Abstract Chronic lymphoproliferative disorders of natural killer cells (CLPD-NKs) and T-cell large granular lymphocytic leukemias (T-LGLs) are clonal lymphoproliferations arising from either natural killer cells or cytotoxic T lymphocytes (CTLs). We have investigated for distribution and functional significance of mutations in 50 CLPD-NKs and 120 T-LGL patients by direct sequencing, allele-specific PCR, and microarray analysis. STAT3 gene mutations are present in both T and NK diseases: approximately one-third of patients with each type of disorder convey these mutations. Mutations were found in exons 21 and 20, encoding the Src homology 2 domain. Patients with mutations are characterized by symptomatic disease (75%), history of multiple treatments, and a specific pattern of STAT3 activation and gene deregulation, including increased expression of genes activated by STAT3. Many of these features are also found in patients with wild-type STAT3, indicating that other mechanisms of STAT3 activation can be operative in these chronic lymphoproliferative disorders. Treatment with STAT3 inhibitors, both in wild-type and mutant cases, resulted in accelerated apoptosis. STAT3 mutations are frequent in large granular lymphocytes suggesting a similar molecular dysregulation in malignant chronic expansions of NK and CTL origin. STAT3 mutations may distinguish truly malignant lymphoproliferations involving T and NK cells from reactive expansions.

PURPOSE Approximately 20% of patients with TP53-mutant myelodysplastic syndromes (MDS) achieve complete remission (CR) with hypomethylating agents. Eprenetapopt (APR-246) is a novel, first-in-class, small molecule that restores wild-type p53 functions in TP53-mutant cells. METHODS This was a phase Ib/II study to determine the safety, recommended phase II dose, and efficacy of eprenetapopt administered in combination with azacitidine in patients with TP53-mutant MDS or acute myeloid leukemia (AML) with 20%-30% marrow blasts (ClinicalTrials.gov identifier: NCT03072043 ). RESULTS Fifty-five patients (40 MDS, 11 AML, and four MDS/myeloproliferative neoplasms) with at least one TP53 mutation were treated. The overall response rate was 71% with 44% achieving CR. Of patients with MDS, 73% (n = 29) responded with 50% (n = 20) achieving CR and 58% (23/40) a cytogenetic response. The overall response rate and CR rate for patients with AML was 64% (n = 7) and 36% (n = 4), respectively. Patients with only TP53 mutations by next-generation sequencing had higher rates of CR (69% v 25%; P = .006). Responding patients had significant reductions in TP53 variant allele frequency and p53 expression by immunohistochemistry, with 21 (38%) achieving complete molecular remission (variant allele frequency < 5%). Median overall survival was 10.8 months with significant improvement in responding versus nonresponding patients by landmark analysis (14.6 v 7.5 months; P = .0005). Overall, 19/55 (35%) patients underwent allogeneic hematopoietic stem-cell transplant, with a median overall survival of 14.7 months. Adverse events were similar to those reported for azacitidine or eprenetapopt monotherapy, with the most common grade ≥ 3 adverse events being febrile neutropenia (33%), leukopenia (29%), and neutropenia (29%). CONCLUSION Combination treatment with eprenetapopt and azacitidine is well-tolerated yielding high rates of clinical response and molecular remissions in patients with TP53-mutant MDS and oligoblastic AML.

Metabolic programs contribute to hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) fate but it is not known whether the metabolic regulation of protein synthesis controls HSPC differentiation. We discovered that SLC7A1/CAT1-dependent arginine uptake and its catabolism to spermidine control the erythroid specification of HSPCs via activation of eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A). eIF5A activity is dependent on the metabolism of spermidine to hypusine and inhibiting hypusine synthesis abrogates erythropoiesis and diverts EPO-stimulated HSPCs to a myeloid fate. Proteomic profiling reveals mitochondrial translation to be a critical target of hypusinated eIF5A and induction of mitochondrial function partially rescues erythropoiesis in the absence of hypusine. Within the hypusine network, ribosomal proteins are highly enriched and we identify defective eIF5A hypusination in erythroid pathologies caused by abnormal ribosome biogenesis. Thus, eIF5A-dependent protein synthesis is critical in the branching of erythro-myeloid differentiation and attenuated eIF5A activity characterizes ribosomal protein-linked disorders of ineffective erythropoiesis.