Abstract Immunotherapy induces durable responses in a subset of patients with cancer. High tumor mutational burden (TMB) may be a response biomarker for PD-1/PD-L1 blockade in tumors such as melanoma and non–small cell lung cancer (NSCLC). Our aim was to examine the relationship between TMB and outcome in diverse cancers treated with various immunotherapies. We reviewed data on 1,638 patients who had undergone comprehensive genomic profiling and had TMB assessment. Immunotherapy-treated patients (N = 151) were analyzed for response rate (RR), progression-free survival (PFS), and overall survival (OS). Higher TMB was independently associated with better outcome parameters (multivariable analysis). The RR for patients with high (≥20 mutations/mb) versus low to intermediate TMB was 22/38 (58%) versus 23/113 (20%; P = 0.0001); median PFS, 12.8 months vs. 3.3 months (P ≤ 0.0001); median OS, not reached versus 16.3 months (P = 0.0036). Results were similar when anti-PD-1/PD-L1 monotherapy was analyzed (N = 102 patients), with a linear correlation between higher TMB and favorable outcome parameters; the median TMB for responders versus nonresponders treated with anti-PD-1/PD-L1 monotherapy was 18.0 versus 5.0 mutations/mb (P < 0.0001). Interestingly, anti-CTLA4/anti-PD-1/PD-L1 combinations versus anti-PD-1/PD-L1 monotherapy was selected as a factor independent of TMB for predicting better RR (77% vs. 21%; P = 0.004) and PFS (P = 0.024). Higher TMB predicts favorable outcome to PD-1/PD-L1 blockade across diverse tumors. Benefit from dual checkpoint blockade did not show a similarly strong dependence on TMB. Mol Cancer Ther; 16(11); 2598–608. ©2017 AACR.

Abstract Purpose: Pancreatic cancer is almost always lethal, and the only U.S. Food and Drug Administration–approved therapies for it, gemcitabine and erlotinib, produce objective responses in <10% of patients. We evaluated the clinical biological effects of curcumin (diferuloylmethane), a plant-derived dietary ingredient with potent nuclear factor-κB (NF-κB) and tumor inhibitory properties, against advanced pancreatic cancer. Experimental Design: Patients received 8 g curcumin by mouth daily until disease progression, with restaging every 2 months. Serum cytokine levels for interleukin (IL)-6, IL-8, IL-10, and IL-1 receptor antagonists and peripheral blood mononuclear cell expression of NF-κB and cyclooxygenase-2 were monitored. Results: Twenty-five patients were enrolled, with 21 evaluable for response. Circulating curcumin was detectable as drug in glucuronide and sulfate conjugate forms, albeit at low steady-state levels, suggesting poor oral bioavailability. Two patients showed clinical biological activity. One had ongoing stable disease for >18 months; interestingly, one additional patient had a brief, but marked, tumor regression (73%) accompanied by significant increases (4- to 35-fold) in serum cytokine levels (IL-6, IL-8, IL-10, and IL-1 receptor antagonists). No toxicities were observed. Curcumin down-regulated expression of NF-κB, cyclooxygenase-2, and phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 in peripheral blood mononuclear cells from patients (most of whom had baseline levels considerably higher than those found in healthy volunteers). Whereas there was considerable interpatient variation in plasma curcumin levels, drug levels peaked at 22 to 41 ng/mL and remained relatively constant over the first 4 weeks. Conclusions: Oral curcumin is well tolerated and, despite its limited absorption, has biological activity in some patients with pancreatic cancer.

Summary

Background

 Dabrafenib is an inhibitor of BRAF kinase that is selective for mutant BRAF. We aimed to assess its safety and tolerability and to establish a recommended phase 2 dose in patients with incurable solid tumours, especially those with melanoma and untreated, asymptomatic brain metastases. 

Methods

 We undertook a phase 1 trial between May 27, 2009, and March 20, 2012, at eight study centres in Australia and the USA. Eligible patients had incurable solid tumours, were 18 years or older, and had adequate organ function. BRAF mutations were mandatory for inclusion later in the study because of an absence of activity in patients with wild-type BRAF. We used an accelerated dose titration method, with the first dose cohort receiving 12 mg dabrafenib daily in a 21-day cycle. Once doses had been established, we expanded the cohorts to include up to 20 patients. On the basis of initial data, we chose a recommended phase 2 dose. Efficacy at the recommended phase 2 dose was studied in patients with BRAF-mutant tumours, including those with non-Val600Glu mutations, in three cohorts: metastatic melanoma, melanoma with untreated brain metastases, and non-melanoma solid tumours. This study is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00880321. 

Findings

 We enrolled 184 patients, of whom 156 had metastatic melanoma. The most common treatment-related adverse events of grade 2 or worse were cutaneous squamous-cell carcinoma (20 patients, 11%), fatigue (14, 8%), and pyrexia (11, 6%). Dose reductions were necessary in 13 (7%) patients. No deaths or discontinuations resulted from adverse events, and 140 (76%) patients had no treatment-related adverse events worse than grade 2. Doses were increased to 300 mg twice daily, with no maximum tolerated dose recorded. On the basis of safety, pharmacokinetic, and response data, we selected a recommended phase 2 dose of 150 mg twice daily. At the recommended phase 2 dose in 36 patients with Val600 BRAF-mutant melanoma, responses were reported in 25 (69%, 95% CI 51·9–83·7) and confirmed responses in 18 (50%, 32·9–67·1). 21 (78%, 57·7–91·4) of 27 patients with Val600Glu BRAF-mutant melanoma responded and 15 (56%, 35·3–74·5) had a confirmed response. In Val600 BRAF-mutant melanoma, responses were durable, with 17 patients (47%) on treatment for more than 6 months. Responses were recorded in patients with non-Val600Glu BRAF mutations. In patients with melanoma and untreated brain metastases, nine of ten patients had reductions in size of brain lesions. In 28 patients with BRAF-mutant non-melanoma solid tumours, apparent antitumour activity was noted in a gastrointestinal stromal tumour, papillary thyroid cancers, non-small-cell lung cancer, ovarian cancer, and colorectal cancer. 

Interpretation

 Dabrafenib is safe in patients with solid tumours, and an active inhibitor of Val600-mutant BRAF with responses noted in patients with melanoma, brain metastases, and other solid tumours. 

Funding

 GlaxoSmithKline.

Abstract Purpose: Checkpoint inhibitors demonstrate salutary anticancer effects, including long-term remissions. PD-L1 expression/amplification, high mutational burden, and mismatch repair deficiency correlate with response. We have, however, observed a subset of patients who appear to be “hyperprogressors,” with a greatly accelerated rate of tumor growth and clinical deterioration compared with pretherapy, which was also recently reported by Institut Gustave Roussy. The current study investigated potential genomic markers associated with “hyperprogression” after immunotherapy. Experimental Design: Consecutive stage IV cancer patients who received immunotherapies (CTLA-4, PD-1/PD-L1 inhibitors or other [investigational] agents) and had their tumor evaluated by next-generation sequencing were analyzed (N = 155). We defined hyperprogression as time-to-treatment failure (TTF) <2 months, >50% increase in tumor burden compared with preimmunotherapy imaging, and >2-fold increase in progression pace. Results: Amongst 155 patients, TTF <2 months was seen in all six individuals with MDM2/MDM4 amplification. After anti-PD1/PDL1 monotherapy, four of these patients showed remarkable increases in existing tumor size (55% to 258%), new large masses, and significantly accelerated progression pace (2.3-, 7.1-, 7.2- and 42.3-fold compared with the 2 months before immunotherapy). In multivariate analysis, MDM2/MDM4 and EGFR alterations correlated with TTF <2 months. Two of 10 patients with EGFR alterations were also hyperprogressors (53.6% and 125% increase in tumor size; 35.7- and 41.7-fold increase). Conclusions: Some patients with MDM2 family amplification or EGFR aberrations had poor clinical outcome and significantly increased rate of tumor growth after single-agent checkpoint (PD-1/PD-L1) inhibitors. Genomic profiles may help to identify patients at risk for hyperprogression on immunotherapy. Further investigation is urgently needed. Clin Cancer Res; 23(15); 4242–50. ©2017 AACR.

Abstract BACKGROUND Because a role for nuclear factor‐κB (NF‐κB) has been implicated in the pathogenesis of pancreatic carcinoma, this transcription factor is a potential target for the treatment of this devastating disease. Curcumin (diferuloylmethane) is a phytochemical with potent NF‐κB‐inhibitory activity. It is pharmacologically safe, but its bioavailability is poor after oral administration. METHODS The authors encapsulated curcumin in a liposomal delivery system that would allow intravenous administration. They studied the in vitro and in vivo effects of this compound on proliferation, apoptosis, signaling, and angiogenesis using human pancreatic carcinoma cells. NF‐κB was constitutively active in all human pancreatic carcinoma cell lines evaluated and liposomal curcumin consistently suppressed NF‐κB binding (electrophoretic mobility gel shift assay) and decreased the expression of NF‐κB‐regulated gene products, including cyclooxygenase‐2 (immunoblots) and interleukin‐8 (enzyme‐linked immunoassay), both of which have been implicated in tumor growth/invasiveness. These in vitro changes were associated with concentration and time‐dependent antiproliferative activity (3‐[4,5‐dimethylthiazol‐2‐yl]2,5‐diphenyltetrazolium bromide assay [MTT assay]) and proapoptotic effects (annexin V/propidium iodide staining [fluorescence‐activated cell sorting] and polyadenosine‐5′‐diphosphate‐ribose‐polymerase cleavage). RESULTS The activity of liposomal curcumin was equal to or better than that of free curcumin at equimolar concentrations. In vivo, curcumin suppressed pancreatic carcinoma growth in murine xenograft models and inhibited tumor angiogenesis. CONCLUSIONS Liposomal curcumin down‐regulated the NF‐κB machinery, suppressed growth, and induced apoptosis of human pancreatic cells in vitro. Antitumor and antiangiogenesis effects were observed in vivo. The experiments in the current study provide a biologic rationale for treatment of patients suffering from pancreatic carcinoma with this nontoxic phytochemical encapsulated in liposomes for systemic delivery. Cancer 2005. © 2005 American Cancer Society.

Abstract Purpose: Molecular profiling may have prognostic and predictive value, and is increasingly used in the clinical setting. There are more than a dozen fibroblast growth factor receptor (FGFR) inhibitors in development. Optimal therapeutic application of FGFR inhibitors requires knowledge of the rates and types of FGFR aberrations in a variety of cancer types. Experimental Design: We analyzed frequencies of FGFR aberrations in 4,853 solid tumors that were, on physician request, tested in a Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) laboratory (Foundation Medicine) using next-generation sequencing (182 or 236 genes), and analyzed by N-of-One. Results: FGFR aberrations were found in 7.1% of cancers, with the majority being gene amplification (66% of the aberrations), followed by mutations (26%) and rearrangements (8%). FGFR1 (mostly amplification) was affected in 3.5% of 4,853 patients; FGFR2 in 1.5%; FGFR3 in 2.0%; and FGFR4 in 0.5%. Almost every type of malignancy examined showed some patients with FGFR aberrations, but the cancers most commonly affected were urothelial (32% FGFR-aberrant); breast (18%); endometrial (∼13%), squamous lung cancers (∼13%), and ovarian cancer (∼9%). Among 35 unique FGFR mutations seen in this dataset, all but two are found in COSMIC. Seventeen of the 35 are known to be activating, and 11 are transforming. Conclusions: FGFR aberrations are common in a wide variety of cancers, with the majority being gene amplifications or activating mutations. These data suggest that FGFR inhibition could be an important therapeutic option across multiple tumor types. Clin Cancer Res; 22(1); 259–67. ©2015 AACR.

Purpose XL184 (cabozantinib) is a potent inhibitor of MET, vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2), and RET, with robust antiangiogenic, antitumor, and anti-invasive effects in preclinical models. Early observations of clinical benefit in a phase I study of cabozantinib, which included patients with medullary thyroid cancer (MTC), led to expansion of an MTC-enriched cohort, which is the focus of this article. Patients and Methods A phase I dose-escalation study of oral cabozantinib was conducted in patients with advanced solid tumors. Primary end points included evaluation of safety, pharmacokinetics, and maximum-tolerated dose (MTD) determination. Additional end points included RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors) response, pharmacodynamics, RET mutational status, and biomarker analyses. Results Eighty-five patients were enrolled, including 37 with MTC. The MTD was 175 mg daily. Dose-limiting toxicities were grade 3 palmar plantar erythrodysesthesia (PPE), mucositis, and AST, ALT, and lipase elevations and grade 2 mucositis that resulted in dose interruption and reduction. Ten (29%) of 35 patients with MTC with measurable disease had a confirmed partial response. Overall, 18 patients experienced tumor shrinkage of 30% or more, including 17 (49%) of 35 patients with MTC with measurable disease. Additionally, 15 (41%) of 37 patients with MTC had stable disease (SD) for at least 6 months, resulting in SD for 6 months or longer or confirmed partial response in 68% of patients with MTC. Conclusion Cabozantinib has an acceptable safety profile and is active in MTC. Cabozantinib may provide clinical benefit by simultaneously targeting multiple pathways of importance in MTC, including MET, VEGFR2, and RET. A global phase III pivotal study in MTC is ongoing ( ClinicalTrials.gov number NCT00215605).

MEK is a member of the MAPK signalling cascade that is commonly activated in melanoma. Direct inhibition of MEK blocks cell proliferation and induces apoptosis. We aimed to analyse safety, efficacy, and genotyping data for the oral, small-molecule MEK inhibitor trametinib in patients with melanoma.We undertook a multicentre, phase 1 three-part study (dose escalation, cohort expansion, and pharmacodynamic assessment). The main results of this study are reported elsewhere; here we present data relating to patients with melanoma. We obtained tumour samples to assess BRAF mutational status, and available tissues underwent exploratory genotyping analysis. Disease response was measured by Response Evaluation Criteria in Solid Tumors, and adverse events were defined by common toxicity criteria. This study is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00687622.97 patients with melanoma were enrolled, including 81 with cutaneous or unknown primary melanoma (36 BRAF mutant, 39 BRAF wild-type, six BRAF status unknown), and 16 with uveal melanoma. The most common treatment-related adverse events were rash or dermatitis acneiform (n=80; 82%) and diarrhoea (44; 45%), most of which were grade 2 or lower. No cutaneous squamous-cell carcinomas were recorded. Of 36 patients with BRAF mutations, 30 had not received a BRAF inhibitor before; two complete responses (both confirmed) and ten partial responses (eight confirmed) were noted in this subgroup (confirmed response rate, 33%). Median progression-free survival of this subgroup was 5·7 months (95% CI 4·0-7·4). Of the six patients who had received previous BRAF inhibition, one unconfirmed partial response was recorded. Of 39 patients with BRAF wild-type melanoma, four partial responses were confirmed (confirmed response rate, 10%).Our data show substantial clinical activity of trametinib in melanoma and suggest that MEK is a valid therapeutic target. Differences in response rates according to mutations indicate the importance of mutational analyses in the future.GlaxoSmithKline.

Cancer treatments have evolved from indiscriminate cytotoxic agents to selective genome- and immune-targeted drugs that have transformed the outcomes of some malignancies1. Tumor complexity and heterogeneity suggest that the ‘precision medicine’ paradigm of cancer therapy requires treatment to be personalized to the individual patient2–6. To date, precision oncology trials have been based on molecular matching with predetermined monotherapies7–14. Several of these trials have been hindered by very low matching rates, often in the 5–10% range15, and low response rates. Low matching rates may be due to the use of limited gene panels, restrictive molecular matching algorithms, lack of drug availability, or the deterioration and death of end-stage patients before therapy can be implemented. We hypothesized that personalized treatment with combination therapies would improve outcomes in patients with refractory malignancies. As a first test of this concept, we implemented a cross-institutional prospective study (I-PREDICT, NCT02534675 ) that used tumor DNA sequencing and timely recommendations for individualized treatment with combination therapies. We found that administration of customized multidrug regimens was feasible, with 49% of consented patients receiving personalized treatment. Targeting of a larger fraction of identified molecular alterations, yielding a higher ‘matching score’, was correlated with significantly improved disease control rates, as well as longer progression-free and overall survival rates, compared to targeting of fewer somatic alterations. Our findings suggest that the current clinical trial paradigm for precision oncology, which pairs one driver mutation with one drug, may be optimized by treating molecularly complex and heterogeneous cancers with combinations of customized agents. A prospective clinical study of cancer patients (I-PREDICT) demonstrated the feasibility of matching genomic alterations found in tumors to combined drug treatments.

Inhibition of MEK stops cell proliferation and induces apoptosis; therefore, this enzyme is a key anticancer target. Trametinib is a selective, orally administered MEK1/MEK2 inhibitor. We aimed to define the maximum tolerated dose and recommended phase 2 dose of trametinib and to assess its safety, pharmacokinetics, pharmacodynamics, and response rate in individuals with advanced solid tumours.We undertook a multicentre phase 1 study in patients with advanced solid tumours and adequate organ function. The study was in three parts: dose escalation to define the maximum tolerated dose; identification of the recommended phase 2 dose; and assessment of pharmacodynamic changes. Intermittent and continuous dosing regimens were analysed. Blood samples and tumour biopsy specimens were taken to assess pharmacokinetic and pharmacodynamic changes. Adverse events were defined with common toxicity criteria, and tumour response was measured by Response Evaluation Criteria In Solid Tumors. This study is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00687622.We enrolled 206 patients (median age 58·5 years, range 19-92). Dose-limiting toxic effects included rash (n=2), diarrhoea (n=1), and central serous retinopathy (n=2). The most common treatment-related adverse events were rash or dermatitis acneiform (n=165; 80%) and diarrhoea (87; 42%), most of which were grade 1 and 2. The maximum tolerated dose was 3 mg once daily and the recommended phase 2 dose was 2 mg a day. The effective half-life of trametinib was about 4 days. At the recommended phase 2 dose, the exposure profile of the drug showed low interpatient variability and a small peak:trough ratio of 1·81. Furthermore, mean concentrations in plasma were greater than the preclinical target concentration throughout the dosing interval. Pathway inhibition and clinical activity were seen, with 21 (10%) objective responses recorded.The recommended phase 2 dose of 2 mg trametinib once a day is tolerable, with manageable side-effects. Trametinib's inhibition of the expected target and clinical activity warrants its further development as a monotherapy and in combination.GlaxoSmithKline.