Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a highly metastatic disease. Tumors are poorly immunogenic and immunosuppressive, preventing T cell activation in the tumor microenvironment. Here, we present a microbial-based immunotherapeutic treatment for selective delivery of an immunogenic tetanus toxoid protein (TT856-1313) into PDAC tumor cells by attenuated Listeria monocytogenes. This treatment reactivated preexisting TT-specific memory T cells to kill infected tumor cells in mice. Treatment of KrasG12D,p53R172H, Pdx1-Cre (KPC) mice with Listeria-TT resulted in TT accumulation inside tumor cells, attraction of TT-specific memory CD4 T cells to the tumor microenvironment, and production of perforin and granzyme B in tumors. Low doses of gemcitabine (GEM) increased immune effects of Listeria-TT, turning immunologically cold into hot tumors in mice. In vivo depletion of T cells from Listeria-TT + GEM-treated mice demonstrated a CD4 T cell-mediated reduction in tumor burden. CD4 T cells from TT-vaccinated mice were able to kill TT-expressing Panc-02 tumor cells in vitro. In addition, peritumoral lymph node-like structures were observed in close contact with pancreatic tumors in KPC mice treated with Listeria-TT or Listeria-TT + GEM. These structures displayed CD4 and CD8 T cells producing perforin and granzyme B. Whereas CD4 T cells efficiently infiltrated the KPC tumors, CD8 T cells did not. Listeria-TT + GEM treatment of KPC mice with advanced PDAC reduced tumor burden by 80% and metastases by 87% after treatment and increased survival by 40% compared to nontreated mice. These results suggest that Listeria-delivered recall antigens could be an alternative to neoantigen-mediated cancer immunotherapy.

ABSTRACT Pancreatic ductal adenocarcinoma is highly metastatic, poorly immunogenic, and immune suppression prevents T cell activation in the tumor microenvironment. We developed a microbial-based immunotherapeutic concept for selective delivery of a highly immunogenic tetanus toxoid protein (TT 856-1313 ), into tumor cells by attenuated Listeria monocytogenes , and reactivation of pre-existing TT-specific memory T cells (generated during childhood) to kill infected tumor cells. Thus, TT here functions as an alternative for neoantigens. Treatment of KPC mice with Listeria -TT resulted in TT accumulation in tumors and inside tumor cells, and attraction of predominantly TT-specific memory CD4 T cells. Moreover, gemcitabine (GEM) combined with Listeria-TT significantly improved the migration of CD4 T cells into tumors and the production of perforin and granzyme B, turning cold tumors into immunological hot tumors. In vivo depletion of T cells in Listeria-TT+GEM-treated mice demonstrated CD4 T cell-mediated eradication of tumors and metastases (Mann-Whitney p<0.05). In addition, peritumoral lymph node like structures (LNS) were observed in close contact with the pancreatic tumors displaying CD4 T cells and CD8 T cells of KPC mice treated with Listeria -TT or Listeria -TT+GEM. The production of perforin and granzyme B was observed in LNS of KPC mice that received Listeria -TT+GEM. This combination not only reduced tumor burden (80%) and metastases (87%) significantly (p<0.05, Mann-Whitney), but also improved the survival time of KPC mice with advanced pancreatic cancer substantially (Mantel-Cox p<0.0001). Our results unveil new mechanisms of Listeria and GEM improving immunotherapy for PDAC.

Abstract Background Identifying chemical mentions within the Alzheimer’s and dementia literature can provide a powerful tool to further therapeutic research. Leveraging the Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI) ontology, which is rich in hierarchical and other relationship types, for entity normalization can provide an advantage for future downstream applications. We provide a reproducible hybrid approach that combines an ontology-enhanced PubMedBERT model for disambiguation with a dictionary-based method for candidate selection. Results There were 56,553 chemical mentions in the titles of 44,812 unique PubMed article abstracts. Based on our gold standard, our method of disambiguation improved entity normalization by 25.3 percentage points compared to using only the dictionary-based approach with fuzzy-string matching for disambiguation. For the CRAFT corpus, our method outperformed baselines (maximum 78.4%) with a 91.17% accuracy. For our Alzheimer’s and dementia cohort, we were able to add 47.1% more potential mappings between MeSH and ChEBI when compared to BioPortal. Conclusion Use of natural language models like PubMedBERT and resources such as ChEBI and PubChem provide a beneficial way to link entity mentions to ontology terms, while further supporting downstream tasks like filtering ChEBI mentions based on roles and assertions to find beneficial therapies for Alzheimer’s and dementia.

A mouse was generated containing a floxed exon 3 of the gene for the kinesin family member KIF9. By in situ hybridization, expression of KIF9 mRNA was highest in the testis and was also strong in epithelia containing multi-ciliated cells such as the ependyma, bronchioles and oviduct. Deletion of the exon led to loss of KIF9 expression at the mRNA and protein level with no effect on viability. However, homozygous KIF9 knockout males were sterile. Although KIF9 knockout sperm were motile, they were unable to fertilize oocytes in an in vitro fertilization assay. Closer examination of sperm motility indicated a subtle difference in waveform. Our results suggest that KIF9 plays a role male fertility, possibly through regulation of flagellar waveforms in ciliated cells.

Purpose: To demonstrate whether inhibition of intestinal microbial beta-glucuronidase (BGUS) abrogates tumor formation in an MMTV-PyMT mouse breast cancer model. Methods: Female MMTV- PyMT heterozygote mice (4 weeks old) were randomized to oral gavage with vehicle or UNC10201652 (20 μg/day), a microbial BGUS inhibitor, for 9 weeks. The entire animal carcass was assessed for tumor deposits by histology and immunohistochemical staining for tumor (Ki67, PCNA) and breast specific (ER, PR, Cyclin D1, αSMA, Integrin β1) markers. Results: The MMTV-PyMT breast pathology in our study simulates prior published reports of tumor incidence and aggressiveness. There was no significant difference in the tumor histology, the number of tumors (lesions), and patterns of spread of tumors in the UNC10201652 versus the vehicle-treated mice. Similarly, there were no significant differences in the semi-quantitative scores for expression of ER, PR, Ki67, PCNA, or Integrin β1. There were also no major differences seen in the qualitative screening of Cyclin D1 and αSMA. Conclusions: MMTV-PyMT mice administered UNC10201652, when compared to vehicle-treated mice, show a similar abundance of breast tumor (and tumor-initiating) lesions ranging from hyperplasia to frank carcinoma. There is a trend, however small, that the incidence of hyperplastic and adenomas may be decreased in UNC10201652 treated mice. Further refined dosing strategies in MMTV-PyMT are planned to clarify its biological significance. To our knowledge, this is the first report of the use of any BGUS inhibitor in chemoprevention of breast tumors using a genetic model simulating human breast cancer.

ABSTRACT Treatments for pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) are poorly effective, at least partly due to the tumor’s immune-suppressive stromal compartment. New evidence of positive effects on immune responses in the tumor microenvironment, compelled us to test the combination of gemcitabine (GEM), a standard chemotherapeutic for pancreatic cancer, with nicotinamide (NAM), the amide form of niacin (vitamin B3), in various mouse tumor models of pancreatic cancer, i.e. peritoneal or orthotopic of Panc-02 (Kras G12D ) and orthotopic KPC (Kras G12D , p53 R172H , Pdx1-Cre) grafts. A significant reduction in tumor weight and number of metastases was found, as well as a significant improved survival of the NAM+GEM group compared to all control groups. Immunohistochemistry and flow cytometry of pancreatic tumors showed a significant decrease in tumor-associated macrophages (TAM) and myeloid-derived suppressor cells (MDSC), an increase in the number of CD4 and CD8 T cells and the production of granzyme B in the NAM+GEM group. Moreover, T cell responses to tumor-associated antigen survivin were observed in spleens of the mice that received NAM+GEM but not in those that received single agents or saline. In addition, remodeling of the tumor stroma was observed with decreased collagen I and expression of hyaluronic acid binding protein, reorganization of the immune cells into lymph node like structures, and CD31 positive vessels. Expression profiling for a panel of immuno-oncology genes revealed significant changes in genes involved in migration and activation of T cells, attraction of dendritic cells, and epitope spreading. This study highlights the potential of NAM+GEM as immunotherapy for advanced pancreatic cancer.

The human pregnane X receptor (PXR), a master regulator of drug metabolism, has important roles in intestinal homeostasis and abrogating inflammation. Existing PXR ligands have substantial off-target toxicity. Based on prior work that established microbial (indole) metabolites as PXR ligands, we proposed microbial metabolite mimicry as a novel strategy for drug discovery that allows to exploit previously unexplored parts of chemical space. Here we report functionalized indole-derivatives as first-in-class non-cytotoxic PXR agonists, as a proof-of-concept for microbial metabolite mimicry. The lead compound, FKK6, binds directly to PXR protein in solution, induces PXR specific target gene expression in, cells, human organoids, and mice. FKK6 significantly represses pro-inflammatory cytokine production cells and abrogates inflammation in mice expressing the human PXR gene. The development of FKK6 demonstrates for the first time that microbial metabolite mimicry is a viable strategy for drug discovery and opens the door to mine underexploited regions of chemical space.

Chronic intestinal inflammation significantly contributes to the development of colorectal cancer (CRC) and remains a pertinent clinical challenge, necessitating novel therapeutic approaches. Indole-based microbial metabolite mimics FKK6, which is a ligand and agonist of the pregnane X receptor (PXR), was recently demonstrated to have PXR-dependent anti-inflammatory and protective effects in a mouse model of dextran sodium sulfate (DSS)-induced acute colitis. Here, we examined the therapeutic potential of FKK6 in a mouse model (C57BL/6 FVB humanized PXR mice) of colitis-associated colon cancer (CAC) induced by azoxymethane (AOM) and dextran sodium sulfate (DSS). FKK6 (2 mg/kg) displayed substantial anti-tumor activity, as revealed by reduced size and number of colon tumors, improved colon histopathology, and decreased expression of tumor markers (c-MYC, β-catenin, Ki-67, cyclin D) in the colon. In addition, we carried out the chronic toxicity (30 days) assessment of FKK6 (1 mg/kg and 2 mg/kg) in C57BL/6 mice. Histological examination of tissues, biochemical blood analyses, and immunohistochemical staining for Ki-67 and γ-H2AX showed no difference between FKK6-treated and control mice. Comparative metabolomic analyses in mice exposed for 5 days to DSS and administered with FKK6 (0.4 mg/kg) revealed no significant effects on several classes of metabolites in the mouse fecal metabolome. Ames and micronucleus tests showed no genotoxic and mutagenic potential of FKK6