Abstract Targeted therapy and immunotherapy have revolutionized the treatment of metastatic skin melanoma but none of the treatments are approved for patients with metastatic uveal melanoma (UM). Here we hypothesized that the poor responses to immunotherapy of UM can be enhanced by epigenetic modulation using HDAC or BET inhibitors (BETi). Cultured uveal melanoma cells were treated with the HDAC inhibitor (HDACi) entinostat or BETi JQ1. Entinostat induced HLA expression and PD-L1, but JQ1 did not. A syngenic mouse model carrying B16-F10 melanoma cells were treated with PD-1 and CTLA-4 inhibitors, which was curative. Co-treatment with the bioavailable BETi iBET-726 impaired the immunotherapy effect. Monotherapy of a B16-F10 mouse model with anti-PD-1 resulted in a moderate therapeutic effect that could be enhanced by entinostat. Mice carrying PD-L1 knockout B16-F10 cells were also sensitive to entinostat. This suggests HDAC inhibition and immunotherapy could work in concert. Indeed, co-cultures of UM with HLA-matched melanoma-specific tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) resulted in higher TIL-mediated melanoma killing when entinostat was added. Further exploration of combined immunotherapy and epigenetic therapy in metastatic UM is warranted.

Chk1 kinase is downstream of the ATR kinase in the sensing of improper replication. Previous cell culture studies have demonstrated that Chk1 is essential for replication and Chk1 inhibitors are efficacious against tumors with high-level replication stress such as Myc-induced lymphoma cells. Treatment with Chk1 inhibitors also combines well with certain chemotherapeutic drugs and effects associates with induction of DNA damage and reduction of Chk1 protein levels. Most studies of Chk1 function has relied on the use of inhibitors. Whether or not a mouse or cancer cells could survive if a kinase-dead form of Chk1 is expressed has not been investigated before. Here we generate a mouse model that expresses a kinase-dead (D130A) allele in the mouse germline. We find that this mouse is overtly normal and does not have problems with erythropoiesis with ageing as previously been shown for a mouse expressing one null allele. However, similar to a null allele, homozygous kinase-dead mice cannot be generated and timed pregnancies of heterozygous mice suggest lethality of homozygous blastocysts at around the time of implantation. By breeding the kinase-dead Chk1 mouse with a conditional allele we are able to demonstrate that expression of only one kinase-dead allele, but no wildtype allele, of Chek1 is lethal for Myc-induced cancer cells. Finally, treatment of melanoma cells with tumor-infiltrating T cells or CAR-T cells is effective even if Chk1 is inhibited, suggesting that Chk1 inhibitors can be safely administered in patients where immunotherapy is an essential component of the arsenal against cancer.