# Targeting NQO1+ tumor to trigger innate and adaptive immunity

> **NIH NIH R01** · INDIANA UNIVERSITY INDIANAPOLIS · 2020 · $421,360

## Abstract

ABSTRACT 
 
Our  long-­term  goal  is  to  develop  novel  antitumor  therapies  to  treat  cancer  with  elevated  (>  100-­fold)  levels  of 
NAD(P)H:quinone  oxidoreductase  1  (NQO1).  β-­Lapachone  (β-­lap),  an  NQO1  bioactivatable  drug,  selectively 
targets  NQO1+  tumors  and  is  activated  by  NQO1  to  generate  reactive  oxygen  species  (ROS),  leading  to 
extensive DNA damage and PARP1-­driven tumor programmed necrosis. Our preliminary studies demonstrate 
that both neutrophil-­mediated innate immunity and CD8-­mediated adaptive immunity are required for antitumor 
efficacy  of  β-­lap  in  vivo.  Furthermore, our previous  studies  reveal  that targeting  NQO1  potently  triggers  innate 
sensing  within  tumor  microenvironment  (TME)  that  synergizes  with  immunotherapy  to  overcome  adaptive 
resistance.  Our  objective  here  is  to  define  and  delineate  the  mechanism(s)  of  tumor-­specific  ROS  and  DNA 
damage induced by β-­lap that stimulates antitumor immunity, and determine how β-­lap synergizes with immune 
checkpoint blockade therapy. Our central hypothesis is that (i) β-­lap treatment triggers immunogenic cell death 
(ICD) and induces damage-­associated molecular patterns (DAMPs) release;; (ii) phagocytes/antigen-­presenting 
cells  (APCs)  recruitment  promotes  cross-­priming  of  cytotoxic  T  cells  (CTLs)  for  suppression  of  tumor  by 
increasing antigen/DNA uptake and type I interferons (IFNs) production;; and (iii) upregulated PD-­L1 within TME 
contributes  to  tumor  relapse  and  provides  therapeutic  window  for  combination  therapy  of  β-­lap  with  immune 
checkpoint  blockade.  We  propose  the  following  Specific  Aims.  AIM  1:  Elucidate  the  mechanism  of  β-­lap-­
triggered ICD for innate immune sensing. Our working hypothesis is that β-­lap triggers ICD for innate sensing 
via the release of DAMPs. We will assess the ability of β-­lap to stimulate tumor ICD in vivo by therapeutic vaccine 
assay. We will also determine which type(s) of tumor DNA (genomic or mitochondrial) is the major source(s) of 
IFNs production after β-­lap treatment. AIM 2: Define how tumor cells and immune cells cross-­talk occurs 
in β-­lap-­induced antitumor immunity. Our working hypothesis is that β-­lap-­induced neutrophils cross-­prime T 
cells directly or interact with DCs/macrophages to prime T cells. We will determine the effects of β-­lap treatment 
on  cGAS/STING/IFNs  involved  in  T  cells  cross-­priming.  AIM  3:  Determine  the  mechanism  by  which  β-­lap 
synergizes  with  immune  checkpoint  blockade  therapy  to  efficaciously  kill  NQO1+  tumors.  Our  working 
hypothesis is that increased PD-­L1 within TME contributes to tumor relapse of large tumors after initial responses 
to  β-­lap.  We  will  determine  in  which type(s)  of  cells  PD-­L1 expression  is upregulated  within  TME.  We  will  also 
determine which type(s) of PD-­L1-­expressing cells is essential for the synergistic e...

## Key facts

- **NIH application ID:** 10051723
- **Project number:** 1R01CA240952-01A1
- **Recipient organization:** INDIANA UNIVERSITY INDIANAPOLIS
- **Principal Investigator:** Xiumei Huang
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $421,360
- **Award type:** 1
- **Project period:** 2020-07-13 → 2025-06-30

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10051723

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10051723, Targeting NQO1+ tumor to trigger innate and adaptive immunity (1R01CA240952-01A1). Retrieved via AI Analytics 2026-05-23 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10051723. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*