Method for treating autophagy dependent cancer with a pikfyve degrader

Abstract

Provided herein are methods for treating autophagy dependent cancers. In particular, provided herein are methods for treating neuroendocrine prostate cancer (NEPC), pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), pancreatic neuroendocrine tumors (PNETs), and pancreatic neuroendocrine carcinomas (NECs) comprising administering a therapeutic agent, e.g., PIK5-12D or LCG-33, that inhibits PIKfyve.

Description

METHOD FOR TREATING AUTOPHAGY DEPENDENT CANCER WITH A PIKFYVE DEGRADER

[0001] STATEMENT OF GOVERNMENTAL INTEREST

[0002] This invention was made with government support under grant numbers P50CA186786 awarded by National Cancer Institute Prostate SPORE, and R35CA231996, U01CA214170 and P30CA046592 awarded by the National Cancer Institute. The government has certain rights in the invention.BACKGROUNDField of Invention

[0003] This disclosure provides methods for treating autophagy dependent cancers. In particular, provided herein are methods for treating neuroendocrine prostate cancer (NEPC) , pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) , pancreatic neuroendocrine tumors (PNETs) , and pancreatic neuroendocrine carcinomas (NECs) comprising administering a therapeutic agent, e.g., PIK5-12D or LCG-33, that inhibits PIKfyve.

[0004] Background

[0005] Autophagy is an evolutionarily conserved, ordered pathway of degradation of intracellular materials required to sustain cellular homeostasis. Klionsky et al., Embo j. 2021; 40 (19) : e108863. Autophagy is often exacerbated under stress conditions like nutrient deprivation, protein aggregation, organelle senescence, and hypoxia that commonly occur in different types of cancers, thereby creating a potential therapeutic vulnerability to autophagy inhibitors in certain contexts. Poillet-Perez et al., Nature. 2018; 563 (7732) : 569-73; Nguyen et al., Oncogene. 2014; 33 (36) : 4521-30; Yang et al., Genes Dev. 2011; 25 (7) : 717-29; Russell et al., Embo j. 2022; 41 (13) : e110031; Levy et al., Nat Rev Cancer. 2017; 17 (9) : 528-42.

[0006] A simplified overview of the autophagy pathway involves formation of double-membraned autophagosomes that encapsulate cytoplasmic material targeted for degradation, followed by fusion of autophagosomes with lysosomes, which contain enzymes that degrade the encapsulated contents so that nutrients and metabolites can be recycled back into the cytoplasm. Russell et al., Embo j. 2022; 41 (13) : e110031. This process requires an enhanced cellular demand for lysosome function and biogenesis to match the increase in autophagosome formation. TRPML1, a key player in lysosomal trafficking, is a cation channel on the lysosomal membrane that releases Ca2+ from the lumen into the cytosol in response to trafficking cues, such as changes in levels of the phosphoinositide PI (3, 5) P2, Dong et al., Nature Communications. 2010; 1, to increase lysosome proteolytic activity and clearance of lysosomal storage. Wang et al., PNAS. 2015; 112 (11) : E1373-E81. PIKfyve (FYVE finger-containing phosphatidylinositol-3-phosphate 5-kinase) is a lipid kinase located on endosomal membranes and is the sole enzyme responsible for phosphorylating PI3P to generate PI (3, 5) P2. Lees et al., Molecular Cell. 2020; 80 (4) : 736; Zolov et al., PNAS. 2012; 109 (43) : 17472-7. Direct inhibition of PIKfyve results in lysosome enlargement and inhibition of autophagic flux, Choy et al., J Cell Sci. 2018; 131 (10) .; Gayle et al., Blood. 2017; 129 (13) : 1768-78; Sharma et al., Autophagy. 2019; 15 (10) : 1694-718, and PIKfyve  inhibitors have, thus, shown promise as anti-cancer agents in non-Hodgkin's lymphoma, Gayle et al., Blood. 2017; 129 (13) : 1768-78, and multiple myeloma. De Campos et al., Haematologica. 2020; 105 (6) : 1641-9; De Campos et al., Blood. 2017; 130. There exists a need in the art to identify other cancers that may be responsive to PIKfyve degradation.

[0007] BRIEF SUMMARY

[0008] In one aspect, the present disclosure provides methods of treating prostate cancer or pancreatic cancer in a subject in need thereof, the method comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of PIK5-12D

[0009] or LCG-33

[0010] In another aspect, the present disclosure provides methods of treating prostate cancer or pancreatic cancer in a subject in need thereof, the method comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 in combination with a therapeutically effective amount or a KRAS-MAPK inhibitor.

[0011] In another aspect, the prostate cancer is NEPC.

[0012] In another aspect, the pancreatic cancer is PDAC, PNETs, or NECs.

[0013] In another aspect, the prostate cancer or pancreatic cancer is characterized as having a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation.

[0014] In another aspect, the present disclosure provides a method of treating a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs the method comprising:

[0015] (a) determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject; and

[0016] (b) administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to the subject if a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present in the biological sample.

[0017] In another aspect, the present disclosure provides a method, comprising administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to a subject in need thereof, wherein:

[0018] (a) the subject has NEPC, PDAC, PNETs, or NECs; and

[0019] (b) the PDAC, PNETs, or NECs is characterized as having a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation.

[0020] In another aspect, the present disclosure provides a method of identifying whether a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs as a candidate for treatment with PIK5-12D or LCG-33, the method comprising:

[0021] (a) determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject; and

[0022] (b) identifying the subject as being a candidate for treatment if the KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present; or

[0023] (c) identifying the subject as not being a candidate for treatment if the KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is absent.

[0024] In another aspect, the present disclosure provides a method of predicting treatment outcome in a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs, the method comprising determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject, wherein:

[0025] (a) the presence of a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation in the biological sample indicates that administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject will likely cause a favorable therapeutic response; and

[0026] (b) the absence of a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation in the biological sample indicates that administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject will likely cause an unfavorable therapeutic response.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0027] Figure 1: Pikfyve is essential for progression of precursor PanIN lesions to PDAC.

[0028] A. In situ Pikfyve levels in KPC murine pancreas lesion vs normal tissue as determined by BaseScope RNA-ISH probes targeting Pikfyve exon 6. (Unpaired two-tailed t-test)

[0029] B. Representative images of a PDAC lesion and normal tissue taken from a KPC murine pancreas, showing H&E, IHC staining for CK19, and BaseScope for Pikfyve.

[0030] C. Breeding design for the generation of Pikfyve specific deletion in Ptf1a-Cre mice.

[0031] D. Immunoblot analysis of pancreatic tissue from Ptf1a-Cre; Pikfyve+ / +, Ptf1a-Cre; Pikfyvef / +, and Ptf1a-Cre ; Pikfyvef / f mice showing changes in PIKfyve protein levels. Vinculin was used as a loading control.

[0032] E. Breeding design for the generation of KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, KC Pikfyvef / f mice.

[0033] F. Overall survival of KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, KC Pikfyvef / f mice. Statistics were performed using a Gehan-Breslow-Wilcoxon test.

[0034] G. Pancreas tissue weight normalized to total body weight from KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, KC Pikfyvef / f or age-matched wild-type (WT) mice at 27 weeks of age. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0035] H. Percentage of pancreas occupied by normal tissue as determined by histological analyses in KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, KC Pikfyvef / f mice at 27 weeks of age. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0036] I. Representative histological images showing H&E and CK19 staining on pancreatic tissue of KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, KC Pikfyvef / f mice at 25 weeks of age.

[0037] J. Breeding design for the generation of KPC Pikfyve+ / + and KPC Pikfyvef / f mice.

[0038] K. In situ Pikfyve levels in KPC Pikfyve+ / + and KPC Pikfyvef / f murine pancreas lesion vs normal tissue as determined by BaseScope. The KPC Pikfyve+ / + scores used as a reference are the same as those used in Fig. 1A. The two cohorts were stained and analyzed in the same batch. (Multiple unpaired two-tailed t-test)

[0039] L. Pancreatic weight normalized to total body weight from KPC PIKfyve+ / + and KPC PIKfyvef / f mice at various ages. p-value was determined using a F-test for regression comparing the two groups adjusting for age as a variable.

[0040] M. Percentage of pancreas occupied by PDAC lesions as determined by histological analyses in KPC PIKfyve+ / + and KPC PIKfyvef / f mice throughout experiment duration. p-value was determined using a F-test for regression comparing of the two groups adjusting for age as a variable.

[0041] N. Representative histology showing CK19 IHC and H&E staining of whole pancreatic tissue from KPC PIKfyve+ / + and KPC PIKfyvef / f mice at 25 weeks.

[0042] Fig. 2: PIKfyve is essential for progression of precursor PanIN lesions to PDAC.

[0043] A. Densitometry analyses of immunoblot displayed in Fig. 1D. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0044] B. Pancreas tissue weight normalized to total body weight for Ptf1a-Cre; Pikfyve+ / + , Ptf1a-Cre; Pikfyvef / +, and Ptf1a-Cre; Pikfyvef / f mice. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0045] C. Representative images of H&E and insulin IHC staining from the pancreas tissue of Ptf1a-Cre; Pikfyve+ / + , Ptf1a-Cre; Pikfyvef / +, and Ptf1a-Cre; Pikfyvef / f mice.

[0046] D. Pikfyve levels as determined by BaseScope of KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, and KC Pikfyvef / f murine pancreas tissue separated by normal and lesional areas. (One way ANOVA with Dunnett’s multiple comparisons test between the indicated groups) .

[0047] E. Representative images of PIKfyve Basescope staining from pancreas tissue of 27-week-old KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, and KC Pikfyvef / f mice.

[0048] F. Pancreas tissue weight from 27-week-old KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, KC Pikfyvef / f, and age-matched wild-type (WT) mice. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0049] G. Pancreas tissue weight normalized to total body weight (left) and raw pancreas tissue weight (right) from 40-week old KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, and KC Pikfyvef / f, and age-matched wild-type (WT) mice. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0050] H. Percentage of pancreas occupied by normal tissue as determined by histological analyses of KC Pikfyve+ / +, KC Pikfyvef / +, and KC Pikfyvef / f mice at 40 weeks of age. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0051] I. Representative images of PIKfyve Basescope staining from pancreas tissue of 25-week-old KPC PIKfyve+ / + and KPC PIKfyvef / f mice.

[0052] Fig. 3: Genetic or pharmacological perturbation of PIKfyve disrupts autophagic flux and induces vacuolization in PDAC cells.

[0053] A. qPCR of MIA PaCa-2 (left) or PANC-1 (right) cells upon CRISPRi-mediated knockdown of PIKFYVE with two independent sgRNAs (sgPIKFYVE-1 and  sgPIKFYVE-2) validating target knockdown compared to control (sgNC) . Data shown are technical replicates from one of three independent experiments (Unpaired two-tailed t-test) .

[0054] B. Chemical structures of PIK5-12d and PIK5-33d. Red indicates protein of interest ligand; black indicates chemical linker; blue indicates VHL E3 ligase ligand.

[0055] C. Immunoblot of 7940B and MIA PaCa-2 cells treated with PIK5-33d at the indicated doses for 24 hours showing changes in p62 and LC3A / B. Vinculin was used as a loading control. These experiments were performed one or two times independently.

[0056] Figure 4: PIKfyve inhibition obligates PDAC cells to stimulate a lipogenic transcriptional and metabolic program.

[0057] A. Immunoblot analysis of MIA PaCa-2 (left) and PANC-1 (right) cells upon CRISPRi-mediated knockdown of PIKFYVE with two independent sgRNAs (sgPIKFYVE-1 and sgPIKFYVE-2) or control (sgNC) showing changes in PIKfyve, p62 (SQSTM1) , and LC3A / B. Vinculin was used as a loading control for all blots. This experiment was performed twice independently with similar results.

[0058] B. Confluence assay of MIA PaCa-2 cells upon CRISPRi-mediated knockdown of PIKFYVE (sgPIKFYVE) or control (sgNC) . Data shown are mean + / -SEM (n=4 biological replicates) (Two-way ANOVA with Dunnet’s) . This represents one of three independent experiments.

[0059] C. Gene enrichment rank plot based differential sgRNA representation in apilimod-treated versus DMSO-treated endpoint populations of the CRISPR screen experiment. Lipid synthesis-related genes ranked at either extreme are highlighted.

[0060] D. Scatter plot of gene fitness scores in apilimod-treated versus DMSO-treated endpoint conditions in metabolic CRISPR screen. Top 10 hits are labeled, and 5 lipid synthesis-related genes are highlighted.

[0061] E. Metabolic map of fatty acid synthesis and elongation, and cholesterol homeostasis. Red indicates top 10 hit in the CRISPR screen; pink indicates top 90 (3%) hit; light pink indicates the gene was not a top 3%hit; dark grey indicates the gene is universally essential; light grey indicates the gene was not included in the CRISPR screen library.

[0062] Figure 5: Dual KRAS-MAPK and PIKfyve inhibition results in metabolic crises and synergistic growth suppression in PDAC.

[0063] Immunoblot analysis of iKRAS 9805 cells showing changes in protein levels of FASN and ACC1 upon presence or absence of doxycycline for 72 hours. Phospho-ERK and ERK were used to validate KRAS-MAPK signal inhibition. Vinculin was used as a loading control. This is representative of two independent experiments.

[0064] Fig. 6: Metabolic CRISPR screen nominates the de novo fatty acid synthesis pathway as synthetically critical upon PIKfyve inhibition.

[0065] A. Schematic of the metabolism-focused CRISPR screen in MIA PaCa-2 cells.

[0066] B. Receiver operator characteristic (ROC) curves for the prediction of core essential genes using datasets from MIA PaCa-2 CRISPR screens.

[0067] C. qPCR showing changes in mRNA levels of FASN upon CRISPRi-mediated knockdown of FASN in MIA PaCa-2 cells. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0068] D. Confluence assays of MIA PaCa-2 cells upon FASN knockdown or control with or without treatment with PIKfyve degrader PIK5-33d (100 nM) . Data shown are mean + / -SEM from 4 biological replicates. (Two-way ANOVA with Dunnett’s) . This data is representative of two independent experiments.

[0069] Fig. 7: KRAS-MAPK perturbation downregulates lipogenic transcriptional program and induces autophagic flux in direct opposition to PIKfyve inhibition’s effects.

[0070] A. qPCR of iKRAS (doxycycline-inducible KRASG12D) 9805 cells showing changes in RNA levels of labeled genes upon presence or absence of doxycycline (Dox) for 48  hours. Data plotted are technical triplicates. This experiment was performed three independent times. (Unpaired two-tailed t-test)

[0071] B. qPCR of 7940B, PANC-1, and MIA PaCa-2 cells treated with KRASG12D inhibitor MRTX1133 (100 nM for 7940B, 1000 nM for PANC-1) , KRASG12C inhibitor AMG510 (100 nM for MIA PaCa-2) , or MEK inhibitor trametinib (10 nM for MIA PaCa-2, 30 nM for 7940B, 100 nM for PANC-1) for 8 hours. Data plotted are technical triplicates from one of three independent experiments. (One-way ANOVA with Dunnett’s)

[0072] C. Counts per million (CPM) from RNA-seq analysis on AsPC1 cells treated with MRTX1133 (100 nM) for 24 hours. Data plotted are biological triplicates from publicly available RNA-seq data44. (Unpaired two-tailed t-test)

[0073] D. CPM from RNA-seq analysis on AsPC1 cell-derived xenograft model. Mice were dosed with 30 mg / kg of MRTX1133 6 hours prior to tumor collection. Data plotted are taken from independent tumors from publicly available RNA-seq data44. (Unpaired two-tailed t-test)DETAILED DESCRIPTION

[0074] It has been unexpectedly discovered that PIKfyve, a lipid kinase integral to lysosomal functioning, is a targetable vulnerability in PDAC. Employing a genetically engineered mouse model, the essential role of PIKfyve in PDAC progression was established. Also, through comprehensive metabolic analyses, it was found that PIKfyve inhibition obligates PDAC to upregulate de novo lipid synthesis. PIKfyve inhibition triggers a distinct lipogenic gene expression and metabolic program, creating a dependency on de novo lipid metabolism pathways, including genes such as FASN and ACACA. In PDAC, the KRAS-MAPK signaling pathway is a primary driver of de novo lipid synthesis, specifically enhancing FASN and ACACA levels. By inhibiting the KRAS-MAPK pathway, a synthetic lethality in PDAC that follows PIKfyve inhibition can be exploited. To this end, the simultaneous targeting of PIKfyve and KRAS-MAPK resulted in the elimination of tumor burden in a syngeneic orthotopic model and surprising tumor elimination in PDAC xenograft models. Taken together, these studies suggest that disrupting lipid metabolism through PIKfyve inhibition induces synthetic lethality in conjunction with KRAS-MAPK directed therapies for PDAC.

[0075] In one embodiment, the present disclosure provides methods of treating prostate cancer or pancreatic cancer in a subject in need thereof, the method comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33.

[0076] In another embodiment, the present disclosure provides methods of treating prostate cancer or pancreatic cancer in a subject in need thereof, the method comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of a PIKfyve inhibitor, e.g., PIK5-12D or LCG-33, in combination with a therapeutically effective amount of a KRAS-MAPK inhibitor. Exemplary non-limiting KRAS-MAPK inhibitors include AMG510 (Sotorasib) , MRTX849 (Adagrasib) , and MRTX-1133. Without wishing to be bound by any particular theory, the combination of PIKfyve inhibition and KRAS-MAPK inhibition causes synthetic lethality to the cancer cells.

[0077] In another embodiment, the prostate cancer is NEPC.

[0078] In another embodiment, the pancreatic cancer is PDAC, PNETs, or NECs.

[0079] In another embodiment, the prostate cancer or pancreatic cancer is characterized as having a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation.

[0080] In another embodiment, one or more anticancer agents are administered to the subject in combination, i.e., co-administered, with PIK5-12D or LCG-33. In another embodiment,  the anticancer agent is one or more of a chemotherapeutic agent, an immune checkpoint inhibitor, e.g., pembrolizumab, nivolumab, cemipilimab, atezolizumab, avelumab, durvalumab, ipilimumab, or radiation therapy.

[0081] A number of suitable anticancer agents are contemplated for use in the methods of the present disclosure. Indeed, the present disclosure contemplates, but is not limited to, administration of numerous anticancer agents such as: agents that induce apoptosis; polynucleotides (e.g., anti-sense, ribozymes, siRNA) ; polypeptides (e.g., enzymes and antibodies) ; biological mimetics; alkaloids; alkylating agents; antitumor antibiotics; antimetabolites; hormones; platinum compounds; monoclonal or polyclonal antibodies (e.g., antibodies conjugated with anticancer drugs, toxins, defensins) , toxins; radionuclides; biological response modifiers (e.g., interferons (e.g., IFN-α) and interleukins (e.g., IL-2) ) ; adoptive immunotherapy agents; hematopoietic growth factors; agents that induce tumor cell differentiation (e.g., all-trans-retinoic acid) ; gene therapy reagents (e.g., antisense therapy reagents and nucleotides) ; tumor vaccines; angiogenesis inhibitors; proteosome inhibitors: NF-КB modulators; anti-CDK compounds; HDAC inhibitors; and the like. Numerous other examples of chemotherapeutic compounds and anticancer therapies suitable for co-administration with the disclosed compounds are known to those skilled in the art.

[0082] In certain embodiments, anticancer agents comprise agents that induce or stimulate apoptosis. Agents that induce apoptosis include, but are not limited to, radiation (e.g., X-rays, gamma rays, UV) ; tumor necrosis factor (TNF) -related factors (e.g., TNF family receptor proteins, TNF family ligands, TRAIL, antibodies to TRAIL-R1 or TRAIL-R2) ; kinase inhibitors (e.g., epidermal growth factor receptor (EGFR) kinase inhibitor, vascular growth factor receptor (VGFR) kinase inhibitor, fibroblast growth factor receptor (FGFR) kinase inhibitor, platelet-derived growth factor receptor (PDGFR) kinase inhibitor, and Bcr-Abl kinase inhibitors (such as GLEEVEC) ) ; antisense molecules; antibodies (e.g., HERCEPTIN, RITUXAN, ZEVALIN, and AVASTIN) ; anti-estrogens (e.g., raloxifene and tamoxifen) ; anti-androgens (e.g., flutamide, bicalutamide, finasteride, aminoglutethamide, ketoconazole, and corticosteroids) ; cyclooxygenase 2 (COX-2) inhibitors (e.g., celecoxib, meloxicam, NS-398, and non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) ) ; anti-inflammatory drugs (e.g., butazolidin, DECADRON, DELTASONE, dexamethasone, dexamethasone intensol, DEXONE, HEXADROL, hydroxychloroquine, METICORTEN, ORADEXON, ORASONE, oxyphenbutazone, PEDIAPRED, phenylbutazone, PLAQUENIL, prednisolone, prednisone, PRELONE, and TANDEARIL) ; and cancer chemotherapeutic drugs (e.g., irinotecan (CAMPTOSAR) , CPT-11, fludarabine (FLUDARA) , dacarbazine (DTIC) , dexamethasone, mitoxantrone, MYLOTARG, VP-16, cisplatin, carboplatin, oxaliplatin, 5-FU, doxorubicin, gemcitabine, bortezomib, gefitinib, bevacizumab, TAXOTERE or TAXOL) ; cellular signaling molecules; ceramides and cytokines; staurosporine, and the like.

[0083] In still other embodiments, the compositions and methods of the present disclosure provide PIK5-12D or LCG-33 and at least one anti-hyperproliferative or antineoplastic agent selected from alkylating agents, antimetabolites, and natural products, e.g., herbs and other plant and / or animal derived compounds.

[0084] Alkylating agents suitable for use in the present compositions and methods include, but are not limited to: 1) nitrogen mustards (e.g., mechlorethamine, cyclophosphamide, ifosfamide, melphalan (L-sarcolysin) ; and chlorambucil) ; 2) ethylenimines and methylmelamines (e.g., hexamethylmelamine and thiotepa) ; 3) alkyl sulfonates (e.g., busulfan) ; 4) nitrosoureas (e.g., carmustine (BCNU) ; lomustine (CCNU) ; semustine (methyl-CCNU) ; and streptozocin (streptozotocin) ) ; and 5) triazenes (e.g., dacarbazine (DTIC; dimethyltriazenoimid-azolecarboxamide) .

[0085] In some embodiments, antimetabolites suitable for use in the present compositions and methods include, but are not limited to: 1) folic acid analogs (e.g., methotrexate (amethopterin) ) ; 2) pyrimidine analogs (e.g., fluorouracil (5-fluorouracil; 5-FU) , floxuridine (fluorode-oxyuridine; FudR) , and cytarabine (cytosine arabinoside) ) ; and 3) purine analogs (e.g., mercaptopurine (6-mercaptopurine; 6-MP) , thioguanine (6-thioguanine; TG) , and pentostatin (2'-deoxycoformycin) ) .

[0086] In still further embodiments, chemotherapeutic agents suitable for use in the compositions and methods of the present disclosure include, but are not limited to: 1) vinca alkaloids (e.g., vinblastine (VLB) , vincristine) ; 2) epipodophyllotoxins (e.g., etoposide and teniposide) ; 3) antibiotics (e.g., dactinomycin (actinomycin D) , daunorubicin (daunomycin; rubidomycin) , doxorubicin, bleomycin, plicamycin (mithramycin) , and mitomycin (mitomycin C) ) ; 4) enzymes (e.g., L-asparaginase) ; 5) biological response modifiers (e.g., interferon-alfa) ; 6) platinum coordinating complexes (e.g., cisplatin (cis-DDP) and carboplatin) ; 7) anthracenediones (e.g., mitoxantrone) ; 8) substituted ureas (e.g., hydroxyurea) ; 9) methylhydrazine derivatives (e.g., procarbazine (N-methylhydrazine; MIH) ) ; 10) adrenocortical suppressants (e.g., mitotane (o, p'–DDD) and aminoglutethimide) ; 11) adrenocorticosteroids (e.g., prednisone) ; 12) progestins (e.g., hydroxyprogesterone caproate, medroxyprogesterone acetate, and megestrol acetate) ; 13) estrogens (e.g., diethylstilbestrol and ethinyl estradiol) ; 14) antiestrogens (e.g., tamoxifen) ; 15) androgens (e.g., testosterone propionate and fluoxymesterone) ; 16) antiandrogens (e.g., flutamide) : and 17) gonadotropin-releasing hormone analogs (e.g., leuprolide) .

[0087] Any oncolytic agent that is routinely used in a cancer therapy context finds use in the compositions and methods of the present disclosure. For example, the U.S. Food and Drug Administration maintains a formulary of oncolytic agents approved for use in the United States. International counterpart agencies to the U.S.F.D.A. maintain similar formularies.

[0088] Table 1 provides a list of exemplary antineoplastic agents approved for use in the U.S. Those skilled in the art will appreciate that the "product labels" required on all U.S. approved chemotherapeutics describe approved indications, dosing information, toxicity data, and the like, for the exemplary agents.

[0089] Table 1

[0090] Anticancer agents further include compounds which have been identified to have anticancer activity. Examples include, but are not limited to, 3-AP, 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate, 17AAG, 852A, ABI-007, ABR-217620, ABT-751, ADI-PEG 20, AE-941, AG-013736, AGRO100, alanosine, AMG 706, antibody G250, antineoplastons, AP23573, apaziquone, APC8015, atiprimod, ATN-161, atrasenten, azacitidine, BB-10901, BCX-1777, bevacizumab, BG00001, bicalutamide, BMS 247550, bortezomib, bryostatin-1, buserelin, calcitriol, CCI-779, CDB-2914, cefixime, cetuximab, CG0070, cilengitide, clofarabine, combretastatin A4 phosphate, CP-675, 206, CP-724, 714, CpG 7909, curcumin, decitabine, DENSPM, doxercalciferol, E7070, E7389, ecteinascidin 743, efaproxiral, eflornithine, EKB-569, enzastaurin, erlotinib, exisulind, fenretinide, flavopiridol, fludarabine, flutamide, fotemustine, FR901228, G17DT, galiximab, gefitinib, genistein, glufosfamide, GTI-2040, histrelin, HKI-272, homoharringtonine, HSPPC-96, hu14.18-interleukin-2 fusion protein, HuMax-CD4, iloprost, imiquimod, infliximab, interleukin-12, IPI-504, irofulven, ixabepilone, lapatinib, lenalidomide, lestaurtinib, leuprolide, LMB-9 immunotoxin, lonafarnib, luniliximab, mafosfamide, MB07133, MDX-010, MLN2704, monoclonal antibody 3F8, monoclonal antibody J591, motexafin, MS-275, MVA-MUC1-IL2, nilutamide, nitrocamptothecin, nolatrexed dihydrochloride, nolvadex, NS-9, O6-benzylguanine, oblimersen sodium, ONYX-015, oregovomab, OSI-774, panitumumab, paraplatin, PD-0325901, pemetrexed, PHY906, pioglitazone, pirfenidone, pixantrone, PS-341, PSC 833, PXD101, pyrazoloacridine, R115777, RAD001, ranpirnase, rebeccamycin analogue, rhuAngiostatin protein, rhuMab 2C4, rosiglitazone, rubitecan, S-1, S-8184, satraplatin, SB-, 15992, SGN-0010, SGN-40, sorafenib, SR31747A, ST1571, SU011248, suberoylanilide hydroxamic acid, suramin, talabostat, talampanel, tariquidar, temsirolimus, TGFa-PE38 immunotoxin, thalidomide, thymalfasin, tipifarnib, tirapazamine, TLK286, trabectedin, trimetrexate glucuronate, TroVax, UCN-1, valproic acid, vinflunine, VNP40101M, volociximab, vorinostat, VX-680, ZD1839, ZD6474, zileuton, and zosuquidar trihydrochloride.

[0091] For a more detailed description of anticancer agents and other therapeutic agents, those skilled in the art are referred to any number of instructive manuals including, but not limited to, the Physician's Desk Reference and to Goodman and Gilman's "Pharmaceutical Basis of Therapeutics" tenth edition, Eds. Hardman et al., 2002.

[0092] The present disclosure provides methods for administering the PIK5-12D or LCG-33 with radiation therapy. The disclosure is not limited by the types, amounts, or delivery and administration systems used to deliver the therapeutic dose of radiation to the subject. For example, the subject may receive photon radiotherapy, particle beam radiation therapy, other types of radiotherapies, and combinations thereof. In some embodiments, the radiation is delivered to the subject using a linear accelerator. In still other embodiments, the radiation is delivered using a gamma knife.

[0093] The source of radiation can be external or internal to the subject. External radiation therapy is most common and involves directing a beam of high-energy radiation to a tumor site through the skin using, for instance, a linear accelerator. While the beam of radiation is localized to the tumor site, it is nearly impossible to avoid exposure of normal, healthy tissue. However, external radiation is usually well tolerated by subjects. Internal radiation  therapy involves implanting a radiation-emitting source, such as beads, wires, pellets, capsules, particles, and the like, inside the body at or near the tumor site including the use of delivery systems that specifically target cancer cells, e.g., using particles attached to cancer cell binding ligands. Such implants can be removed following treatment, or left in the body inactive. Types of internal radiation therapy include, but are not limited to, brachytherapy, interstitial irradiation, intracavity irradiation, radioimmunotherapy, and the like.

[0094] The subject may optionally receive radiosensitizers (e.g., metronidazole, misonidazole, intra-arterial Budr, intravenous iododeoxyuridine (IudR) , nitroimidazole, 5-substituted-4-nitroimidazoles, 2H-isoindolediones, [ [ (2-bromoethyl) -amino] methyl] -nitro-1H-imidazole-1-ethanol, nitroaniline derivatives, DNA-affinic hypoxia selective cytotoxins, halogenated DNA ligand, 1, 2, 4 benzotriazine oxides, 2-nitroimidazole derivatives, fluorine-containing nitroazole derivatives, benzamide, nicotinamide, acridine-intercalator, 5-thiotretrazole derivative, 3-nitro-1, 2, 4-triazole, 4, 5-dinitroimidazole derivative, hydroxylated texaphrins, cisplatin, mitomycin, tiripazamine, nitrosourea, mercaptopurine, methotrexate, fluorouracil, bleomycin, vincristine, carboplatin, epirubicin, doxorubicin, cyclophosphamide, vindesine, etoposide, paclitaxel, heat (hyperthermia) , and the like) , radioprotectors (e.g., cysteamine, aminoalkyl dihydrogen phosphorothioates, amifostine (WR 2721) , IL-1, IL-6, and the like) . Radiosensitizers enhance the killing of tumor cells. Radioprotectors protect healthy tissue from the harmful effects of radiation.

[0095] Any type of radiation can be administered to an subject, so long as the dose of radiation is tolerated by the subject without unacceptable negative side-effects. Suitable types of radiotherapy include, for example, ionizing (electromagnetic) radiotherapy, e.g., X-rays or gamma rays, or particle beam radiation therapy, e.g., high linear energy radiation. Ionizing radiation is defined as radiation comprising particles or photons that have sufficient energy to produce ionization, i.e., gain or loss of electrons (as described in, for example, U.S. 5,770,581 incorporated herein by reference in its entirety) . The effects of radiation can be at least partially controlled by the clinician. In one embodiment, the dose of radiation is fractionated for maximal target cell exposure and reduced toxicity.

[0096] In one embodiment, the total dose of radiation administered to s subject is about 0.01 Gray (Gy) to about 100 Gy. In another embodiment, about 10 Gy to about 65 Gy (e.g., about 15 Gy, 20 Gy, 25 Gy, 30 Gy, 35 Gy, 40 Gy, 45 Gy, 50 Gy, 55 Gy, or 60 Gy) are administered over the course of treatment. While in some embodiments a complete dose of radiation can be administered over the course of one day, the total dose is ideally fractionated and administered over several days. Desirably, radiotherapy is administered over the course of at least about 3 days, e.g., at least 5, 7, 10, 14, 17, 21, 25, 28, 32, 35, 38, 42, 46, 52, or 56 days (about 1-8 weeks) . Accordingly, a daily dose of radiation will comprise approximately 1-5 Gy (e.g., about 1 Gy, 1.5 Gy, 1.8 Gy, 2 Gy, 2.5 Gy, 2.8 Gy, 3 Gy, 3.2 Gy, 3.5 Gy, 3.8 Gy, 4 Gy, 4.2 Gy, or 4.5 Gy) , or 1-2 Gy (e.g., 1.5-2 Gy) . The daily dose of radiation should be sufficient to induce destruction of the targeted cells. If stretched over a period, in one embodiment, radiation is not administered every day, thereby allowing the animal to rest and the effects of the therapy to be realized. For example, radiation desirably is administered on 5 consecutive days, and not administered on 2 days, for each week of treatment, thereby allowing 2 days of rest per week. However, radiation can be administered 1 day / week, 2 days / week, 3 days / week, 4 days / week, 5 days / week, 6 days / week, or all 7 days / week, depending on the animal's responsiveness and any potential side effects. Radiation therapy can be initiated at any time in the therapeutic period. In one embodiment, radiation is initiated in week 1 or week 2, and is administered for the remaining duration of the therapeutic period. For example, radiation is administered in weeks 1-6 or in weeks 2-6 of a therapeutic period comprising 6 weeks for treating, for  instance, a solid tumor. Alternatively, radiation is administered in weeks 1-5 or weeks 2-5 of a therapeutic period comprising 5 weeks. These exemplary radiotherapy administration schedules are not intended, however, to limit the present disclosure.

[0097] In some embodiments of the present disclosure, PIK5-12D or LCG-33 and one or more anticancer agents are administered to a subject under one or more of the following conditions: at different periodicities, at different durations, at different concentrations, by different administration routes, etc. In some embodiments, PIK5-12D or LCG-33 is administered prior to the anticancer agent, e.g., 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12, or 18 hours, 1, 2, 3, 4, 5, or 6 days, or 1, 2, 3, or 4 weeks prior to the administration of anticancer agent. In some embodiments, PIK5-12D or LCG-33 is administered after the anticancer agent, e.g., 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12, or 18 hours, 1, 2, 3, 4, 5, or 6 days, or 1, 2, 3, or 4 weeks after the administration of the anticancer agent. In some embodiments, PIK5-12D or LCG-33 and the anticancer agent are administered concurrently but on different schedules, e.g., the compound is administered daily while the therapeutic or anticancer agent is administered once a week, once every two weeks, once every three weeks, or once every four weeks. In other embodiments, PIK5-12D or LCG-33 administered once a week while the anticancer agent is administered daily, once a week, once every two weeks, once every three weeks, or once every four weeks.

[0098] Compositions within the scope of this disclosure include all compositions wherein PIK5-12D or LCG-33 is contained in an amount which is effective to achieve its intended purpose. While individual needs vary, determination of optimal ranges of effective amounts of each component is within the skill of the art. Typically, PIK5-12D or LCG-33 may be administered to subjects, e.g., human cancer patients, orally at a dose of 0.0025 to 100 mg / kg, or an equivalent amount of the pharmaceutically acceptable salt thereof, per day of the body weight of the mammal being treated for disorders responsive to induction of apoptosis. In one embodiment, about 0.01 to about 25 mg / kg of PIK5-12D or LCG-33 is orally administered to treat, ameliorate, or prevent prostate cancer or pancreatic cancer, e.g., NEPC, PDAC, PNETs, or NECs. For intramuscular injection, the dose is generally about one-half of the oral dose. For example, a suitable intramuscular dose would be about 0.0025 to about 25 mg / kg, or from about 0.01 to about 5 mg / kg.

[0099] The unit oral dose may comprise from about 0.01 to about 1000 mg, for example, about 0.1 to about 100 mg of PIK5-12D or LCG-33. The unit dose may be administered one or more times daily as one or more tablets or capsules each containing from about 0.1 to about 10 mg, conveniently about 0.25 to 50 mg of PIK5-12D or LCG-33.

[0100] In a topical formulation, PIK5-12D or LCG-33 may be present at a concentration of about 0.01 to 100 mg per gram of carrier. In a one embodiment, PIK5-12D or LCG-33 is present at a concentration of about 0.07-1.0 mg / ml, for example, about 0.1-0.5 mg / ml, and in one embodiment, about 0.4 mg / ml.

[0101] In addition to administering PIK5-12D or LCG-33 as a raw chemical, the PIK5-12D or LCG-33 may be administered as part of a pharmaceutical formulation containing suitable pharmaceutically acceptable carriers comprising excipients and auxiliaries which facilitate processing of PIK5-12D or LCG-33 into preparations which can be used pharmaceutically. The preparations, particularly those preparations which can be administered orally or topically and which can be used for one type of administration, such as tablets, dragees, slow release lozenges and capsules, mouth rinses and mouth washes, gels, liquid suspensions, hair rinses, hair gels, shampoos and also preparations which can be administered rectally, such as suppositories, as well as suitable solutions for administration by intravenous infusion, injection, topically or orally, contain from about 0.01 to 99 percent, in one embodiment from about 0.25 to 75 percent of PIK5-12D or LCG-33, together with the excipient.

[0102] The pharmaceutical compositions comprising PIK5-12D or LCG-33 may be administered to any subject which may experience the beneficial effects of PIK5-12D or LCG-33. Foremost among such subjects are mammals, e.g., humans, although the disclosure is not intended to be so limited. Other subjects include veterinary animals (cows, sheep, pigs, horses, dogs, cats and the like) .

[0103] PIK5-12D or LCG-33 and pharmaceutical compositions thereof may be administered by any means that achieve their intended purpose. For example, administration may be by parenteral, subcutaneous, intravenous, intramuscular, intraperitoneal, transdermal, buccal, intrathecal, intracranial, intranasal or topical routes. Alternatively, or concurrently, administration may be by the oral route. The dosage administered will be dependent upon the age, health, and weight of the recipient, kind of concurrent treatment, if any, frequency of treatment, and the nature of the effect desired.

[0104] The pharmaceutical preparations of the present disclosure are manufactured in a manner which is itself known, for example, by means of conventional mixing, granulating, dragee-making, dissolving, or lyophilizing processes. Thus, pharmaceutical preparations for oral use can be obtained by combining PIK5-12D or LCG-33 with solid excipients, optionally grinding the resulting mixture and processing the mixture of granules, after adding suitable auxiliaries, if desired or necessary, to obtain tablets or dragee cores.

[0105] Suitable excipients are, in particular, fillers such as saccharides, for example lactose or sucrose, mannitol or sorbitol, cellulose preparations and / or calcium phosphates, for example tricalcium phosphate or calcium hydrogen phosphate, as well as binders such as starch paste, using, for example, maize starch, wheat starch, rice starch, potato starch, gelatin, tragacanth, methyl cellulose, hydroxypropylmethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, and / or polyvinyl pyrrolidone. If desired, disintegrating agents may be added such as the above-mentioned starches and also carboxymethyl-starch, cross-linked polyvinyl pyrrolidone, agar, or alginic acid or a salt thereof, such as sodium alginate. Auxiliaries are, above all, flow-regulating agents and lubricants, for example, silica, talc, stearic acid or salts thereof, such as magnesium stearate or calcium stearate, and / or polyethylene glycol. Dragee cores are provided with suitable coatings which, if desired, are resistant to gastric juices. For this purpose, concentrated saccharide solutions may be used, which may optionally contain gum arabic, talc, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol and / or titanium dioxide, lacquer solutions and suitable organic solvents or solvent mixtures. In order to produce coatings resistant to gastric juices, solutions of suitable cellulose preparations such as acetylcellulose phthalate or hydroxypropylmethyl-cellulose phthalate, are used. Dye stuffs or pigments may be added to the tablets or dragee coatings, for example, for identification or in order to characterize combinations of active compound doses.

[0106] Other pharmaceutical preparations which can be used orally include push-fit capsules made of gelatin, as well as soft, sealed capsules made of gelatin and a plasticizer such as glycerol or sorbitol. The push-fit capsules can contain the active compounds in the form of granules which may be mixed with fillers such as lactose, binders such as starches, and / or lubricants such as talc or magnesium stearate and, optionally, stabilizers. In soft capsules, the active compounds are in one embodiment dissolved or suspended in suitable liquids, such as fatty oils, or liquid paraffin. In addition, stabilizers may be added.

[0107] Possible pharmaceutical preparations which can be used rectally include, for example, suppositories, which consist of a combination of one or more of the active compounds with a suppository base. Suitable suppository bases are, for example, natural or synthetic triglycerides, or paraffin hydrocarbons. In addition, it is also possible to use gelatin rectal capsules which consist of a combination of the active compounds with a base. Possible  base materials include, for example, liquid triglycerides, polyethylene glycols, or paraffin hydrocarbons.

[0108] Suitable formulations for parenteral administration include aqueous solutions of the active compounds in water-soluble form, for example, water-soluble salts and alkaline solutions. In addition, suspensions of the active compounds as appropriate oily injection suspensions may be administered. Suitable lipophilic solvents or vehicles include fatty oils, for example, sesame oil, or synthetic fatty acid esters, for example, ethyl oleate or triglycerides or polyethylene glycol-400. Aqueous injection suspensions may contain substances which increase the viscosity of the suspension include, for example, sodium carboxymethyl cellulose, sorbitol, and / or dextran. Optionally, the suspension may also contain stabilizers. The topical compositions of this disclosure are formulated in one embodiment as oils, creams, lotions, ointments and the like by choice of appropriate carriers. Suitable carriers include vegetable or mineral oils, white petrolatum (white soft paraffin) , branched chain fats or oils, animal fats and high molecular weight alcohol (greater than C12) . The carriers may be those in which the active ingredient is soluble. Emulsifiers, stabilizers, humectants and antioxidants may also be included as well as agents imparting color or fragrance, if desired. Additionally, transdermal penetration enhancers can be employed in these topical formulations. Examples of such enhancers can be found in U.S. Pat. Nos. 3,989,816 and 4,444,762; each herein incorporated by reference in its entirety.

[0109] Ointments may be formulated by mixing a solution of the active ingredient in a vegetable oil such as almond oil with warm soft paraffin and allowing the mixture to cool. A typical example of such an ointment is one which includes about 30%almond oil and about 70%white soft paraffin by weight. Lotions may be conveniently prepared by dissolving the active ingredient, in a suitable high molecular weight alcohol such as propylene glycol or polyethylene glycol.

[0110] In another embodiment, present disclosure provides methods of treating a subject having cancer, e.g., prostate cancer and pancreatic cancer, e.g., PDAC, PNETs, or NECs, comprising (a) determining whether a biomarker is present or absent in a biological sample taken from the subject; and (b) administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 and, optionally, one or more additional anticancer agents to the subject if the biomarker is present in the biological sample. See, e.g., Goossens et al., Transl Cancer Res. 4: 256-269 (2015) ; Kamel and Al-Amodi, Genomics Proteomics Bioinformatics 15: 220-235 (2017) ; and Konikova and Kusenda, Neoplasma 50: 31-40 (2003) .

[0111] Biomarkers include, but are not limited to, KRAS mutations and / or Trp53 mutations.

[0112] In one embodiment, the biomarker is a KRAS mutation, which is differentially present in a subject of one phenotypic status, e.g., a subject having PDAC, as compared with another phenotypic status, e.g., a normal undiseased subject or a subject having cancer without PDAC. In one embodiment, the biomarker is KrasG12D. In one embodiment, the biomarker is KrasG12C.

[0113] In one embodiment, the biomarker is a Trp53 mutation, which is differentially present in a subject of one phenotypic status, e.g., a subject having PDAC, as compared with another phenotypic status, e.g., a normal undiseased subject or a subject having cancer without PDAC. In one embodiment, the biomarker is Trp53R172H.

[0114] Biomarker standards can be predetermined, determined concurrently, or determined after a biological sample is obtained from the subject. Biomarker standards for use with the methods described herein can, for example, include data from samples from subjects without cancer; data from samples from subjects with cancer, e.g., prostate cancer, that is not metastatic; and data from samples from subjects with cancer, e.g., prostate cancer and pancreatic cancer, that is metastatic. Comparisons can be made to establish predetermined threshold biomarker standards for different classes of subjects, e.g., diseased vs. undiseased  subjects. The standards can be run in the same assay or can be known standards from a previous assay.

[0115] A biomarker is differentially present between different phenotypic status groups if the mean or median expression or mutation levels of the biomarker is calculated to be different, i.e., higher or lower, between the groups. Thus, biomarkers provide an indication that a subject, e.g., a cancer patient, belongs to one phenotypic status or another.

[0116] The determination of the expression level or mutation status of a biomarker in a subject can be performed using any of the many methods known in the art. Any method known in the art for quantitating specific proteins and / or detecting a KRAS mutation, a Trp53 mutation, or the expression or mutation levels of any other biomarker in a subject or a biological sample may be used in the methods of the disclosure. Examples include, but are not limited to, PCR (polymerase chain reaction) , or RT-PCR, flow cytometry, Northern blot, Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) , RIA (radioimmunoassay) , gene chip analysis of RNA expression, immunohistochemistry or immunofluorescence. See, e.g., Slagle et al., Cancer 83: 1401 (1998) ; Hudlebusch et al., Clin Cancer Res 17: 2919-2933 (2011) . Certain embodiments of the disclosure include methods wherein biomarker RNA expression (transcription) is determined. Other embodiments of the disclosure include methods wherein protein expression in the biological sample is determined. See, e.g., Harlow et al., Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, (1988) ; Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley &Sons, New York 3rd Edition, (1995) ; Kamel and Al-Amodi, Genomics Proteomics Bioinformatics 15: 220–235 (2017) . For northern blot or RT-PCR analysis, RNA is isolated from the tumor tissue sample using RNAse free techniques. Such techniques are commonly known in the art.

[0117] In one embodiment of the disclosure, a biological sample is obtained from the subject and the biological sample is assayed for determination of a biomarker expression or mutation status.

[0118] In another embodiment, the present disclosure provides a method of treating a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs the method comprising:

[0119] (a) determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject; and

[0120] (b) administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to the subject if a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present in the biological sample.

[0121] In another embodiment, the present disclosure provides a method, comprising administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to a subject in need thereof, wherein:

[0122] (a) the subject has NEPC, PDAC, PNETs, or NECs; and

[0123] (b) the PDAC, PNETs, or NECs is characterized as having a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation.

[0124] In another embodiment, the present disclosure provides a method of identifying whether a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs as a candidate for treatment with PIK5-12D or LCG-33, the method comprising:

[0125] (a) determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject; and

[0126] (b) identifying the subject as being a candidate for treatment if the KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present; or

[0127] (c) identifying the subject as not being a candidate for treatment if the KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is absent.

[0128] In another embodiment, the present disclosure provides a method of predicting treatment outcome in a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs, the method comprising  determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject, wherein:

[0129] (a) the presence of a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation in the biological sample indicates that administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject will likely cause a favorable therapeutic response; and

[0130] (b) the absence of a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation in the biological sample indicates that administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject will likely cause an unfavorable therapeutic response.

[0131] In another embodiment, the KRAS mutation is KrasG12D.

[0132] In another embodiment, the Trp53 mutation is Trp53R172H.

[0133] In another embodiment, the KRAS mutation is KrasG12C.

[0134] The term “PIK5-12D” refers to:

[0135] The term “LCG-33” refers to:

[0136] The term "anticancer agent" as used herein, refer to any therapeutic agent, e.g., chemotherapeutic compounds and / or molecular therapeutic compounds, antisense  therapies, radiation therapies, or surgical interventions, used in the treatment of hyperproliferative diseases such as cancer, e.g., in mammals, e.g., in humans.

[0137] The term "KRAS-MAPK inhibitor" refers to a compound that inhibits KRAS and / or KRAS-mutant, e.g., G12C or G12D mutant, proteins. KRAS-MAPK inhibitors are known in the art and include, but are not limited to, ARS-853, ARS-1620, AMG510 (Sotorasib) , MRTX849, (Adagrasib) , MRTX-EX185, MRTX-1133, ASP2453, RMC-6291, RMC-6236, RMC-036, RMC-037, BBO-8520, ERAS-3490, and JDQ443. See Tria et al., Cancers 15 (8) : 2375 (2023) ; https:  / / doi. org / 10.3390 / cancers15082375.

[0138] The term "therapeutically effective amount, " as used herein, refers to that amount of the therapeutic agent sufficient to result in amelioration of one or more symptoms of a disorder, or prevent advancement of a disorder, or cause regression of the disorder. For example, with respect to the treatment of prostate cancer or pancreatic cancer, e.g., PDAC, PNETs, or NECs, in one embodiment, a therapeutically effective amount will refer to the amount of a therapeutic agent that decreases the rate of tumor growth, decreases tumor mass, decreases the number of metastases, increases time to tumor progression, or increases survival time by at least 1%, at least 2%, at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, or at least 100%.

[0139] The term "hyperproliferative disease, " as used herein, refers to any condition in which a localized population of proliferating cells in an animal is not governed by the usual limitations of normal growth. Examples of hyperproliferative disorders include tumors, neoplasms, lymphomas and the like. A neoplasm is said to be benign if it does not undergo invasion or metastasis and malignant if it does either of these. A "metastatic" cell means that the cell can invade and destroy neighboring body structures. Hyperplasia is a form of cell proliferation involving an increase in cell number in a tissue or organ without significant alteration in structure or function. Metaplasia is a form of controlled cell growth in which one type of fully differentiated cell substitutes for another type of differentiated cell.

[0140] The term "neoplastic disease, " as used herein, refers to any abnormal growth of cells being either benign (non-cancerous) or malignant (cancerous) .

[0141] The term "normal cell, " as used herein, refers to a cell that is not undergoing abnormal growth or division. Normal cells are non-cancerous and are not part of any hyperproliferative disease or disorder.

[0142] The term "KRAS mutation" and the like as used herein refers to a mutated Kirsten rat sarcoma viral oncogene homologue (KRAS) oncogene. KRAS mutations are dominated by single-base missense mutations, 98%of which are found at codon 12 (G12) , codon 13 (G13) , or codon 61 (Q61) . See, e.g., Huang et al., Signal Transduction and Targeted Therapy 2021; 6: Article 386.

[0143] The term "Trp53 mutation" and the like as used herein refers to a mutated transformation related protein 53 gene. This gene encodes tumor protein p53. Trp53 mutations have been shown to synergize with loss-of-function mutations in other tumor suppressor genes generally accelerating tumor development and progression. See, e.g., Hingorani et al., Cancer Cell 2002; 7 (5) 469-83.

[0144] The terms "a" and "an" refer to one or more.

[0145] The term "about, " as used herein, includes the recited number ± 10%. Thus, "about 10" means 9 to 11.

[0146] The terms "treat, " "treating, " "treatment, " and the like as used herein refer to eliminating, reducing, or ameliorating a disease or condition, and / or symptoms associated therewith. Although not precluded, treating a disease or condition does not require that the disease,  condition, or symptoms associated therewith be completely eliminated. As used herein, the terms "treat, " "treating, " "treatment, " and the like may include "prophylactic treatment, " which refers to reducing the probability of redeveloping a disease or condition, or of a recurrence of a previously-controlled disease or condition, in a subject who does not have, but is at risk of or is susceptible to, redeveloping a disease or condition or a recurrence of the disease or condition. The term "treat" and synonyms contemplate administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to a subject in need of such treatment.

[0147] Within the meaning of the disclosure, "treatment" also includes relapse prophylaxis or phase prophylaxis, as well as the treatment of acute or chronic signs, symptoms and / or malfunctions. The treatment can be orientated symptomatically, for example, to suppress symptoms. It can be effected over a short period, be oriented over a medium term, or can be a long-term treatment, for example within the context of a maintenance therapy.

[0148] The terms "prevent, " "preventing, " and "prevention, " as used herein, refer to a decrease in the occurrence of pathological cells, e.g., hyperproliferative or neoplastic cells, in an subject. The prevention may be complete, e.g., the total absence of pathological cells in a subject. The prevention may also be partial, such that the occurrence of pathological cells in a subject is less than that which would have occurred without the present disclosure.

[0149] The term "biological sample" as used herein refers any tissue or fluid from a subject that is suitable for detecting a biomarker, e.g., KRAS mutation and / or a Trp53 mutation. Examples of useful biological samples include, but are not limited to, biopsied tissues and / or cells, e.g., solid tumor, lymph gland, inflamed tissue, tissue and / or cells involved in a condition or disease, blood, plasma, serous fluid, cerebrospinal fluid, saliva, urine, lymph, cerebral spinal fluid, and the like. Other suitable biological samples will be familiar to those of ordinary skill in the relevant arts. A biological sample can be analyzed for genetic aberrations using any technique known in the art. Such techniques include, but are not limited to, polymerase chain reaction (PCR) methodology, reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) methodology, or cytoplasmic light chain immunofluorescence combined with fluorescence in situ hybridization (cIg-FISH) . A biological sample can be obtained using techniques that are well within the scope of ordinary knowledge of a clinical practioner. In one embodiment of the disclosure, the biological sample comprises blood cells.

[0150] The phrase "in combination" as used in connection with the administration PIK5-12D or LCG-33 and one or more additional anticancer agents, e.g., KRAS-MAPK inhibitors, to a subject means that the PIK5-12D or LCG-33 and one or more additional anticancer agents can be administered to the subject together, e.g., as part of a single pharmaceutical composition or formulation, or separately, e.g., as part of two or more separate pharmaceutical compositions or formulations. The phrase "in combination" as used in connection with the administration of PIK5-12D or LCG-33 and one or more additional anticancer agents to a subject is thus intended to embrace administration of PIK5-12D or LCG-33 and one or more additional anticancer agents in a sequential manner, wherein PIK5-12D or LCG-33 and one or more additional anticancer agents are administered to the subject at a different time, as well as administration concurrently, or in a substantially simultaneous manner. Simultaneous administration can be accomplished, for example, by administering to the subject a single capsule having a fixed ratio of each of PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents or in multiple, single capsules, tablets, etc. for each of PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents. Sequential or substantially simultaneous administration of the PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents can be accomplished by any appropriate route including, but not limited to, oral routes, intravenous routes,  intramuscular routes, and direct absorption through mucous membrane tissues. PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents can be administered by the same route or by different routes. For example, an anticancer agent of the combination may be administered by intravenous injection while PIK5-12D or LCG-33 of the combination may be administered orally. Alternatively, for example, both PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents may be administered orally or both PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents may be administered by intravenous injection. PIK5-12D or LCG-33 and one or more additional anticancer agents may also be administered in alternation. In one embodiment, PIK5-12D or LCG-33 and the one or more additional anticancer agents are administered to a subject separately, e.g., as part of two or more separate pharmaceutical compositions or formulations. The same principles apply when a PIK5-12D or LCG-33 and two or more anticancer agents are administered in combination to a subject. In some embodiments, PIK5-12D or LCG-33 is administered to a subject in combination with a KRAS-MAPK inhibitor.

[0151] EXAMPLES

[0152] The following examples are illustrative, but not limiting, of the compounds, compositions, and methods of the present invention. Other suitable modifications and adaptations of the variety of conditions and parameters normally encountered in clinical therapy and which are obvious to those skilled in the art are within the spirit and scope of the invention. As used herein, the use of personal pronouns such as “we” , “I” , and / or “our” refers to the inventors.

[0153] EXAMPLE 1

[0154] Pikfve is dispensable for normal pancreas but is required for PDAC development To study the role of Pikfyve in pancreatic cancer development, we first evaluated Pikfyve expression in the autochthonous PDAC GEMM Pft1a-Cre; LSL-KrasG12D / +; LSL-Trp53R172H / + (KPC) . Using RNA-ISH with a probe targeting Pikfyve exon 6, we found that Pikfyve expression was dramatically and consistently higher in lesion tissue compared to surrounding normal tissue in situ (Fig. 1A, B) . These data suggested that PDAC may have an elevated utilization of PIKfyve-driven processes, relative to normal pancreatic tissue. To assess this, we first generated conditional pancreatic Pikfyve knockout mice using the Ptf1a promoter-driven Cre recombinase (Ptf1a-Cre; Pikfyvef / f) (Fig. 1C) . Upon confirming the loss of PIKfyve protein in pancreatic tissue (Fig. 1D, Fig. 2A) , we assessed the physiological impact of Pikfyve loss on pancreatic development. We found that Pikfyve loss did not impact pancreatic weight, morphology, or function in terms of insulin production (Fig. 2B-C) , suggesting that Pikfyve is not critical for normal pancreatic tissue development or function.

[0155] We then sought to evaluate the effect of Pikfyve loss on PDAC development by crossing Pikfyve+ / +, Pikfyvef / +, or Pikfyvef / f with the KC model (Ptf1a-Cre ; LSL-KrasG12D / + ) to assess pancreatic tumorigenesis (Fig. 1E) . We first confirmed a decrease in Pikfyve transcript in the pancreata of KC Pikfyvef / + and KC Pikfyvef / f mice (Fig. 2D-E) . In monitoring these cohorts of mice, we found that Pikfyve loss substantially extended the survival of mice harboring the KC genotype (Fig. 1F) . To determine whether this was correlated with a difference in pancreatic disease burden, we evaluated the pancreata of a separate cohort of mice and found that compared to pancreata of KC Pikfyve+ / + littermates, pancreata of KC Pikfyvef / + and KC Pikfyvef / f mice weighed less and were closer in weight to pancreata of wild-type mice at 27 weeks of age (Fig. 1G, Fig. 2F) . Additionally, pancreata of KC mice with Pikfyve loss retained a higher degree of normal histological structures based on hematoxylin and eosin (H&E) staining or immunohistochemistry (IHC) staining for cytokeratin 19 (CK19) (Fig. 1H-I) . Consistent results were recapitulated at a  later age of 40 weeks, as well as both on macroscopic and microscopic evaluations (Fig. 2G-H) .

[0156] We next evaluated the role of Pikfyve in the KPC model to assess the impact of PIKfyve on tumor progression (Fig. 1J-K, Fig. 2I) . Given that KPC mice are known to suffer from disease independent of PDAC12, we assessed the impact of Pikfyve loss on PDAC development by measuring the pancreatic weight of mice in KPC Pikfyve+ / + or KPC Pikfyvef / f cohorts upon death, agnostic of cause. At all stages of experimental assessment, KPC Pikfyvef / f pancreata weighed less than those of KPC Pikfyve+ / + adjusting for age (Fig. 1L) . In accordance with this, the pancreata from KPC Pikfyve+ / + mice displayed significantly and consistently lower degrees of PDAC burden based on histological evaluations employing H&E and IHC staining for CK19 (Fig. 1M-N) . Taken together, these data indicate that Pikfyve loss suppresses pancreatic cancer onset and progression in the KC and KPC models, respectively, while not affecting normal pancreatic tissue. Collectively, these studies with GEMMs suggest that PDAC has an elevated requirement for PIKfyve-driven processes.

[0157] EXAMPLE 2

[0158] PIKfyve perturbation suppresses autophagy and decreases PDAC cell proliferation

[0159] To determine the molecular effects of PIKfyve inhibition on PDAC cells, we employed a battery of methods to perturb PIKfyve. First, we employed CRISPR interference (CRISPRi) , which decreased PIKfyve transcript (Fig. 3A) and protein levels (Fig. 4A) in the human PDAC cell lines MIA PaCa-2 and PANC-1 using two independent single guide RNAs (sgRNAs) . PIKFYVE knockdown also increased the LC3A / B-II to LC3A / B-I ratio and increased p62 (SQSTM1) levels, suggesting an inhibition of autophagic flux (Fig. 4A) , consistent with data from previous reports48, 50. As an orthogonal method to validate that PIKfyve inhibition decreases autophagic flux, we employed the GFP-LC3-RFP-LC3DG autophagic flux probe61. Finally, as confirmation of target specificity, we developed a second generation proteolysis targeting chimera (PROTAC) degrader of PIKfyve, PIK5-33d, based on our previously described PIKfyve degrader62 (Fig. 3B) . PIK5-33d potently degraded PIKfyve, and this phenocopied the autophagy inhibition phenotypes elicited by PIKFYVE knockdown or its enzymatic inhibition (Fig. 3C) .

[0160] Importantly, like our tumor studies, PIKFYVE knockdown substantially slowed the growth of PDAC cells (Fig. 4B, Fig. 5) . Lysosome inhibition by chloroquine treatment also decreased PDAC cell viability (Fig. 4B) . Taken together, these data illustrate that PIKfyve plays a crucial role in regulating autophagy and lysosomal homeostasis, and PIKfyve inhibition impairs PDAC proliferation.

[0161] PDAC is known to utilize autophagy and lysosomal processes to promote iron homeostasis and allow for mitochondrial respiration24, 25, 56; therefore, we investigated whether PIKfyve inhibition decreased PDAC cell proliferation through a similar mechanism. PIKfyve inhibition stabilized HIF1a upon eight hours of treatment, consistent with the effect of iron deprivation due to disrupting autophagy. However, PIKfyve inhibition did not decrease basal oxygen consumption rate (OCR) in 7940B or Panc 04.03 cells, contrasting the activity of chloroquine (CQ) and bafilomycin A1 (BAF) , the other autophagy and lysosomal inhibitors tested. Consistent with this, PIKfyve inhibition had no impact on OCR through 24 hours of treatment, compared to CQ and BAF, which significantly decreased OCR in 7940B cells starting from eight hours (Fig. 5C) . To further confirm that PIKfyve inhibition does not decrease PDAC cell proliferation through disrupting iron homeostasis, we attempted to rescue PDAC cells from PIKfyve inhibition using ferric ammonium citrate (FAC) . While the antiproliferative effects of BAF were drastically attenuated by addition of FAC, we did not see a similar effect with PIKfyve inhibitors (Fig. 5D-F) . Overall, these data suggest that autophagy and lysosomal perturbation through PIKfyve inhibition does  not decrease PDAC proliferation by disrupting iron homeostasis and mitochondrial respiration but, rather, occurs through a distinct mechanism.

[0162] EXAMPLE 3

[0163] PIKfyve inhibition creates a synthetic lethality of de novo lipid synthesis in PDAC cells To assess the functionally relevant metabolic roles of PIKfyve in PDAC in an unbiased manner, we employed a metabolism-focused CRISPR screen in MIA PaCa-2 cells treated with apilimod (Fig. 6A) . This screen accurately discriminated against core essential and non-essential genes, validating its biological relevance and consistency (Fig. 6B) . Interestingly, the most significantly depleted sgRNAs targeted genes core to the de novo fatty acid synthesis and elongation pathways, namely FASN, ACACA, SLC25A1, and HSD17B12 (Fig. 4C and Fig. 4D) . In contrast, ACOX1, which completes the first step of lipid beta-oxidation, was the target of some of the most significantly enriched sgRNAs in the screen (Fig. 4C) . Additionally, no cholesterol-specific genes were among the significant hits, suggesting that de novo fatty acid synthesis was a specific, functionally relevant synthetic essentiality of MIA PaCa-2 cells upon PIKfyve inhibition (Fig. 4E) . To validate this screen, we employed CRISPRi-mediated knockdown of FASN in MIA PaCa-2 cells and found that FASN knockdown with two independent sgRNAs (Fig. 6C) indeed sensitized cells to the PIKfyve degrader PIK5-33d (LCG) (Fig. 6D) . As an orthogonal validation, we utilized ND646, which is an inhibitor of ACC1 (protein name of ACACA) . We found that ND646 similarly sensitized PDAC cells to PIK5-33d (Fig. 6E) using MIA PaCa-2, PANC-1, and 7940B cell lines. These data suggest that upon PIKfyve inhibition, PDAC cells become reliant on the de novo fatty acid synthesis pathway to proliferate.

[0164] EXAMPLE 4

[0165] PIKfyve inhibition promotes the upregulation of de novo lipid synthesis in PDAC cells Given that PIKfyve inhibition obligates PDAC cells to maintain expression and function of the de novo fatty acid synthesis pathway, we next assessed whether PIKfyve perturbation caused upregulation of this pathway. Utilizing RNA-seq in 7940B cells, we determined that eight-hour treatment of LCG-33 induced remarkably concordant gene expression changes, and the most upregulated pathways were related to cholesterol homeostasis, MTORC1 signaling, and fatty acid metabolism. Additionally, most of the top upregulated genes were targets of transcription factor sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBP1) , a key regulator of lipogenesis63. Accordingly, we confirmed that eight hours of PIKfyve degradation activated SREBP1 by post-translational cleavage. Importantly, FASN was upregulated upon PIKFYVE knockdown, and both FASN and ACC1 were upregulated upon PIKfyve inhibition at the transcript and protein levels. Taken together, these results illustrate that PDAC cells upregulate a lipogenic transcriptional program in response to PIKfyve inhibition.

[0166] EXAMPLE 5

[0167] KRAS-MAPK regulates de novo lipid biosynthesis in PDAC

[0168] To identify avenues to possibly leverage the synthetic lethality of PIKfyve and de novo fatty acid synthesis, we sought to determine drivers of FASN and ACACA transcription. KRAS is known to be a core driver of metabolic homeostasis in PDAC through MAPK signaling10; thus, we determined whether KRAS-MAPK signaling drove FASN and ACACA expression. Employing an inducible KrasG12D cell line, iKras 9805 (iKras) 64, we found that doxycycline withdrawal (Kras OFF) decreased Fasn and Acaca expression at the transcript (Fig. 7A) , and protein level (Fig. 5) . Further, eight-hour treatment with MRTX1133 (MRTX, KRASG12D inhibitor) , AMG510 (AMG, KRASG12C inhibitor) , or trametinib (MEK inhibitor) decreased transcription of FASN and ACACA (Fig. 7B) in PDAC cell lines with the relevant KRAS mutation. This was reflected by a decrease in protein level after 48 hours of treatment. These data are concordant with previously  published RNA-seq data suggesting that MRTX1133 treatment decreases FASN and ACACA transcripts in AsPC1 cells in vitro (Fig. 7C) and in vivo (Fig. 7D) 44. Moreover, these data also illustrate that KRAS-MAPK signaling regulates FASN and ACACA expression in PDAC.

[0169] Having now fully described the invention, it will be understood by those of skill in the art that the same can be performed within a wide and equivalent range of conditions, formulations, and other parameters without affecting the scope of the invention or any embodiment thereof. All patents, patent applications and publications cited herein are fully incorporated by reference herein in their entirety.

[0170] References:

[0171] 1 Biancur, D.E. et al. Functional Genomics Identifies Metabolic Vulnerabilities in Pancreatic Cancer. Cell Metab 33, 199-210 e198, doi: 10.1016 / j. cmet. 2020.10.018 (2021) .

[0172] 2 Halbrook, C.J., Lyssiotis, C.A., Pasca di Magliano, M. & Maitra, A. Pancreatic cancer: Advances and challenges. Cell 186, 1729-1754, doi: 10.1016 / j. cell. 2023.02.014 (2023) .

[0173] 3 Yang, S. et al. Pancreatic cancers require autophagy for tumor growth. Genes Dev 25, 717-729, doi: 10.1101 / gad. 2016111 (2011) .

[0174] 4 Davidson, S.M. et al. Direct evidence for cancer-cell-autonomous extracellular protein catabolism in pancreatic tumors. Nat Med 23, 235-241, doi: 10.1038 / nm. 4256 (2017) .

[0175] 5 Commisso, C. et al. Macropinocytosis of protein is an amino acid supply route in Ras-transformed cells. Nature 497, 633-637, doi: 10.1038 / nature12138 (2013) .

[0176] 6 Piffoux, M., Eriau, E. & Cassier, P.A. Autophagy as a therapeutic target in pancreatic cancer. Br J Cancer 124, 333-344, doi: 10.1038 / s41416-020-01039-5 (2021) .

[0177] 7 Rivero-Rios, P. & Weisman, L.S. Roles of PIKfyve in multiple cellular pathways. Curr Opin Cell Biol 76, 102086, doi: 10.1016 / j. ceb. 2022.102086 (2022) .

[0178] 8 Wood, L.D., Canto, M.I., Jaffee, E.M. & Simeone, D.M. Pancreatic Cancer: Pathogenesis, Screening, Diagnosis, and Treatment. Gastroenterology 163, 386-402 e381, doi: 10.1053 / j. gastro. 2022.03.056 (2022) .

[0179] 9 Kerk, S.A., Papagiannakopoulos, T., Shah, Y.M. & Lyssiotis, C.A. Metabolic networks in mutant KRAS-driven tumours: tissue specificities and the microenvironment. Nat Rev Cancer 21, 510-525, doi: 10.1038 / s41568-021-00375-9 (2021) .

[0180] 10 Ying, H. et al. Oncogenic Kras maintains pancreatic tumors through regulation of anabolic glucose metabolism. Cell 149, 656-670, doi: 10.1016 / j. cell. 2012.01.058 (2012) .

[0181] 11 Nwosu, Z.C. et al. Uridine-derived ribose fuels glucose-restricted pancreatic cancer. Nature 618, 151-158, doi: 10.1038 / s41586-023-06073-w (2023) .

[0182] 12 Yang, A. et al. Autophagy is critical for pancreatic tumor growth and progression in tumors with p53 alterations. Cancer Discov 4, 905-913, doi: 10.1158 / 2159-8290. CD-14-0362 (2014) .

[0183] 13 Kamphorst, J.J. et al. Human pancreatic cancer tumors are nutrient poor and tumor cells actively scavenge extracellular protein. Cancer Res 75, 544-553, doi: 10.1158 / 0008-5472. CAN-14-2211 (2015) .

[0184] 14 Sousa, C.M. et al. Pancreatic stellate cells support tumour metabolism through autophagic alanine secretion. Nature 536, 479-483, doi: 10.1038 / nature19084 (2016) .

[0185] 15 Banh, R.S. et al. Neurons Release Serine to Support mRNA Translation in Pancreatic Cancer. Cell 183, 1202-1218 e1225, doi: 10.1016 / j. cell. 2020.10.016 (2020) .

[0186] 16 Zhu, Z. et al. Tumour-reprogrammed stromal BCAT1 fuels branched-chain ketoacid dependency in stromal-rich PDAC tumours. Nat Metab 2, 775-792, doi: 10.1038 / s42255-020-0226-5 (2020) .

[0187] 17 Recouvreux, M.V. et al. Glutamine mimicry suppresses tumor progression through asparagine metabolism in pancreatic ductal adenocarcinoma. Nat Cancer, doi: 10.1038 / s43018-023-00649-1 (2023) .

[0188] 18 Encarnacion-Rosado, J. et al. Targeting pancreatic cancer metabolic dependencies through glutamine antagonism. Nat Cancer, doi: 10.1038 / s43018-023-00647-3 (2023) .

[0189] 19 Encarnacion-Rosado, J. & Kimmelman, A.C. Harnessing metabolic dependencies in pancreatic cancers. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 18, 482-492, doi: 10.1038 / s41575-021-00431-7 (2021) .

[0190] 20 Yang, A. et al. Autophagy Sustains Pancreatic Cancer Growth through Both Cell-Autonomous and Nonautonomous Mechanisms. Cancer Discov 8, 276-287, doi: 10.1158 / 2159-8290. CD-17-0952 (2018) .

[0191] 21 Yang, A. & Kimmelman, A.C. Inhibition of autophagy attenuates pancreatic cancer growth independent of TP53 / TRP53 status. Autophagy 10, 1683-1684, doi: 10.4161 / auto. 29961 (2014) .

[0192] 22 White, E. Deconvoluting the context-dependent role for autophagy in cancer. Nat Rev Cancer 12, 401-410, doi: 10.1038 / nrc3262 (2012) .

[0193] 23 Kimmelman, A.C. & White, E. Autophagy and Tumor Metabolism. Cell Metab 25, 1037-1043, doi: 10.1016 / j. cmet. 2017.04.004 (2017) .

[0194] 24 Mukhopadhyay, S. et al. Autophagy supports mitochondrial metabolism through the regulation of iron homeostasis in pancreatic cancer. Sci Adv 9, eadf9284, doi: 10.1126 / sciadv. adf9284 (2023) .

[0195] 25 Mancias, J.D., Wang, X., Gygi, S.P., Harper, J.W. & Kimmelman, A.C. Quantitative proteomics identifies NCOA4 as the cargo receptor mediating ferritinophagy. Nature 509, 105-109, doi: 10.1038 / nature13148 (2014) .

[0196] 26 Santana-Codina, N. et al. NCOA4-Mediated Ferritinophagy Is a Pancreatic Cancer Dependency via Maintenance of Iron Bioavailability for Iron-Sulfur Cluster Proteins. Cancer Discov 12, 2180-2197, doi: 10.1158 / 2159-8290. CD-22-0043 (2022) .

[0197] 27 Yamamoto, K. et al. Autophagy promotes immune evasion of pancreatic cancer by degrading MHC-I. Nature 581, 100-105, doi: 10.1038 / s41586-020-2229-5 (2020) .

[0198] 28 Yamamoto, K., Venida, A., Perera, R.M. & Kimmelman, A.C. Selective autophagy of MHC-I promotes immune evasion of pancreatic cancer. Autophagy 16, 1524-1525, doi: 10.1080 / 15548627.2020.1769973 (2020) .

[0199] 29 Karasic, T.B. et al. Effect of Gemcitabine and nab-Paclitaxel With or Without Hydroxychloroquine on Patients With Advanced Pancreatic Cancer: A Phase 2 Randomized Clinical Trial. JAMA Oncol 5, 993-998, doi: 10.1001 / jamaoncol. 2019.0684 (2019) .

[0200] 30 Zeh, H.J. et al. A Randomized Phase II Preoperative Study of Autophagy Inhibition with High-Dose Hydroxychloroquine and Gemcitabine / Nab-Paclitaxel in Pancreatic Cancer Patients. Clin Cancer Res 26, 3126-3134, doi: 10.1158 / 1078-0432. CCR-19-4042 (2020) .

[0201] 31 Wolpin, B.M. et al. Phase II and pharmacodynamic study of autophagy inhibition using hydroxychloroquine in patients with metastatic pancreatic adenocarcinoma. Oncologist 19, 637-638, doi: 10.1634 / theoncologist. 2014-0086 (2014) .

[0202] 32 Kinsey, C.G. et al. Protective autophagy elicited by RAF-->MEK-->ERK inhibition suggests a treatment strategy for RAS-driven cancers. Nat Med 25, 620-627, doi: 10.1038 / s41591-019-0367-9 (2019) .

[0203] 33 Bryant, K.L. et al. Combination of ERK and autophagy inhibition as a treatment approach for pancreatic cancer. Nat Med 25, 628-640, doi: 10.1038 / s41591-019-0368-8 (2019) .

[0204] 34 Lee, C.S. et al. MAP kinase and autophagy pathways cooperate to maintain RAS mutant cancer cell survival. Proc Natl Acad Sci U S A 116, 4508-4517, doi: 10.1073 / pnas. 1817494116 (2019) .

[0205] 35 Viale, A. et al. Oncogene ablation-resistant pancreatic cancer cells depend on mitochondrial function. Nature 514, 628-632, doi: 10.1038 / nature13611 (2014) .

[0206] 36 Bryant, K.L., Mancias, J.D., Kimmelman, A.C. & Der, C.J. KRAS: feeding pancreatic cancer proliferation. Trends Biochem Sci 39, 91-100, doi: 10.1016 / j. tibs. 2013.12.004 (2014) .

[0207] 37 Huffman, B.M. et al. Emerging Role of Targeted Therapy in Metastatic Pancreatic Adenocarcinoma. Cancers (Basel) 14, doi: 10.3390 / cancers14246223 (2022) .

[0208] 38 Nissley, D.V. & McCormick, F. RAS at 40: Update from the RAS Initiative. Cancer Discov 12, 895-898, doi: 10.1158 / 2159-8290. CD-21-1554 (2022) .

[0209] 39 Wang, X. et al. Identification of MRTX1133, a Noncovalent, Potent, and Selective KRAS (G12D) Inhibitor. J Med Chem 65, 3123-3133, doi: 10.1021 / acs. jmedchem. 1c01688 (2022) .

[0210] 40 Skoulidis, F. et al. Sotorasib for Lung Cancers with KRAS p. G12C Mutation. N Engl J Med 384, 2371-2381, doi: 10.1056 / NEJMoa2103695 (2021) .

[0211] 41 Lanman, B.A. et al. Discovery of a Covalent Inhibitor of KRAS (G12C) (AMG 510) for the Treatment of Solid Tumors. J Med Chem 63, 52-65, doi: 10.1021 / acs. jmedchem. 9b01180 (2020) .

[0212] 42 Kemp, S.B. et al. Efficacy of a Small-Molecule Inhibitor of KrasG12D in Immunocompetent Models of Pancreatic Cancer. Cancer Discov 13, 298-311, doi: 10.1158 / 2159-8290. CD-22-1066 (2023) .

[0213] 43 Infante, J.R. et al. A randomised, double-blind, placebo-controlled trial of trametinib, an oral MEK inhibitor, in combination with gemcitabine for patients with untreated metastatic adenocarcinoma of the pancreas. Eur J Cancer 50, 2072-2081, doi: 10.1016 / j. ejca. 2014.04.024 (2014) .

[0214] 44 Hallin, J. et al. Anti-tumor efficacy of a potent and selective non-covalent KRAS (G12D) inhibitor. Nat Med 28, 2171-2182, doi: 10.1038 / s41591-022-02007-7 (2022) .

[0215] 45 Xavier, C.B., Marchetti, K.R., Castria, T.B., Jardim, D.L.F. & Fernandes, G.S. Trametinib and Hydroxychloroquine (HCQ) Combination Treatment in KRAS-Mutated Advanced Pancreatic Adenocarcinoma: Detailed Description of Two Cases. J Gastrointest Cancer 52, 374-380, doi: 10.1007 / s12029-020-00556-z (2021) .

[0216] 46 Silvis, M.R. et al. MYC-mediated resistance to trametinib and HCQ in PDAC is overcome by CDK4 / 6 and lysosomal inhibition. J Exp Med 220, doi: 10.1084 / jem. 20221524 (2023) .

[0217] 47 Yamamoto, K. et al. Targeting autophagy as a therapeutic strategy against pancreatic cancer. J Gastroenterol 57, 603-618, doi: 10.1007 / s00535-022-01889-1 (2022) .

[0218] 48 Qiao, Y. et al. Autophagy Inhibition by Targeting PIKfyve Potentiates Response to Immune Checkpoint Blockade in Prostate Cancer. Nat Cancer 2, 978-993, doi: 10.1038 / s43018-021-00237-1 (2021) .

[0219] 49 Krishna, S. et al. PIKfyve Regulates Vacuole Maturation and Nutrient Recovery following Engulfment. Dev Cell 38, 536-547, doi: 10.1016 / j. devcel. 2016.08.001 (2016) .

[0220] 50 Bao, Y. et al. Targeting the lipid kinase PIKfyve upregulates surface expression of MHC class I to augment cancer immunotherapy. Proc Natl Acad Sci U S A 120, e2314416120, doi: 10.1073 / pnas. 2314416120 (2023) .

[0221] 51 Gayle, S. et al. Identification of apilimod as a first-in-class PIKfyve kinase inhibitor for treatment of B-cell non-Hodgkin lymphoma. Blood 129, 1768-1778, doi: 10.1182 / blood-2016-09-736892 (2017) .

[0222] 52 de Campos, C.B. et al. Identification of PIKfyve kinase as a target in multiple myeloma. Haematologica 105, 1641-1649, doi: 10.3324 / haematol. 2019.222729 (2020) .

[0223] 53 Pili, R., Carducci, M., Brown, P. & Hurwitz, H. An open-label study to determine the maximum tolerated dose of the multitargeted tyrosine kinase inhibitor CEP-11981 in patients with advanced cancer. Invest New Drugs 32, 1258-1268, doi: 10.1007 / s10637-014-0147-9 (2014) .

[0224] 54 Harb, W.A. et al. Phase 1 Clinical Safety, Pharmacokinetics (PK) , and Activity of Apilimod Dimesylate (LAM-002A) , a First-in-Class Inhibitor of Phosphatidylinositol-3-Phosphate 5-Kinase (PIKfyve) , in Patients with Relapsed or Refractory B-Cell Malignancies. Blood 130, 4119-4119, doi: 10.1182 / blood. V130. Suppl_1.4119.4119 (2017) .

[0225] 55 Huang, A., Garraway, L.A., Ashworth, A. & Weber, B. Synthetic lethality as an engine for cancer drug target discovery. Nat Rev Drug Discov 19, 23-38, doi: 10.1038 / s41573-019-0046-z (2020) .

[0226] 56 Weber, R.A. et al. Maintaining Iron Homeostasis Is the Key Role of Lysosomal Acidity for Cell Proliferation. Mol Cell 77, 645-655 e647, doi: 10.1016 / j. molcel. 2020.01.003 (2020) .

[0227] 57 Sunami, Y., Rebelo, A. & Kleeff, J. Lipid Metabolism and Lipid Droplets in Pancreatic Cancer and Stellate Cells. Cancers (Basel) 10, doi: 10.3390 / cancers10010003 (2017) .

[0228] 58 Walter, K. et al. Serum fatty acid synthase as a marker of pancreatic neoplasia. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 18, 2380-2385, doi: 10.1158 / 1055-9965. EPI-09-0144 (2009) .

[0229] 59 Hatzivassiliou, G. et al. ATP citrate lyase inhibition can suppress tumor cell growth. Cancer Cell 8, 311-321, doi: 10.1016 / j. ccr. 2005.09.008 (2005) .

[0230] 60 Ikonomov, O.C., Sbrissa, D. & Shisheva, A. Small molecule PIKfyve inhibitors as cancer therapeutics: Translational promises and limitations. Toxicol Appl Pharmacol 383, 114771, doi: 10.1016 / j. taap. 2019.114771 (2019) .

[0231] 61 Kaizuka, T. et al. An Autophagic Flux Probe that Releases an Internal Control. Mol Cell 64, 835-849, doi: 10.1016 / j. molcel. 2016.09.037 (2016) .

[0232] 62 Li, C. et al. Discovery of a First-in-Class Degrader for the Lipid Kinase PIKfyve. J Med Chem 66, 12432-12445, doi: 10.1021 / acs. jmedchem. 3c00912 (2023) .

[0233] 63 Reed, B.D., Charos, A.E., Szekely, A.M., Weissman, S.M. & Snyder, M. Genome-wide occupancy of SREBP1 and its partners NFY and SP1 reveals novel  functional roles and combinatorial regulation of distinct classes of genes. PLoS Genet 4, e1000133, doi: 10.1371 / journal. pgen. 1000133 (2008) .

[0234] 64 Collins, M.A. et al. Oncogenic Kras is required for both the initiation and maintenance of pancreatic cancer in mice. J Clin Invest 122, 639-653, doi: 10.1172 / JCI59227 (2012) .

[0235] 65 Schrezenmeier, E. & Dorner, T. Mechanisms of action of hydroxychloroquine and chloroquine: implications for rheumatology. Nat Rev Rheumatol 16, 155-166, doi: 10.1038 / s41584-020-0372-x (2020) .

[0236] 66 Ravichandran, M. et al. Coordinated Transcriptional and Catabolic Programs Support Iron-Dependent Adaptation to RAS-MAPK Pathway Inhibition in Pancreatic Cancer. Cancer Discov 12, 2198-2219, doi: 10.1158 / 2159-8290. CD-22-0044 (2022) .

[0237] 67 Hosios, A.M. et al. mTORC1 regulates a lysosome-dependent adaptive shift in intracellular lipid species. Nat Metab 4, 1792-1811, doi: 10.1038 / s42255-022-00706-6 (2022) .

[0238] 68 Wasko, U.N. et al. Tumor-selective effects of active RAS inhibition in pancreatic ductal adenocarcinoma. bioRxiv, 2023.2012.2003.569791, doi: 10.1101 / 2023.12.03.569791 (2023) .

[0239] 69 Kim, D. et al. Pan-KRAS inhibitor disables oncogenic signalling and tumour growth. Nature 619, 160-166, doi: 10.1038 / s41586-023-06123-3 (2023) .

[0240] 70 Li, C. et al. Identification of pancreatic cancer stem cells. Cancer Res 67, 1030-1037, doi: 10.1158 / 0008-5472. CAN-06-2030 (2007) .

[0241] 71 Jafari, R. et al. The cellular thermal shift assay for evaluating drug target interactions in cells. Nat Protoc 9, 2100-2122, doi: 10.1038 / nprot. 2014.138 (2014) .

[0242] 72 Zheng, S. et al. SynergyFinder Plus: Toward Better Interpretation and Annotation of Drug Combination Screening Datasets. Genomics Proteomics Bioinformatics 20, 587-596, doi: 10.1016 / j. gpb. 2022.01.004 (2022) .

[0243] 73 Birsoy, K. et al. An Essential Role of the Mitochondrial Electron Transport Chain in Cell Proliferation Is to Enable Aspartate Synthesis. Cell 162, 540-551, doi: 10.1016 / j. cell. 2015.07.016 (2015) .

[0244] 74 Kechin, A., Boyarskikh, U., Kel, A. & Filipenko, M. cutPrimers: A New Tool for Accurate Cutting of Primers from Reads of Targeted Next Generation Sequencing. J Comput Biol 24, 1138-1143, doi: 10.1089 / cmb. 2017.0096 (2017) .

[0245] 75 Langmead, B. & Salzberg, S.L. Fast gapped-read alignment with Bowtie 2. Nat Methods 9, 357-359, doi: 10.1038 / nmeth. 1923 (2012) .

[0246] 76 Li, W. et al. MAGeCK enables robust identification of essential genes from genome-scale CRISPR / Cas9 knockout screens. Genome Biol 15, 554, doi: 10.1186 / s13059-014-0554-4 (2014) .

[0247] 77 Rossiter, N.J. et al. CRISPR screens in physiologic medium reveal conditionally essential genes in human cells. Cell Metab 33, 1248-1263 e1249, doi: 10.1016 / j. cmet. 2021.02.005 (2021) .

[0248] 78 Bray, N.L., Pimentel, H., Melsted, P. & Pachter, L. Near-optimal probabilistic RNA-seq quantification. Nat Biotechnol 34, 525-527, doi: 10.1038 / nbt. 3519 (2016) .

[0249] 79 Law, C.W., Chen, Y., Shi, W. & Smyth, G.K. voom: Precision weights unlock linear model analysis tools for RNA-seq read counts. Genome Biol 15, R29, doi: 10.1186 / gb-2014-15-2-r29 (2014) .

[0250] 80 Ritchie, M.E. et al. limma powers differential expression analyses for RNA-sequencing and microarray studies. Nucleic Acids Res 43, e47, doi: 10.1093 / nar / gkv007 (2015) .

[0251] 81 Robinson, M.D. & Oshlack, A. A scaling normalization method for differential expression analysis of RNA-seq data. Genome Biol 11, R25, doi: 10.1186 / gb-2010-11-3-r25 (2010) .

[0252] 82 Robinson, M.D., McCarthy, D.J. & Smyth, G.K. edgeR: a Bioconductor package for differential expression analysis of digital gene expression data. Bioinformatics 26, 139-140, doi: 10.1093 / bioinformatics / btp616 (2010) .

[0253] 83 Liberzon, A. et al. The Molecular Signatures Database (MSigDB) hallmark gene set collection. Cell Syst 1, 417-425, doi: 10.1016 / j. cels. 2015.12.004 (2015) .

[0254] 84 Sergushichev, A.A. An algorithm for fast preranked gene set enrichment analysis using cumulative statistic calculation. bioRxiv, 060012, doi: 10.1101 / 060012 (2016) .

[0255] 85 Replogle, J.M. et al. Mapping information-rich genotype-phenotype landscapes with genome-scale Perturb-seq. Cell 185, 2559-2575 e2528, doi: 10.1016 / j. cell. 2022.05.013 (2022) .

[0256] 86 Thakore, P.I. et al. Highly specific epigenome editing by CRISPR-Cas9 repressors for silencing of distal regulatory elements. Nat Methods 12, 1143-1149, doi: 10.1038 / nmeth. 3630 (2015) .

[0257] 87 Kerk, S.A. et al. Metabolic requirement for GOT2 in pancreatic cancer depends on environmental context. Elife 11, doi: 10.7554 / eLife. 73245 (2022) .

[0258] 88 Bates, D.,  M., Bolker, B. & Walker, S. Fitting Linear Mixed Effects Models Using lme4. Journal of Statistical Software 67, 1 -48, doi: 10.18637 / jss. v067. i01 (2015) .

Claims

1.A method of treating cancer in a subject in need thereof, the method comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33, wherein the cancer is neuroendocrine prostate cancer (NEPC) , pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) , pancreatic neuroendocrine tumors (PNETs) , or pancreatic neuroendocrine carcinomas (NECs) .2.The method of claim 1, wherein the cancer is NEPC.3.The method of claim 1, wherein the cancer is PDAC.4.The method of claim 1, wherein the cancer is PNETs.5.The method of claim 1, wherein the cancer is NECs.6.The method of any one of claims 1-5, comprising administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject in combination with a therapeutically effective amount of at least one anticancer agent to the subject.7.The method of claim 6, wherein the at least one anticancer agent comprises a chemotherapeutic agent, an immune checkpoint inhibitor, or radiation therapy.8.The method of claim 6 or 7, wherein the at least one anticancer agent comprises a KRAS-MAPK inhibitor to the subject.9.The method of claim 8, wherein the KRAS-MAPK inhibitor is AMG510 (Sotorasib) , MRTX849 (Adagrasib) , or MRTX-1133.10.A method of treating a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs the method comprising:(a) determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject; and(b) administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to the subject if a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present in the biological sample.11.A method, comprising administering a therapeutically effective amount of PIK5-12D or LCG-33 to a subject in need thereof, wherein:(a) the subject has NEPC, PDAC, PNETs, or NECs; and(b) the PDAC, PNETs, or NECs is characterized as having a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation.12.The method of claims 10 or 11 further comprising administering a KRAS-MAPK inhibitor to the subject.13.The method of claim 12, wherein the KRAS-MAPK inhibitor is AMG510 (Sotorasib) , MRTX849 (Adagrasib) , or MRTX-1133.14.A method of identifying whether a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs as a candidate for treatment with PIK5-12D or LCG-33, the method comprising:(a) determining whether a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject; and(b) identifying the subject as being a candidate for treatment if the KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is present; or(c) identifying the subject as not being a candidate for treatment if the KRAS mutation and / or a Trp53 mutation is absent.15.A method of predicting treatment outcome in a subject having NEPC, PDAC, PNETs, or NECs, the method comprising determining whether a KRAS mutationand / or a Trp53 mutation is present or absent in a biological sample taken from the subject, wherein:(a) the presence of a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation in the biological sample indicates that administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject will likely cause a favorable therapeutic response; and(b) the absence of a KRAS mutation and / or a Trp53 mutation in the biological sample indicates that administering PIK5-12D or LCG-33 to the subject will likely cause an unfavorable therapeutic response.16.The method of any one of claims 9-13, wherein the KRAS mutation is KrasG12D.17.The method of any one of claims 9-14, wherein the Trp53 mutation is Trp53R172H.

Images