Insufficient oxygen and nutrient supply often restrain solid tumor growth, and the hypoxia-inducible factors (HIF) 1α and HIF-2α are key transcription regulators of phenotypic adaptation to low oxygen levels. Moreover, mouse gene disruption studies have implicated HIF-2 α in embryonic regulation of tyrosine hydroxylase , a hallmark gene of the sympathetic nervous system. Neuroblastoma tumors originate from immature sympathetic cells, and therefore we investigated the effect of hypoxia on the differentiation status of human neuroblastoma cells. Hypoxia stabilized HIF-1α and HIF-2α proteins and activated the expression of known hypoxia-induced genes, such as vascular endothelial growth factor and tyrosine hydroxylase . These changes in gene expression also occurred in hypoxic regions of experimental neuroblastoma xenografts grown in mice. In contrast, hypoxia decreased the expression of several neuronal/neuroendocrine marker genes but induced genes expressed in neural crest sympathetic progenitors, for instance c-kit and Notch-1 . Thus, hypoxia apparently causes dedifferentiation both in vitro and in vivo . These findings suggest a novel mechanism for selection of highly malignant tumor cells with stem-cell characteristics.

Significance Here we report a fundamental and previously unknown role for the receptor tyrosine kinase AXL as a direct hypoxia-inducible transcription factor target driving the aggressive phenotype in renal clear cell carcinoma through the regulation of the SRC proto-oncogene nonreceptor tyrosine kinase and the MET proto-oncogene receptor tyrosine kinase. Of therapeutic relevance, we demonstrate that inactivation of growth arrest-specific 6 (GAS6)/AXL signaling using a soluble AXL decoy receptor reversed the invasive and metastatic phenotype of clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) cells. Furthermore, we define a pathway by which GAS6/AXL signaling utilizes lateral activation of MET through SRC to maximize cellular invasion. Our data provide an alternative model for SRC and MET activation by GAS6 in ccRCC and identify AXL as a therapeutic target driving the aggressive phenotype in renal clear cell carcinoma.

A longstanding disconnect between the growing number of MHC Class I immunopeptidomic studies and genomic medicine hinders cancer vaccine design. We develop COD-dipp to genomically map the full spectrum of detected canonical and non canonical (non-exonic) MHC Class I antigens from 26 cancer studies. We demonstrate that patient mutations in regions overlapping physically identified antigens better predict immunotherapy response when compared to neoantigen predictions. We suggest a vaccine design approach using 140,966 highly immune-visible regions of the genome annotated by their expression and haplotype frequency in the human population. These regions tend to be highly conserved, mutated in cancer and harbor 7.8 times more immunogenicity. Intersecting pan-cancer mutations with these immune surveilled regions revealed a potential to create off-the-shelf multi-epitope vaccines against public neoantigens. Here we release COD-dipp, a cancer vaccine toolkit as a web-application (www.proteogenomics.ca/codipp) and open-source high-throughput resource (upon peer-review).

The tumor microenvironment plays an essential role in supporting glioma stemness and radioresistance, and following radiotherapy, recurrent gliomas form in an irradiated microenvironment. Here, we found that astrocytes, when pre-irradiated, increased stemness and survival of co-cultured glioma cells. Tumor-naive brains increased reactive astrocytes in response to radiation, and mice subjected to radiation prior to implantation of glioma cells developed more aggressive tumors. We identified extracellular matrix derived from irradiated astrocytes as a major driver of this phenotype, and astrocyte-derived transglutaminase 2 (TGM2) as a promoter of glioma stemness and radioresistance. TGM2 levels were increased after radiation in vivo and in recurrent human glioma, and TGM2 inhibitors abrogated glioma stemness and survival. These data suggest that irradiation of the brain results in the formation of a tumor-supportive microenvironment. Therapeutic targeting of radiation-induced, astrocyte-derived extracellular matrix proteins may enhance the efficacy of standard of care radiotherapy by reducing stemness in glioma.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Immune checkpoint blockade (ICB) therapies have improved the overall survival (OS) of many patients with advanced cancers. However, the response rate to ICB varies widely among patients, exposing non-responders to potentially severe immune-related adverse events. The discovery of new biomarkers to identify patients responding to ICB is now a critical need in the clinic. We therefore investigated the tumor microenvironment (TME) of advanced clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) samples from primary and metastatic sites to identify molecular and cellular markers of response to ICB. We revealed a significant discrepancy in treatment response between subgroups based on cell fractions inferred from metastatic sites. One of the subgroups was enriched in non-responders and harbored a lower fraction of CD8+ T cells and plasma cells, as well as a decreased expression of immunoglobulin genes. In addition, we developed the Tumor-Immunity Differential (TID) score which combines features from tumor cells and the TME to accurately predict response to anti-PD-1 immunotherapy (AUC-ROC=0.88, log-rank tests for PFS P < 0.0001, OS P = 0.01). Finally, we also defined TID-related genes (YWHAE, CXCR6 and BTF3), among which YWHAE was validated as a robust predictive marker of ICB response in independent cohorts of pre- or on-treatment biopsies of melanoma and lung cancers. Overall, these results provide a rationale to further explore variations in the cell composition of metastatic sites, and underlying gene signatures, to predict patient response to ICB treatments.