Metabolic reprograming is an emerging hallmark of tumor biology and an actively pursued opportunity in discovery of oncology drugs. Extensive efforts have focused on therapeutic targeting of glycolysis, whereas drugging mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) has remained largely unexplored, partly owing to an incomplete understanding of tumor contexts in which OXPHOS is essential. Here, we report the discovery of IACS-010759, a clinical-grade small-molecule inhibitor of complex I of the mitochondrial electron transport chain. Treatment with IACS-010759 robustly inhibited proliferation and induced apoptosis in models of brain cancer and acute myeloid leukemia (AML) reliant on OXPHOS, likely owing to a combination of energy depletion and reduced aspartate production that leads to impaired nucleotide biosynthesis. In models of brain cancer and AML, tumor growth was potently inhibited in vivo following IACS-010759 treatment at well-tolerated doses. IACS-010759 is currently being evaluated in phase 1 clinical trials in relapsed/refractory AML and solid tumors. A new inhibitor targeting the mitochondrial complex I shows antitumor activity in preclinical models of acute myeloid leukemia and glioblastoma relying on oxidative phosphorylation.

Key Points Lower GVHD after haploidentical transplant with posttransplant cyclophosphamide compared with HLA-matched unrelated donor transplant. Comparable overall survival after haploidentical compared with matched unrelated donor transplant for AML.

Poor engraftment due to low cell doses restricts the usefulness of umbilical-cord-blood transplantation. We hypothesized that engraftment would be improved by transplanting cord blood that was expanded ex vivo with mesenchymal stromal cells.

T cells expressing antigen-specific chimeric antigen receptors (CARs) improve outcomes for CD19-expressing B cell malignancies. We evaluated a human application of T cells that were genetically modified using the Sleeping Beauty (SB) transposon/transposase system to express a CD19-specific CAR.T cells were genetically modified using DNA plasmids from the SB platform to stably express a second-generation CD19-specific CAR and selectively propagated ex vivo with activating and propagating cells (AaPCs) and cytokines. Twenty-six patients with advanced non-Hodgkin lymphoma and acute lymphoblastic leukemia safely underwent hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) and infusion of CAR T cells as adjuvant therapy in the autologous (n = 7) or allogeneic settings (n = 19).SB-mediated genetic transposition and stimulation resulted in 2,200- to 2,500-fold ex vivo expansion of genetically modified T cells, with 84% CAR expression, and without integration hotspots. Following autologous HSCT, the 30-month progression-free and overall survivals were 83% and 100%, respectively. After allogeneic HSCT, the respective 12-month rates were 53% and 63%. No acute or late toxicities and no exacerbation of graft-versus-host disease were observed. Despite a low antigen burden and unsupportive recipient cytokine environment, CAR T cells persisted for an average of 201 days for autologous recipients and 51 days for allogeneic recipients.CD19-specific CAR T cells generated with SB and AaPC platforms were safe, and may provide additional cancer control as planned infusions after HSCT. These results support further clinical development of this nonviral gene therapy approach.Autologous, NCT00968760; allogeneic, NCT01497184; long-term follow-up, NCT01492036.National Cancer Institute, private foundations, and institutional funds. Please see Acknowledgments for details.

Purpose T-cell-replete HLA-haploidentical donor hematopoietic transplantation using post-transplant cyclophosphamide was originally described using bone marrow (BM). With increasing use of mobilized peripheral blood (PB), we compared transplant outcomes after PB and BM transplants. Patients and Methods A total of 681 patients with hematologic malignancy who underwent transplantation in the United States between 2009 and 2014 received BM (n = 481) or PB (n = 190) grafts. Cox regression models were built to examine differences in transplant outcomes by graft type, adjusting for patient, disease, and transplant characteristics. Results Hematopoietic recovery was similar after transplantation of BM and PB (28-day neutrophil recovery, 88% v 93%, P = .07; 100-day platelet recovery, 88% v 85%, P = .33). Risks of grade 2 to 4 acute (hazard ratio [HR], 0.45; P < .001) and chronic (HR, 0.35; P < .001) graft-versus-host disease were lower with transplantation of BM compared with PB. There were no significant differences in overall survival by graft type (HR, 0.99; P = .98), with rates of 54% and 57% at 2 years after transplantation of BM and PB, respectively. There were no differences in nonrelapse mortality risks (HR, 0.92; P = .74) but relapse risks were higher after transplantation of BM (HR, 1.49; P = .009). Additional exploration confirmed that the higher relapse risks after transplantation of BM were limited to patients with leukemia (HR, 1.73; P = .002) and not lymphoma (HR, 0.87; P = .64). Conclusion PB and BM grafts are suitable for haploidentical transplantation with the post-transplant cyclophosphamide approach but with differing patterns of treatment failure. Although, to our knowledge, this is the most comprehensive comparison, these findings must be validated in a randomized prospective comparison with adequate follow-up.

BACKGROUND.: Although donor-specific anti-human leukocyte antigen (HLA) antibodies (DSA) have been implicated in graft rejection in solid organ transplantation, their role in hematopoietic stem-cell transplantation remains unclear. METHODS.: To address the hypothesis that the presence of DSA contributes to the development graft failure, we tested 24 consecutive patients for the presence of anti-HLA antibodies determined by a sensitive and specific solid-phase/single-antigen assay. The study included a total of 28 haploidentical transplants, each with 2 to 5 HLA allele mismatches, at a single institution, from September 2005 to August 2008. RESULTS.: DSA were detected in five patients (21%). Three of four (75%) patients with DSA before the first transplant failed to engraft, compared with 1 of 20 (5%) without DSA (P=0.008). All four patients who experienced primary graft failure had second haploidentical transplants. One patient developed a second graft failure with persistent high DSA levels, whereas three engrafted, two of them in the absence of DSA. No other known factors that could negatively influence engraftment were associated with the development of graft failure in these patients. CONCLUSIONS.: These results suggest that donor-specific anti-HLA antibodies are associated with a high rate of graft rejection in patients undergoing haploidentical stem-cell transplantation. Anti-HLA sensitization should be evaluated routinely in hematopoietic stem-cell transplantation with HLA mismatched donors.

Haploidentical stem cell transplantation (SCT) has been generally performed using a T cell depleted (TCD) graft; however, a high rate of nonrelapse mortality (NRM) has been reported, particularly in adult patients. We hypothesized that using a T cell replete (TCR) graft followed by effective posttransplantation immunosuppressive therapy would reduce NRM and improve outcomes. We analyzed 65 consecutive adult patients with hematologic malignancies who received TCR (N = 32) or TCD (N = 33) haploidentical transplants. All patients received a preparative regimen consisting of melphalan, fludarabine, and thiotepa. The TCR group received posttransplantation treatment with cyclophosphamide (Cy), tacrolimus (Tac), and mycophenolate mofetil (MMF). Patients with TCD received antithymocyte globulin followed by infusion of CD34+ selected cells with no posttransplantation immunosuppression. The majority of patients in each group had active disease at the time of transplantation. Outcomes are reported for the TCR and TCD recipients, respectively. Engraftment was achieved in 94% versus 81% (P = NS). NRM at 1 year was 16% versus 42% (P = .02). Actuarial overall survival (OS) and progression-free survival (PFS) rates at 1 year posttransplantation were 64% versus 30% (P = .02) and 50% versus 21% (P = .02). The cumulative incidence of grade II-IV acute graft-versus-host disease (aGVHD) was 20% versus 11% (P = .20), and chronic GVHD (cGVHD) 7% versus 18% (P = .03). Improved reconstitution of T cell subsets and a lower rate of infection were observed in the TCR group. These results indicate that a TCR graft followed by effective control of GVHD posttransplantation may lower NRM and improve survival after haploidentical SCT.