ABSTRACT Bispecific T-cell engagers (BiTEs) are bispecific antibodies that redirect T cells to target antigen-expressing tumors. BiTEs can be secreted by T cells through genetic engineering and perform anti-tumor activity. We hypothesized that BiTE-secreting T cells could be a valuable T cell-directed therapy in solid tumors, with distinct properties in mono- or multi-valent strategies incorporating chimeric antigen receptor (CAR) T cells. Glioblastomas represent a good model for solid tumor heterogeneity and represent a significant therapeutic challenge. We detected expression of tumor-associated epidermal growth factor receptor (EGFR), EGFR variant III (EGFRvIII), and interleukin-13 receptor alpha 2 (IL13Rα2) on glioma tissues and glioma cancer stem cells. These antigens formed the basis of a multivalent approach, using a conformation-specific tumor-related EGFR targeting antibody (806) and Hu08, an IL13Rα2-targeting antibody, as the scFvs to generate new BiTE molecules. Compared with 806CAR T cells and Hu08CAR T cells, BiTE T cells demonstrated prominent activation, cytokine production, and cytotoxicity in response to target-positive gliomas. Superior response activity was also demonstrated in BiTE secreting bivalent targeting T cells compared with bivalent targeting CAR T cells, which significantly delayed tumor growth in a glioma mouse model. In summary, BiTEs secreted by mono- or multi- valent targeting T cells have potent anti-tumor activity in vitro and in vivo with significant sensitivity and specificity, demonstrating a promising strategy in solid tumor therapy.

Abstract Background Endocrine therapy is the most important treatment modality of breast cancer patients whose tumors express the estrogen receptor α (ERα). The androgen receptor (AR) is also expressed in the vast majority (80–90%) of ERα-positive tumors. AR-targeting drugs are not used in clinical practice, but have been evaluated in multiple trials and preclinical studies. Methods We performed a genome-wide study to identify hormone/drug-induced single nucleotide polymorphism (SNP) genotype - dependent gene-expression, known as PGx-eQTL, mediated by either an AR agonist (dihydrotestosterone) or a partial antagonist (enzalutamide), utilizing a previously well characterized lymphoblastic cell line panel. The association of the identified SNPs-gene pairs with breast cancer phenotypes were then examined using three genome-wide association (GWAS) studies that we have published and other studies from the GWAS catalog. Results We identified 13 DHT-mediated PGx-eQTL loci and 23 Enz-mediated PGx-eQTL loci that were associated with breast cancer outcomes post ER antagonist or aromatase inhibitors (AI) treatment, or with pharmacodynamic (PD) effects of AIs. An additional 30 loci were found to be associated with cancer risk and sex-hormone binding globulin levels. The top loci involved the genes IDH2 and TMEM9, the expression of which were suppressed by DHT in a PGx-eQTL SNP genotype-dependent manner. Both of these genes were overexpressed in breast cancer and were associated with a poorer prognosis. Therefore, suppression of these genes by AR agonists may benefit patients with minor allele genotypes for these SNPs. Conclusions We identified AR-related PGx-eQTL SNP-gene pairs that were associated with risks, outcomes and PD effects of endocrine therapy that may provide potential biomarkers for individualized treatment of breast cancer.