Malignant Peritoneal Mesothelioma (PeM) is a rare and fatal cancer that originates from the peritoneal lining of the abdomen. Standard treatment of PeM is limited to cytoreductive surgery and/or chemotherapy, and no effective targeted therapies for PeM exist. Some immune checkpoint inhibitor studies of mesothelioma have found positivity to be associated with a worse prognosis. To search for novel therapeutic targets for PeM, we performed a comprehensive integrative multi-omics analysis of the genome, transcriptome, and proteome of 19 treatment-naive PeM, and in particular we examined BAP1 mutation and copy-number status and its relationship to immune checkpoint inhibitor activation. We found that PeM could be divided into tumors with an inflammatory tumor microenvironment and those without, and that this distinction correlated with haploinsufficiency of BAP1. To further investigate the role of BAP1, we used our recently developed cancer driver gene prioritization algorithm, HITnDRIVE, and observed that PeM with BAP1 haploinsufficiency form a distinct molecular subtype characterized by distinct gene expression patterns of chromatin remodeling, DNA repair pathways, and immune checkpoint receptor activation. We demonstrate that this subtype is correlated with an inflammatory tumor microenvironment and thus is a candidate for immune checkpoint blockade therapies. Our findings reveal BAP1 to be a potential, easily trackable prognostic and predictive biomarker for PeM immunotherapy that refines PeM disease classification. BAP1 stratification may improve drug response rates in ongoing phase-I and II clinical trials exploring the use of immune checkpoint blockade therapies in PeM in which BAP1 status is not considered. This integrated molecular characterization provides a comprehensive foundation for improved management of a subset of PeM patients.

Prostate is the most frequent cancer in men. Prostate cancer progression is driven by androgen steroid hormones, and delayed by androgen deprivation therapy (ADT). Androgens control transcription by stimulating androgen receptor (AR) activity, yet also control pre-mRNA splicing through less clear mechanisms. Here we find androgens regulate splicing through AR-mediated transcriptional control of the epithelial-specific splicing regulator ESRP2 . Both ESRP2 and its close paralog ESRP1 are highly expressed in primary prostate cancer. Androgen stimulation induces splicing switches in many endogenous ESRP2-controlled mRNA isoforms, including a key splicing switch in the metastatic regulator FLNB which is associated with disease relapse. ESRP2 expression in clinical prostate cancer is repressed by ADT, which may thus inadvertently dampen epithelial splice programmes. Supporting this, FLNB splicing was reciprocally switched by the AR antagonist bicalutamide (Casodex®). Our data reveal a new mechanism of splicing control in prostate cancer with important implications for metastatic disease progression.Key points

ABSTRACT Transcription regulates key functions of living organisms in normal and disease states, including cell growth and development, embryonic and adult tissue organization, and tumor progression. Here we identify a novel mechanism of transcriptional regulation by an actin regulatory and signaling protein, Abelson Interactor 1 (ABI1). Using prostate cancer models, we uncover a reciprocal regulation between ABI1 and the Androgen Receptor (AR). ABI1 is a direct, androgen-regulated target; in turn, ABI1 interacts with AR and its splice variant ARv7, and co-regulates a subset of specific transcriptional targets. ABI1 directs transcription through transient yet well-defined interaction of its intrinsically disordered region with DNA. Clinical evaluation shows that the ABI1-DNA binding (through Exon 4 splicing) and ABI1-AR interaction are regulated during androgen deprivation therapy and prostate cancer progression, thus controlling tumor plasticity through connecting actin cytoskeleton and cellular signaling to transcriptional regulation. We propose ABI1 as epigenetic regulator of transcriptional homeostasis in AR-driven cancers. Statement of importance This study describes fundamental discovery in prostate cancer identifying novel mechanism of transcription by unique DNA binding mechanism involving actin cytoskeleton regulatory protein ABI1. ABI1-DNA binding activity predicts survival of prostate cancer patients. Moreover, we discover ABI1-AR reciprocal regulation that has far reaching implications for tumor plasticity and androgen-sensitive pathogenesis.

ABSTRACT Glycosaminoglycans are often deprioritized as targets for synthetic immunotherapy due to the complexity of glyco-epitopes and limited options for obtaining specific subtype-binding. Solid tumors express proteoglycans that are modified with oncofetal chondroitin sulfate (CS), a modification normally restricted to the placenta. Here, we report the design and functionality of conditional chimeric antigen receptor (CAR) T cells with selectivity to oncofetal CS. Following expression in T cells, the CAR could be ‘armed’ with recombinant VAR2CSA lectins (rVAR2) to target tumor cells expressing oncofetal CS. While un-armed CAR T cells remained inactive in the presence of target cells, VAR2-armed CAR T cells displayed robust activation and the ability to eliminate diverse tumor cell types in vitro . Cytotoxicity of the CAR T cells was proportional to the concentration of rVAR2 available to the CAR, offering a potential molecular handle to finetune CAR T cell activity. In vivo , armed CAR T cells rapidly targeted bladder tumors and increased survival of tumor-bearing mice. Thus, our work indicates that cancer-restricted glycosaminoglycans can be exploited as potential targets for CAR T cell therapy.

Abstract Prostate cancer (PCa) is mainly managed with androgen deprivation therapy (ADT), but this often leads to a dormant state and subsequent relapse as lethal castration-resistant prostate cancer (CRPC). Using our unique PCa patient-derived xenograft (PDX) dormancy models, we investigated this critical dormant phase and discovered a selective increase in B7-H4 expression during the dormancy period following mouse host castration. This finding is supported by observations in clinical specimens of PCa patients treated with ADT. Differential expression analyses revealed the enrichment of extracellular matrix (ECM)-cell interaction pathways in B7-H4-positive cells. Functional assays demonstrated a crucial role of B7-H4 in maintaining dormancy within the ECM niche. Specifically, B7-H4 expression in LNCaP cells reduced proliferation within dormant ECM in vitro and significantly delayed relapse in castrated hosts in vivo. These results shed light on the dynamic regulation of B7-H4 during PCa dormancy and underscore its potential as a therapeutic target for preventing CRPC relapse. Implications: Our study identified membranous B7-H4 expression during ADT-induced dormancy, highlighting its potential as a therapeutic target for managing dormant prostate cancer and preventing fatal CRPC relapse.

RNF185 is a RING finger domain-containing ubiquitin ligase implicated in ER-associated degradation. Prostate tumor patient data analysis revealed a negative correlation between RNF185 expression and prostate cancer progression and metastasis. Likewise, several prostate cancer cell lines exhibited greater migration and invasion capabilities in culture upon RNF185 depletion. Subcutaneous inoculation of mouse prostate cancer MPC3 cells stably expressing shRNA against RNF185 into mice resulted in larger tumors and more frequent lung metastases. RNA-sequencing and Ingenuity Pathway Analysis identified wound healing and cellular movement among the most significant pathways upregulated in RNF185-depleted, compared to control prostate cancer cells. Gene Set Enrichment Analyses performed in samples from patients harboring low RNF185 expression and in RNF185-depleted lines confirmed the deregulation of genes implicated in EMT. Among those, COL3A1 was identified as the primary mediator of RNF185's ability to impact migration phenotypes. Correspondingly, enhanced migration and metastasis of RNF185 KD prostate cancer cells were attenuated upon co-inhibition of COL3A1. Our results identify RNF185 as a gatekeeper of prostate cancer metastasis, partly via its control of COL3A1 availability.

Abstract Purpose: Preclinical data motivate clinical evaluation of inhibitors of mitogen-activated protein kinase-interacting kinases 1 and 2 (MNK1/2). We conducted a phase 1b clinical trial to study target engagement and safety of tomivosertib, a MNK1/2 inhibitor, alone and in combination with paclitaxel. Methods: Eligible patients had metastatic breast cancer resistant to standard of care treatments. Biopsies were obtained at baseline and during treatment with tomivosertib, and then tomivosertib was continued with addition of paclitaxel until disease progression or toxicity. Serum drug levels were measured, and pharmacodynamic endpoints included immunohistochemistry, proteomics, translatomics, and imaging mass cytometry. Results: Tomivosertib alone and in combination with paclitaxel was well tolerated. There was no pharmacokinetic interaction between the drugs. We observed a clear reduction in phosphorylation of eIF4E at S209, a major substrate of MNK1/2, and identified tomivosertib-induced perturbations in the proteome, translatome, and cellular populations of biopsied metastatic breast cancer tissue. Conclusion: We conclude that tomivosertib effectively inhibits MNK1/2 activity in metastatic breast cancer tissue, and that it can safely be combined with paclitaxel in future phase II studies. We demonstrate feasibility of using proteomic profiles, translatomic profiles, and spatial distribution of immune cell infiltrates for clinical pharmacodynamic studies.