Abstract Cancerous inhibitor of PP2A (CIP2A) is a prevalent human oncoprotein that inhibits tumor suppressor PP2A-B56a. However, CIP2A mRNA and protein variants remain uncharacterized. Here, we report discovery of a CIP2A splicing variant NOCIVA (NOvel CIp2a VAriant). NOCIVA contains CIP2A exons 1-13 fused to a continuous stretch of 349 nucleotide from CIP2A intron 13. Intriguingly, the first 39 nucleotides of the NOCIVA specific sequence are in coding frame with exon 13 of CIP2A , and codes for a 13 amino acid peptide tail unhomologous to any known human protein sequence. Therefore, NOCIVA translates to a unique human protein. NOCIVA retains the capacity to bind to B56a, but whereas CIP2A is predominantly a cytoplasmic protein, NOCIVA translocates to nucleus. Indicative of prevalent alternative splicing from CIP2A to NOCIVA in myeloid malignancies, acute myeloid leukemia (AML) and chronic myeloid leukemia (CML) patient samples overexpress NOCIVA , but not CIP2A mRNA. In AML, high NOCIVA mRNA expression is a marker for adverse overall survival. In CML, high NOCIVA expression associates with inferior event free survival among imatinib treated patients, but not among patients treated with dasatinib or nilotinib. Collectively, we describe discovery of a novel variant of oncoprotein CIP2A, and its clinical relevance in myeloid leukemias. Key Points Discovery and characterization of a first mRNA variant of one of the most prevalently deregulated human oncoproteins CIP2A Unlike CIP2A, NOCIVA mRNA is overexpressed in AML and CML patient samples and associates with poor clinical response in both myeloid cancers

Despite of extensive genetic analysis of acute myeloid leukemia (AML), we still do not understand comprehensively mechanism that promote disease relapse from standard chemotherapy. Based on recent indications for non-genomic inhibition of tumor suppressor protein phosphatase 2A (PP2A) in AML, we examined mRNA expression of PP2A inhibitor proteins in AML patient samples. Notably, out of examined PP2A inhibitor proteins, overexpression of ARPP19 mRNA was found independent of current AML risk classification. Functionally, ARPP19 promoted AML cell viability and expression of oncoproteins MYC, CDK1, and another PP2A inhibitor CIP2A. Clinically, ARPP19 mRNA expression was significantly lower at diagnosis (p=0.035) in patients whose disease did not relapse after standard chemotherapy. ARPP19 was an independent predictor for relapse both in univariable (p=0.007) and in multivariable analyses (p=0.0001); and gave additive information to EVI1 expression and risk group status (additive effect, p=0.005). Low ARPP19 expression also associated with better patient outcome in TCGA LAML cohort (p=0.019). In addition, in matched patient samples from diagnosis, remission and relapse phases, ARPP19 expression associated with disease activity (p=0.034). Together, these data identify ARPP19 as a novel oncogenic PP2A inhibitor protein in AML, and demonstrate its risk group independent role in predicting AML patient relapse tendency.

Systemic understanding of protein phosphatase 2A (PP2A)-regulated cellular processes is still at infancy. Here, we present mass-spectrometry analysis of phospho-targets (dephosphorylome) regulated by PP2A modulation. In addition to PP2A-regulated processes and targets, the data reveal important general concepts and rules related to PP2A-mediated phosphoregulation. These include the unidirectionality paradigm of regulation of phosphorylation, and differential spatial distribution of kinase- and phosphatase-dominated phosphotargets. Data also present first systemic analysis of targets of PP2A-modulating oncoproteins, CIP2A, PME-1, and SET; including targets via which PP2A may coordinately regulate activities of cancer drivers and tumor suppressors such as MYC or TP53. To validate functional utility of this dataset, PP2A dephosphorylome activity was correlated with cancer cell responses to over 300 drugs. Notably, we find that cancer therapy responses can be broadly classified based on PP2A dephosphorylome activity, both in quantitative and qualitative manner. In summary, our data characterize rules by which PP2A coordinate cancer cell phosphosignaling and drug responses. The results also may also direct the use of emerging pharmacological approaches for PP2A activity modulation in human diseases.

Abstract The KRAS oncogene drives many common and highly fatal malignancies. These include pancreatic, lung, and colorectal cancer, where numerous different activating KRAS mutations have made the development of KRAS inhibitors difficult. Here we identify the scaffold protein SH3 and multiple ankyrin repeat domain 3 (SHANK3) as a RAS interactor that binds overactive mutant forms to limit oncogenic KRAS signalling and maintain RAS- activity at an optimal level. Depletion of SHANK3 results in hyperactivation of KRAS/mitogen-activated protein kinase (MAPK) signalling, which in turn selectively induces MAPK/ERK-dependent cell death in KRAS -mutant cancers. Furthermore, targeting of this therapeutic vulnerability through nanobody- or RNA interference- mediated disruption of the SHANK3-KRAS interaction reduces tumour growth in vivo. Thus, inhibition of the SHANK3-KRAS interaction represents a new pan-KRAS-mutant compatible strategy for selective killing of KRAS - mutant cancer cells through excessive signalling. Graphical abstract Schematic model of SHANK3-controlled cell fate in KRAS -mutant cancers. SHANK3 directly interacts with KRAS and competes with RAF for KRAS binding to sustain oncogenic RAS-MAPK/ERK signalling at an optimal level (i.e. below toxic oncogenic signalling) in KRAS -mutant cancers. SHANK3 silencing (1) and inhibition of SHANK3-KRAS interaction (2) drive KRAS -mutant cells into cell death.