 , lung 8,9 , pancreatic 10 , prostate 11 cancer, melanoma 12 and gastric 13 cancer. Together, our findings show that a single deep learning algorithm can predict clinically actionable alterations from routine histology data. Our method can be implemented on mobile hardware 14 , potentially enabling point-of-care diagnostics for personalized cancer treatment in individual patients.

ABSTRACT The majority of metastatic, castrate-resistant prostate cancer (mCRPC) patients are de novo resistant to immune checkpoint blockade (ICB), so therapeutic strategies to enhance immune-responsiveness are urgently needed. Here we performed a co-clinical trial of PARP inhibitor (PARPi) in combination with PD-1 or PDL-1 antibody in genomically unselected mCRPC patients or homologous-recombination proficient murine models, respectively, which demonstrated lack of efficacy. In contrast, PARPi in combination with PI3K inhibitor (PI3Ki), induced tumor regression via macrophage STING-dependent innate immune activation in vivo , and enhanced T-cell infiltration/activation in c-myc driven murine prostate cancer models, which was augmented by PD-L1 blockade. Ex vivo mechanistic studies revealed that PARPi-induced DNA double strand break-associated microvesicles released from tumor cells, coupled with PI3Ki-mediated c-GAS de-repression, were both required for macrophage cGAS/STING pathway activation. These data demonstrate that PARPi/PI3Ki combination triggers macrophage STING-mediated anti-cancer innate immunity, which is sufficient to induce tumor regression in ICB-refractory c-myc-driven prostate cancer. STATEMENT OF SIGNIFICANCE Co-targeting of PARP and PI3K signaling pathways activates c-GAS/STING pathway within tumor-associated macrophages, thereby enhancing T cell recruitment/activation and cancer clearance in c-myc-driven murine prostate cancer models. PARPi/PI3Ki combination therapy could markedly increase the fraction of mCRPC patients responsive to ICB, independent of germline or tumor homologous recombination status.

Abstract A major barrier to the successful application of nanotechnology for cancer treatment is the efficient delivery of therapeutic payloads to metastatic tumor deposits. We have previously discovered that cabozantinib, a tyrosine kinase inhibitor, triggers neutrophil-mediated anti-cancer innate immunity, resulting in tumor regression in an aggressive PTEN/p53-deficient genetically engineered murine model of advanced prostate cancer. Here, we specifically investigated the potential of cabozantinib-induced neutrophil activation and recruitment to enhance delivery of bovine serum albumin (BSA)-coated polymeric nanoparticles (NPs) into murine PTEN/p53-deficient prostate tumors. Based on the observation that BSA-coating of NPs enhanced association and internalization by activated neutrophils in vitro , relative to uncoated NPs, we systemically injected BSA-coated, dye-loaded NPs into prostate-specific PTEN/p53-deficient mice that were pre-treated with cabozantinib. Flow cytometric analysis revealed a 4-fold increase of neutrophil-associated NPs within the tumor microenvironment (TME) of mice pre-treated with cabozantinib relative to untreated controls. At steady-state, following 3 days of cabozantinib/NP administration, 1% of systemically injected dye-loaded NPs selectively accumulated within the TME of mice that were pre-treated with cabozantinib, compared to 0.11% uptake for mice that did not receive cabozantinib pre-treatment. Strikingly, neutrophil depletion with Ly6G antibody abolished NP accumulation in tumors to baseline levels, demonstrating targeted neutrophil-mediated NP delivery to the prostate TME. In summary, we have discovered a novel nano-immunotherapeutic strategy for enhanced intratumoral delivery of injected NPs, which results in significantly higher NP accumulation than reported strategies in the nanotechnology literature to-date.

Abstract PTEN loss-of-function occurs in approximately 50% of mCRPC patients, and is associated with a poor prognosis, therapeutic outcomes and resistance to immune-checkpoint inhibitors. Recent clinical studies demonstrated that dual PI3K/AKT pathway inhibition and androgen axis blockade led to a modest improvement in progression-free survival of PTEN-deficient mCRPC patients, but the mechanistic basis for this limited efficacy is unknown. To elucidate potential resistance mechanism(s), we performed co-clinical trials in a prostate-specific PTEN/p53-deficient genetically-engineered mouse model, and discovered that the recruitment of PD-1-expressing tumor-associated macrophages (TAM) thwarts the phagocytosis-mediated anti-tumor efficacy of androgen deprivation therapy (ADT)/PI3K inhibitor (PI3Ki) combination. Strikingly, we observed a TAM-dependent ∼3-fold enhancement in the overall response rate with the addition of PD-1 antibody (aPD-1) to ADT/PI3Ki combination therapy. Mechanistically, decreased lactate production from PI3Ki-treated tumor cells suppressed histone lactylation (H3K18lac) within TAM, resulting in their phagocytic activation, which was augmented by concurrent ADT/aPD-1 treatment. Consistent with our murine observations, single cell RNA-sequencing analysis of human metastatic PC samples revealed a direct correlation between high glycolytic activity and phagocytosis suppression. Critically, feedback activation of Wnt/β-catenin signaling observed in non-responder mice following ADT/PI3Ki/aPD-1 combination treatment, restored lactate-mediated H3K18lac and suppressed phagocytosis within macrophages. Altogether, these data suggest that reversal of lactate and PD-1-mediated TAM immunosuppression by PI3Ki and aPD-1, respectively, controls tumor growth in combination with ADT, and warrants further clinical investigation in PTEN/p53-deficient mCRPC patients. One Sentence Summary Inhibition of tumor-cell intrinsic lactate production suppresses PTEN/p53-deficient prostate cancer growth via macrophage activation/phagocytosis

5006 Background: The PRESTO trial (NCT03009981) showed that in patients with biochemically relapsed prostate cancer following radical prostatectomy with a PSA doubling time of ≤ 9 months and without evidence of metastatic disease by conventional imaging, intensified androgen receptor blockade for 52 weeks (androgen deprivation therapy [ADT] plus apalutamide [Apa], or ADT plus Apa and abiraterone acetate [Abi] plus prednisone) prolonged PSA progression-free survival compared to ADT alone (Aggarwal et al, JCO 2024). Here we report the HRQOL results. Methods: HRQOL measures included the Hot Flash Related Daily Interference Scale (HFRDIS), Expanded Prostate Cancer Index Composite (EPIC)-26 Sexual domain, PROMIS Fatigue Short Form and EQ-5D-5L, which assesses overall HRQOL in the 504 randomized patients. Published minimally important difference thresholds for these HRQOL measures are: HFRDIS 1.66 points, EPIC Sexual 10-12, PROMIS Fatigue 3-5, and EQ-5D-5L 0.06. General linear mixed modeling was used to estimate between-arm mean differences in HRQOL according to an intent-to-treat approach. Results: Mean changes from baseline to end of treatment (EOT) for each arm and for each HRQOL measure are summarized in Table. No statistically significant mean difference was reported between intensified androgen receptor blockade (Arm B, Arm C) vs ADT alone (Arm A) in any HRQOL measure. Further, numerical differences across arms for all HRQOL measures are below published minimally clinically important difference thresholds. Conclusions: Intensified androgen receptor blockade with Apa or Apa/Abi added to 52 weeks of ADT improves PSA progression-free survival without negatively affecting HRQOL. These HRQOL results add further support to intensification of androgen blockade in patients with high-risk biochemically recurrent prostate cancer. Clinical trial information: NCT03009981 . [Table: see text]

ABSTRACT Purpose Non-T cell-inflamed immunologically “cold” tumor microenvironments (TME) are associated with poor responsiveness to immune checkpoint blockade (ICB), and can be sculpted by tumor cell genomics. Here we evaluated how Retinoblastoma (Rb) tumor suppressor loss of function (LOF), one of the most frequent alterations in human cancer and associated with lineage plasticity, poor prognosis and therapeutic outcomes, alters the TME, and whether therapeutic strategies targeting the molecular consequences of Rb loss enhance ICB efficacy. Experimental Design We performed bioinformatics analysis to elucidate the impact of endogenous Rb LOF on the immune TME in human primary and metastatic tumors. Next, we utilized isogenic murine models of Rb-deficient prostate cancer (PC) for in vitro and in vivo mechanistic studies to examine how Rb loss and bromodomain and extraterminal (BET) domain inhibition (BETi) reprograms the immune landscape, and evaluated in vivo therapeutic efficacy of BETi, singly and in combination with ICB and androgen deprivation therapy. Results Rb loss was enriched in non-T cell-inflamed tumors, and Rb-deficient murine tumors demonstrated decreased immune infiltration in vivo . The BETi JQ1 increased immune infiltration into the TME through enhanced tumor cell STING/NF-κB activation and type I interferon (IFN) signaling within tumor cells, resulting in differential macrophage and T cell-mediated tumor growth inhibition and sensitization of Rb-deficient PC to ICB. Conclusions BETi can reprogram the immunologically cold Rb-deficient TME via STING/NF-κB/IFN signaling to sensitize Rb-deficient PC to ICB. These data provide the mechanistic rationale to test combinations of BETi and ICB in clinical trials of Rb-deficient PC. STATEMENT OF TRANSLATIONAL RELEVANCE Rb LOF is one of the most common genomic alterations in human cancer, occurring in approximately 1/3 of advanced malignancies, Furthermore, loss of Rb correlates with enhanced aggressiveness and poor therapeutic outcomes. In this study, we demonstrate that loss of Rb is also associated with an immunosuppressive tumor microenvironment and lack of responsiveness to immune checkpoint blockade (ICB). As a strategy to overcome Rb LOF induced immunosuppression, we have demonstrated that BETi treatment drives STING/NF-κB signaling and type I interferon production within tumor cells, resulting in immune-mediated tumor control in Rb-deficient PC, which is accentuated by the combination with ICB and ADT. These findings provide a roadmap for maximizing the clinical translation of BET inhibitors into the clinic to treat aggressive-variant Rb-deficient PC.