Background Survival outcomes are poor for patients with metastatic urothelial carcinoma who receive standard, first-line, platinum-based chemotherapy. We assessed the overall survival of patients who received durvalumab (a PD-L1 inhibitor), with or without tremelimumab (a CTLA-4 inhibitor), as a first-line treatment for metastatic urothelial carcinoma. Methods DANUBE is an open-label, randomised, controlled, phase 3 trial in patients with untreated, unresectable, locally advanced or metastatic urothelial carcinoma, conducted at 224 academic research centres, hospitals, and oncology clinics in 23 countries. Eligible patients were aged 18 years or older with an Eastern Cooperative Oncology Group performance status of 0 or 1. We randomly assigned patients (1:1:1) to receive durvalumab monotherapy (1500 mg) administered intravenously every 4 weeks; durvalumab (1500 mg) plus tremelimumab (75 mg) administered intravenously every 4 weeks for up to four doses, followed by durvalumab maintenance (1500 mg) every 4 weeks; or standard-of-care chemotherapy (gemcitabine plus cisplatin or gemcitabine plus carboplatin, depending on cisplatin eligibility) administered intravenously for up to six cycles. Randomisation was done through an interactive voice–web response system, with stratification by cisplatin eligibility, PD-L1 status, and presence or absence of liver metastases, lung metastases, or both. The coprimary endpoints were overall survival compared between the durvalumab monotherapy versus chemotherapy groups in the population of patients with high PD-L1 expression (the high PD-L1 population) and between the durvalumab plus tremelimumab versus chemotherapy groups in the intention-to-treat population (all randomly assigned patients). The study has completed enrolment and the final analysis of overall survival is reported. The trial is registered with ClinicalTrials.gov, NCT02516241, and the EU Clinical Trials Register, EudraCT number 2015-001633-24. Findings Between Nov 24, 2015, and March 21, 2017, we randomly assigned 1032 patients to receive durvalumab (n=346), durvalumab plus tremelimumab (n=342), or chemotherapy (n=344). At data cutoff (Jan 27, 2020), median follow-up for survival was 41·2 months (IQR 37·9–43·2) for all patients. In the high PD-L1 population, median overall survival was 14·4 months (95% CI 10·4–17·3) in the durvalumab monotherapy group (n=209) versus 12·1 months (10·4–15·0) in the chemotherapy group (n=207; hazard ratio 0·89, 95% CI 0·71–1·11; p=0·30). In the intention-to-treat population, median overall survival was 15·1 months (13·1–18·0) in the durvalumab plus tremelimumab group versus 12·1 months (10·9–14·0) in the chemotherapy group (0·85, 95% CI 0·72–1·02; p=0·075). In the safety population, grade 3 or 4 treatment-related adverse events occurred in 47 (14%) of 345 patients in the durvalumab group, 93 (27%) of 340 patients in the durvalumab plus tremelimumab group, and in 188 (60%) of 313 patients in the chemotherapy group. The most common grade 3 or 4 treatment-related adverse event was increased lipase in the durvalumab group (seven [2%] of 345 patients) and in the durvalumab plus tremelimumab group (16 [5%] of 340 patients), and neutropenia in the chemotherapy group (66 [21%] of 313 patients). Serious treatment-related adverse events occurred in 30 (9%) of 345 patients in the durvalumab group, 78 (23%) of 340 patients in the durvalumab plus tremelimumab group, and 50 (16%) of 313 patients in the chemotherapy group. Deaths due to study drug toxicity were reported in two (1%) patients in the durvalumab group (acute hepatic failure and hepatitis), two (1%) patients in the durvalumab plus tremelimumab group (septic shock and pneumonitis), and one (<1%) patient in the chemotherapy group (acute kidney injury). Interpretation This study did not meet either of its coprimary endpoints. Further research to identify the patients with previously untreated metastatic urothelial carcinoma who benefit from treatment with immune checkpoint inhibitors, either alone or in combination regimens, is warranted. Funding AstraZeneca.

Abstract Background Molecular characterization of primary urothelial carcinoma (UC) revealed molecular subtypes with different genomic, transcriptomic, and clinicopathological characteristics, which might guide therapeutic decision making. A comprehensive molecular characterization of metastatic UC (mUC), however, is currently lacking in the literature. Because of the lethality of mUC, with few therapeutic options available for patients, a multi-omics characterization of mUC could aid to improve patient selection for new and existing therapies. Methods To define the molecular landscape of mUC and to identify potential targets for therapy, we performed whole genome DNA sequencing on fresh-frozen metastatic tumor biopsies of 116 mUC patients, and mRNA sequencing on 90 matched biopsies. Results Hierarchical clustering based on mutational signatures revealed two major genomic subtypes. The most prevalent subtype (67%) consisted almost exclusively of tumors with high APOBEC mutagenesis. APOBEC mutagenesis was detected in 91% of the samples, and appeared to be an ongoing process in mUC based on analysis of eight patients from whom serial biopsies were obtained during treatment. Contrary to the overall distribution of mutations, APOBEC associated mutations occurred throughout the genome, and independently of predicted accessible or transcribed genomic regions, suggesting that these mutations were generated during replication. Transcriptomic analysis revealed five mRNA-based subtypes: two luminal subtypes (40%), a stroma-rich (24%), basal/squamous (23%), and non-specified subtype (12%). The transcriptomic subtypes were different regarding driver gene alterations (e.g. ELF3 and TSC1 ), gene amplifications ( NECTIN4 and PPARG ), pathway activity, and immune cell infiltration. By integrating the genomic and transcriptomic data, potential therapeutic options per transcriptomic subtype and individual patient were proposed. Conclusions This study expands our knowledge on the molecular landscape of mUC, and serves as a reference for subtype-oriented and patient-specific research on the etiology of mUC, and for novel drug development. Trial registration The mUC cohort studied here is part of the Netherlands nationwide study of the center for personalized cancer treatment consortium (CPCT-02 Biopsy Protocol, NCT01855477 ), and the Drug Rediscovery Protocol (DRUP Trial, NCT02925234 ).

Abstract Background Differences in the clinical course and treatment responses in individual patients with advanced renal cell carcinoma (RCC) can largely be explained by the different genomics of this disease. To improve the personalized treatment strategy and survival outcomes for patients with advanced RCC, the genomic make-up in patients with advanced RCC was investigated to identify putative actionable mutations and signatures. Methods In this prospective multicenter study ( NCT01855477 ), whole-genome sequencing (WGS) data of locally advanced and metastatic tissue biopsies and matched whole-blood samples were collected from 91 patients with histopathologically confirmed RCC. WGS data were analyzed for small somatic variants, copy-number alterations and structural variants. For a subgroup of patients, RNA sequencing (RNA-Seq) data could be analyzed. RNA-Seq data were clustered on immunogenic and angiogenic gene expression patterns according to a previously developed angio-immunogenic gene signature. Results For papillary and clear cell RCC, putative actionable drug targets were detected by WGS in 100% of the patients. RNA-Seq data of clear cell and papillary RCC were clustered using a previously developed angio-immunogenic gene signature. Analyses of driver mutations and RNA-Seq data revealed clear differences among different RCC subtypes, showing the added value of WGS and RNA-Seq over clinicopathological data. Conclusions By improving both histological subtyping and the selection of treatment according to actionable targets and immune signatures, WGS and RNA-Seq may improve therapeutic decision making for most patients with advanced RCC, including patients with non-clear cell RCC for whom no standard treatment is available to data. Prospective clinical trials are needed to evaluate the impact of genomic and transcriptomic diagnostics on survival outcome for advanced RCC patients.

Abstract Immune checkpoint inhibitors (ICIs) improve overall survival in patients with metastatic urothelial cancer (mUC). To identify predictive markers of response, whole-genome DNA (n=70) and RNA-sequencing (n=41) were performed using fresh metastatic biopsies prior to treatment with pembrolizumab. PD-L1 combined positivity score did not, whereas tumor mutational burden and APOBEC mutagenesis modestly predicted response. Using gene expression analysis, we defined the T cell-to-stroma enrichment (TSE) score, a signature-based metric that captures the relative abundance of T cells and stromal cells. Patients with a positive and negative TSE score show progression-free survival rates at 6 months of 67 and 0%, respectively. The TSE score was captured by immunofluorescence in tumor tissue, and validated in two independent ICI-treated cohorts of patients with mUC (IMvigor210) and muscle-invasive UC (ABACUS). In conclusion, the TSE score represents a clinically applicable marker that potentially aids in prospectively selecting patients with mUC for ICI treatment.

The presence of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in melanoma has been linked to survival. Their predictive capability for immune checkpoint inhibition (ICI) response remains uncertain. Therefore, we investigated the association between treatment response and TILs in the largest cohort to date and analyzed if this association was independent of known clinical predictors.

The predictive value of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in immune-related adverse event (irAE) development remains unknown, although an association between tumor immunogenicity and irAEs has been suggested. We investigated the association between TIL abundance in pretreatment primary and metastasis specimens and the subsequent development of severe irAEs.