Abstract To date, over 100 small-molecule oncology drugs have been approved by the FDA. Because of the inherent heterogeneity of tumors, these small molecules are often administered in combination to prevent emergence of resistant cell subpopulations. Therefore, new combination strategies to overcome drug resistance in patients with advanced cancer are needed. In this study, we performed a systematic evaluation of the therapeutic activity of over 5,000 pairs of FDA-approved cancer drugs against a panel of 60 well-characterized human tumor cell lines (NCI-60) to uncover combinations with greater than additive growth-inhibitory activity. Screening results were compiled into a database, termed the NCI-ALMANAC (A Large Matrix of Anti-Neoplastic Agent Combinations), publicly available at https://dtp.cancer.gov/ncialmanac. Subsequent in vivo experiments in mouse xenograft models of human cancer confirmed combinations with greater than single-agent efficacy. Concomitant detection of mechanistic biomarkers for these combinations in vivo supported the initiation of two phase I clinical trials at the NCI to evaluate clofarabine with bortezomib and nilotinib with paclitaxel in patients with advanced cancer. Consequently, the hypothesis-generating NCI-ALMANAC web-based resource has demonstrated value in identifying promising combinations of approved drugs with potent anticancer activity for further mechanistic study and translation to clinical trials. Cancer Res; 77(13); 3564–76. ©2017 AACR.

e15093 Background: NSC835563 (SM08502, cirtuvivint) is a first-in-class pan CDC-like kinase (CLK) and dual specificity tyrosine kinase (DYRK) inhibitor that targets alternative splicing of genes in multiple pathways and modifies their protein expression. Preclinical screening of hematologic malignancy models has shown sensitivity to cirtuvivint, leading to proposed clinical trials in AML in combinations with venetoclax. We performed pharmacodynamic studies to identify probable mechanisms of combination activity in AML models. Methods: In vivo tolerability, efficacy and pharmacodynamic (PD) studies were performed in two AML xenograft models, MV411 and KG1a in NSG mice, at 6.25-25 mg/kg PO cirtuvivint and 25 mg/kg PO venetoclax. Body weights (BW) and tumor volumes were recorded periodically to assess toxicity and anti-tumor efficacy. Tumor tissue samples were collected at 6 and 24 h post venetoclax to assess PD response. Multiplexed analysis of apoptosis pathway proteins/protein-protein complexes was performed by clinically validated assays (PMID 26446940). Results: Cirtuvivint alone at high doses (25 mg/kg) caused tumor regressions in MV411 but only a modest tumor growth inhibition (TGI) in KG1a, a resistant AM model. Importantly, the lowest dose of 6.25 mg/kg cirtuvivint combined with 25 mg/kg venetoclax led to tumor regression in the MV411 model and a moderate TGI in KG1a. Cirtuvivint alone caused a transient 25% reduction (p<0.05) in Mcl-1 levels at 6 h post dose in MV411. The venetoclax combination triggered a sustained (for 24 h) 50-75% disruption of Bcl-2 and Mcl-1 complexes with Bax and Bim, resulting in >20-fold increased mitochondrial Bax/Bak heterodimer and >10-fold increased cytosolic cleaved caspase-3. In KG1a, combination treatment resulted in only modest (<20%) changes in biomarkers. Overall, biomarkers provided evidence of the combination MoA. Conclusions: Venetoclax and cirtuvivint in combination effectively induced tumor regressions at low tolerable doses in an AML model. Mitochondrial Bax/Bak heterodimer provided a sensitive biomarker of combination activity. Cirtuvivint contributed its combinatorial effect primarily through disruption of Bim complexes and inhibition of Mcl-1. PD biomarkers identified in this study can confirm MoA of drug combination in ongoing clinical trials.

Abstract Iliofemoral vein thrombosis is the primary cause of deep vein thrombosis (DVTs) in the lower extremities in around 25% of the cases. Restoration of venous outflow is the primary goal in the management of DVT which can be achieved by combined endovascular techniques such as balloon venoplasty and/or stenting, thrombectomy, and pharmacomechanical thrombolysis. At presently, percutaneous mechanical thrombectomy (PMT) devices, such as rheolytic thrombectomy device, are replacing conventional approaches for clot removal. Although the use of rheolytic thrombectomy device for DVT is associated with the risk of intravascular hemolysis, we report a safe and successful use of multimodal approach using rheolytic thrombolytic device for the management of a case of bilateral iliofemoral DVT. In our study, we noticed early relief in pain and reduced lower limb edema in a week with a reduced dose of thrombolytic agent and hospital stay in a 44-year-old male who was admitted with bilateral extensive iliofemoral DVT using a multimodal approach.