Small cell lung cancers (SCLCs) are composed of heterogeneous subtypes marked by lineage-specific transcription factors, including ASCL1, NEUROD1, and POU2F3. POU2F3-positive SCLCs, ∼12% of all cases, are uniquely dependent on POU2F3 itself; as such, approaches to attenuate POU2F3 expression may represent new therapeutic opportunities. Here using genome-scale screens for regulators of POU2F3 expression and SCLC proliferation, we define mSWI/SNF complexes as top dependencies specific to POU2F3-positive SCLC. Notably, chemical disruption of mSWI/SNF ATPase activity attenuates proliferation of all POU2F3-positive SCLCs, while disruption of non-canonical BAF (ncBAF) via BRD9 degradation is effective in pure non-neuroendocrine POU2F3-SCLCs. mSWI/SNF targets to and maintains accessibility over gene loci central to POU2F3-mediated gene regulatory networks. Finally, clinical-grade pharmacologic disruption of SMARCA4/2 ATPases and BRD9 decreases POU2F3-SCLC tumor growth and increases survival in vivo. These results demonstrate mSWI/SNF-mediated governance of the POU2F3 oncogenic program and suggest mSWI/SNF inhibition as a therapeutic strategy for POU2F3-positive SCLCs.

Abstract Small cell lung cancers (SCLC) are comprised of heterogeneous subtypes marked by lineage-specific transcription factors, including ASCL1, NEUROD1, and POU2F3. POU2F3-positive SCLC, ∼12% of all cases, are uniquely dependent on POU2F3 itself; as such, approaches to attenuate POU2F3 expression may represent new therapeutic opportunities. Here using genome-scale screens for regulators of POU2F3 expression and SCLC proliferation, we define mSWI/SNF complexes, including non-canonical BAF (ncBAF) complexes, as top dependencies specific to POU2F3-positive SCLC. Notably, clinical-grade pharmacologic mSWI/SNF inhibition attenuates proliferation of all POU2F3-positive SCLCs, while disruption of ncBAF via BRD9 degradation is uniquely effective in pure non-neuroendocrine POU2F3-SCLCs. mSWI/SNF maintains accessibility over gene loci central to POU2F3-mediated gene regulatory networks. Finally, chemical targeting of SMARCA4/2 mSWI/SNF ATPases and BRD9 decrease POU2F3-SCLC tumor growth and increase survival in vivo . Taken together, these results characterize mSWI/SNF-mediated global governance of the POU2F3 oncogenic program and suggest mSWI/SNF inhibition as a therapeutic strategy for SCLC.

Objectives To investigate the interaction between tramadol and representative tyrosine kinase inhibitors, and to study the inhibition mode of drug-interaction. Methods Liver microsomal catalyzing assay was developed. Sprague-Dawley rats were administrated tramadol with or without selected tyrosine kinase inhibitors. Samples were prepared and ultra-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) was used for analysis. Besides, liver, kidney, and small intestine were collected and morphology was examined by hematoxyline-eosin (H&E) staining. Meanwhile, liver microsomes were prepared and carbon monoxide differential ultraviolet radiation (UV) spectrophotometric quantification was performed. Results Among the screened inhibitors, crizotinib takes the highest potency in suppressing the metabolism of tramadol in rat/human liver microsome, following non-competitive inhibitory mechanism. In vivo , when crizotinib was co-administered, the AUC value of tramadol increased compared with the control group. Besides, no obvious pathological changes were observed, including cell morphology, size, arrangement, nuclear morphology with the levels of alanine transaminase (ALT) and aspartate transaminase (AST) increased after multiple administration of crizotinib. Meanwhile, the activities of CYP2D1 and CYP3A2 as well as the total cytochrome P450 abundance were found to be decreased in rat liver of combinational group. Conclusions Crizotinib can inhibit the metabolism of tramadol. Therefore, this recipe should be vigilant to prevent adverse reactions.

Abstract Gasdermin D (GSDMD) functions as a key pyroptotic executor and induces cytokine secretion after cleavage by inflammatory caspases. However, less is known about the role of posttranslational modifications (PTMs) in GSDMD-mediated pyroptosis. Here, we report that GSDMD can be acetylated at Lysine 248 residue and the acetylation of GSDMD promotes pyroptosis. We identified histone deacetylase 4 (HDAC4) as the specific deacetylase that mediates GSDMD deacetylation and subsequent pyroptosis inhibition in vitro and in vivo . GSDMD deacetylation impairs the ubiquitination of GSDMD, for which pyroptosis is inhibited. Interestingly, the phosphorylation of HDAC4 is important for its ability of deacetylating GSDMD and suppressing GSDMD-mediated pyroptosis. The Protein phosphatase 1 (PP1) catalytic subunits (PP1α and PP1γ) mediate the dephosphorylation of HDAC4, thereby abrogating its deacetylase activity on GSDMD. Therefore, our work unravels a complex regulatory mechanism involving HDAC4, PP1 and GSDMD, and provides novel insights into the crosstalk among acetylation, ubiquitination and phosphorylation.

Cancer cell proliferation requires precise control of E2F1 activity; excess activity promotes apoptosis. Here, we developed cell-permeable and bioavailable macrocycles that selectively kill small cell lung cancer (SCLC) cells with inherent high E2F1 activity by blocking RxL-mediated interactions of cyclin A and cyclin B with select substrates. Genome-wide CRISPR/Cas9 knockout and random mutagenesis screens found that cyclin A/B RxL macrocyclic inhibitors (cyclin A/Bi) induced apoptosis paradoxically by cyclin B- and Cdk2-dependent spindle assembly checkpoint activation (SAC). Mechanistically, cyclin A/Bi hyperactivate E2F1 and cyclin B by blocking their RxL-interactions with cyclin A and Myt1, respectively, ultimately leading to SAC activation and mitotic cell death. Base editor screens identified cyclin B variants that confer cyclin A/Bi resistance including several variants that disrupted cyclin B:Cdk interactions. Unexpectedly but consistent with our base editor and knockout screens, cyclin A/Bi induced the formation of neo-morphic Cdk2-cyclin B complexes that promote SAC activation and apoptosis. Finally, orally-bioavailable cyclin A/Bi robustly inhibited tumor growth in chemotherapy-resistant patient-derived xenograft models of SCLC. This work uncovers gain-of-function mechanisms by which cyclin A/Bi induce apoptosis in cancers with high E2F activity, and suggests cyclin A/Bi as a therapeutic strategy for SCLC and other cancers driven by high E2F activity.

Abstract Viral infection triggers inflammasome-mediated caspase-1 activation. Nevertheless, limited understanding exists regarding how viruses use the active caspase-1 to evade host immune response. Here, we use porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) as a model of coronaviruses (CoVs) to illustrate the intricate regulation of CoVs to combat IFN-I signaling and pyroptosis. Our findings demonstrate that PEDV infection stabilizes caspase-1 expression via papain-like protease PLP2’s deubiquitinase activity and the enhanced stabilization of caspase-1 disrupts IFN-I signaling by cleaving RIG-I at D189 residue. 6-Thioguanine (6TG), a PLP2 inhibitor, plays a critical role in reversing the inhibitory effect of IFN-I via PLP2 and also inhibiting PEDV replication. Meanwhile, PLP2 can degrade GSDMD-p30 by removing its K27-linked ubiquitin chain at K275 to restrain pyroptosis. Papain-like proteases from other genera of CoVs (PDCoV and SARS-CoV-2) have the similar activity to degrade GSDMD-p30. We further demonstrate that SARS-CoV-2 N protein induced NLRP3 inflammasome activation also uses the active caspase-1 to counter IFN-I signaling by cleaving RIG-I. Therefore, our work unravels a novel antagonistic mechanism employed by CoVs to evade host antiviral response.