SNF'ing out antitumor immunity Immune checkpoint inhibitors induce durable tumor regressions in some, but not all, cancer patients. Understanding the mechanisms that determine tumor sensitivity to these drugs could potentially expand the number of patients who benefit (see the Perspective by Ghorani and Quezada). Pan et al. discovered that tumor cells in which a specific SWI/SNF chromatin remodeling complex had been experimentally inactivated were more sensitive to T cell–mediated killing. The cells were more responsive to interferon-γ, leading to increased secretion of cytokines that promote antitumor immunity. Miao et al. examined the genomic features of tumors from patients with metastatic renal cell carcinoma who had been treated with immune checkpoint inhibitors. Tumors harboring inactivating mutations in PBRM1 , which encodes a subunit of the same SWI/SNF complex, were more likely to respond to the drugs. Science , this issue p. 770 , p. 801 ; see also p. 745

Summary

 Eradicating tumor dormancy that develops following epidermal growth factor receptor (EGFR) tyrosine kinase inhibitor (TKI) treatment of EGFR-mutant non-small cell lung cancer, is an attractive therapeutic strategy but the mechanisms governing this process are poorly understood. Blockade of ERK1/2 reactivation following EGFR TKI treatment by combined EGFR/MEK inhibition uncovers cells that survive by entering a senescence-like dormant state characterized by high YAP/TEAD activity. YAP/TEAD engage the epithelial-to-mesenchymal transition transcription factor SLUG to directly repress pro-apoptotic BMF, limiting drug-induced apoptosis. Pharmacological co-inhibition of YAP and TEAD, or genetic deletion of YAP1, all deplete dormant cells by enhancing EGFR/MEK inhibition-induced apoptosis. Enhancing the initial efficacy of targeted therapies could ultimately lead to prolonged treatment responses in cancer patients.

Abstract Neuroendocrine carcinomas (NEC) are tumors expressing markers of neuronal differentiation that can arise at different anatomic sites but have strong histological and clinical similarities. Here we report the chromatin landscapes of a range of human NECs and show convergence to the activation of a common epigenetic program. With a particular focus on treatment emergent neuroendocrine prostate cancer (NEPC), we analyzed cell lines, patient-derived xenograft (PDX) models and human clinical samples to show the existence of two distinct NEPC subtypes based on the expression of the neuronal transcription factors ASCL1 and NEUROD1. While in cell lines and PDX models these subtypes are mutually exclusive, single cell analysis of human clinical samples exhibit a more complex tumor structure with subtypes coexisting as separate sub-populations within the same tumor. These tumor sub-populations differ genetically and epigenetically contributing to intra- and inter-tumoral heterogeneity in human metastases. Overall our results provide a deeper understanding of the shared clinicopathological characteristics shown by NECs. Furthermore, the intratumoral heterogeneity of human NEPCs suggests the requirement of simultaneous targeting of coexisting tumor populations as a therapeutic strategy.

Abstract Lineage plasticity, the ability of a cell to alter its identity, is an increasingly common mechanism of adaptive resistance to targeted therapy in cancer 1,2 . An archetypal example is the development of neuroendocrine prostate cancer (NEPC) after treatment of prostate adenocarcinoma (PRAD) with inhibitors of androgen signaling. NEPC is an aggressive variant of prostate cancer that aberrantly expresses genes characteristic of neuroendocrine (NE) tissues and no longer depends on androgens. To investigate the epigenomic basis of this resistance mechanism, we profiled histone modifications in NEPC and PRAD patient-derived xenografts (PDXs) using chromatin immunoprecipitation and sequencing (ChIP-seq). We identified a vast network of cis -regulatory elements (N~15,000) that are recurrently activated in NEPC. The FOXA1 transcription factor (TF), which pioneers androgen receptor (AR) chromatin binding in the prostate epithelium 3,4 , is reprogrammed to NE-specific regulatory elements in NEPC. Despite loss of dependence upon AR, NEPC maintains FOXA1 expression and requires FOXA1 for proliferation and expression of NE lineage-defining genes. Ectopic expression of the NE lineage TFs ASCL1 and NKX2-1 in PRAD cells reprograms FOXA1 to bind to NE regulatory elements and induces enhancer activity as evidenced by histone modifications at these sites. Our data establish the importance of FOXA1 in NEPC and provide a principled approach to identifying novel cancer dependencies through epigenomic profiling.

Summary BCOR and its paralog BCORL1 encode subunits of the Polycomb repressive complex 1.1 (PRC1.1) and are recurrently mutated in myeloid malignancies. We show that leukemia-associated BCOR/BCORL1 mutations unlink the PRC1.1 RING-PCGF enzymatic core from the KDM2B-containing chromatin targeting auxiliary subcomplex, either by causing complete protein loss or expression of a C-terminally truncated protein lacking the PCGF Ub-like fold discriminator (PUFD) domain. By uncoupling PRC1.1 repressive function from target genes, BCOR/BCORL1 mutations activate aberrant cell signaling programs that confer acquired resistance to treatment. This study provides a mechanistic basis for Polycomb repressive dysfunction as a key oncogenic driver in myeloid malignancies and identifies a potential strategy for targeted therapy in BCOR -mutated cancer.

Abstract Most invasive lobular breast cancers (ILC) are of the luminal A subtype and strongly hormone receptor positive. Yet, they are relatively resistant to tamoxifen and are associated with inferior long-term outcomes compared to invasive ductal cancers (IDC). In this study, we sought to gain mechanistic insights into these clinical findings that are not explained by the genetic landscape of ILC and to identify strategies to improve patient outcomes. Through a comprehensive analysis of the epigenome of ILC in pre-clinical models and clinical samples we found that compared to IDC, ILC has a distinct chromatin state that is linked to gained recruitment of FOXA1, a lineage-defining pioneer transcription factor. This results in an ILC-unique FOXA1-estrogen receptor (ER) axis that promotes the transcription of genes associated with tumor progression and poor outcomes. The ILC-unique FOXA1-ER axis leads to retained ER chromatin binding after tamoxifen treatment thereby facilitating tamoxifen resistance while remaining strongly dependent on ER signaling. Mechanistically, gained FOXA1 binding was associated with the auto-induction of FOXA1 in ILC through an ILC-unique FOXA1 binding site. Targeted silencing of this regulatory site resulted in the disruption of the feed-forward loop and growth inhibition in ILC. In summary, we show that ILC is characterized by a unique cell state and FOXA1-ER axis that dictate tumor progression and offer a novel mechanism of tamoxifen resistance. These results underscore the importance of conducting clinical trials dedicated to patients with ILC to optimize endocrine treatments in this breast cancer subtype.