Abstract Acute lymphoblastic leukemia expressing the gamma delta T cell receptor (yo T-ALL) is a poorly understood disease. We studied 200 children with yo T-ALL from 13 clinical study groups to understand the clinical and genetic features of this disease. We found age and genetic drivers were significantly associated with outcome. yo T-ALL diagnosed in children under three years of age was extremely high-risk and enriched for genetic alterations that result in both LMO2 activation and STAG2 inactivation. Mechanistically, using patient samples and isogenic cell lines, we show that inactivation of STAG2 profoundly perturbs chromatin organization by altering enhancer-promoter looping, resulting in deregulation of gene expression associated with T-cell differentiation. High throughput drug screening identified a vulnerability in DNA repair pathways arising from STAG2 inactivation, which can be targeted by Poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibition. These data provide a diagnostic framework for classification and risk stratification of pediatric yo T-ALL.

ABSTRACT Intrahepatic cholangiocarcinoma (iCCA) is characterized by its highly desmoplastic stroma. Myofibroblasts (MFs) are present both within the tumor mass (intratumoral MFs, iMFs) and at the tumor border (peritumoral MFs, pMFs). Using a spheroid-based coculture system, we show that the initial iCCA-pMF contact is growth suppressive to the tumor cells. However, prolonged iCCA-pMF interaction elicits significant tumor cell invasion and dissemination. We find that vascular cell adhesion molecule-1 ( Vcam1 ) level is elevated in tumor cells in contact with pMFs but low in disseminated tumor cells both in vitro and in vivo. A gene regulatory network analysis of mouse and patient iCCA tumors and Vcam1 knockout ( Vcam1 KO ) demonstrate a heavy involvement of Vcam1 in epithelial-to-mesenchymal transition. While Vcam1 KO has only a limited impact on tumor cell growth in their monoculture, Vcam1 KO spheroids exhibit instant dissemination and a severe growth defect when cocultured with pMFs. When transplanted into the liver, Vcam1 KO iCCA cells show a similar increase in dissemination but a significant defect in establishing primary and metastatic tumors. Incomplete blocking of Vcam1 in vivo reduces the size but increase the number of metastatic lesions. Overall, our study shows a spatiotemporal regulation of iCCA growth and dissemination by pMFs in a Vcam1-dependent manner.

Prognosis of children with high-risk hepatoblastoma (HB), the most common pediatric liver cancer, remains poor. In this study, we found ribonucleotide reductase (RNR) subunit M2 ( RRM2 ) was one of the key genes supporting cell proliferation in high-risk HB. While standard chemotherapies could effectively suppress RRM2 in HB cells, they induced a significant upregulation of the other RNR M2 subunit, RRM2B . Computational analysis revealed distinct signaling networks RRM2 and RRM2B were involved in HB patient tumors, with RRM2 supporting cell proliferation and RRM2B participating heavily in stress response pathways. Indeed, RRM2B upregulation in chemotherapy-treated HB cells promoted cell survival and subsequent relapse, during which RRM2B was gradually replaced back by RRM2. Combining an RRM2 inhibitor with chemotherapy showed an effective delaying of HB tumor relapse in vivo. Overall, our study revealed the distinct roles of the two RNR M2 subunits and their dynamic switching during HB cell proliferation and stress response.

ABSTRACT Intrahepatic cholangiocarcinoma (iCCA) is an aggressive type of primary liver cancer characterized by its highly desmoplastic stroma. Compared to the ample knowledge on cancer-associated fibroblast residing within iCCA tumor mass, little is known about the fibrotic response from the tumor-surrounding liver and its role in iCCA development. In this study, we find a significant accumulation of peritumoral myofibroblasts (pMFs) in both patient iCCA and tumors from an iCCA orthotopic allograft mouse model. Using tumor and liver spheroid coculture we show that iCCA-liver interaction induces rapid pMF accumulation at the interface. We find pMFs placed around iCCA spheroids exert a strong suppressive effect on tumor cells growth, in contrast to the pro-proliferative effect of MFs mixed within tumor spheroids. However, prolonged iCCA-pMF interaction elicits tumor cell dissemination in vitro. We find an upregulation of Vcam1 in tumor cells in the early phase of iCCA-pMF interaction both in vitro and in vivo which is downregulated when tumor cells disseminate. Blocking Vcam1 activity in iCCA allograft mouse models slows primary tumor growth but lead to increased tumor metastasis. Our data suggest that pMFs are beyond simple pro- or anti-tumorigenic in iCCA, with the ability to suppress tumor growth but elicit tumor cell dissemination.