Preclinical studies suggest that Reed–Sternberg cells exploit the programmed death 1 (PD-1) pathway to evade immune detection. In classic Hodgkin's lymphoma, alterations in chromosome 9p24.1 increase the abundance of the PD-1 ligands, PD-L1 and PD-L2, and promote their induction through Janus kinase (JAK)–signal transducer and activator of transcription (STAT) signaling. We hypothesized that nivolumab, a PD-1–blocking antibody, could inhibit tumor immune evasion in patients with relapsed or refractory Hodgkin's lymphoma.

Understanding the interactions between tumor and the host immune system is critical to finding prognostic biomarkers, reducing drug resistance, and developing new therapies. Novel computational methods are needed to estimate tumor-infiltrating immune cells and understand tumor–immune interactions in cancers. We analyze tumor-infiltrating immune cells in over 10,000 RNA-seq samples across 23 cancer types from The Cancer Genome Atlas (TCGA). Our computationally inferred immune infiltrates associate much more strongly with patient clinical features, viral infection status, and cancer genetic alterations than other computational approaches. Analysis of cancer/testis antigen expression and CD8 T-cell abundance suggests that MAGEA3 is a potential immune target in melanoma, but not in non-small cell lung cancer, and implicates SPAG5 as an alternative cancer vaccine target in multiple cancers. We find that melanomas expressing high levels of CTLA4 separate into two distinct groups with respect to CD8 T-cell infiltration, which might influence clinical responses to anti-CTLA4 agents. We observe similar dichotomy of TIM3 expression with respect to CD8 T cells in kidney cancer and validate it experimentally. The abundance of immune infiltration, together with our downstream analyses and findings, are accessible through TIMER, a public resource at http://cistrome.org/TIMER . We develop a computational approach to study tumor-infiltrating immune cells and their interactions with cancer cells. Our resource of immune-infiltrate levels, clinical associations, as well as predicted therapeutic markers may inform effective cancer vaccine and checkpoint blockade therapies.

Purpose The EML4-ALK fusion oncogene represents a novel molecular target in a small subset of non–small-cell lung cancers (NSCLC). To aid in identification and treatment of these patients, we examined the clinical characteristics and treatment outcomes of patients who had NSCLC with and without EML4-ALK. Patients and Methods Patients with NSCLC were selected for genetic screening on the basis of two or more of the following characteristics: female sex, Asian ethnicity, never/light smoking history, and adenocarcinoma histology. EML4-ALK was identified by using fluorescent in situ hybridization for ALK rearrangements and was confirmed by immunohistochemistry for ALK expression. EGFR and KRAS mutations were determined by DNA sequencing. Results Of 141 tumors screened, 19 (13%) were EML4-ALK mutant, 31 (22%) were EGFR mutant, and 91 (65%) were wild type (WT/WT) for both ALK and EGFR. Compared with the EGFR mutant and WT/WT cohorts, patients with EML4-ALK mutant tumors were significantly younger (P < .001 and P = .005) and were more likely to be men (P = .036 and P = .039). Patients with EML4-ALK–positive tumors, like patients who harbored EGFR mutations, also were more likely to be never/light smokers compared with patients in the WT/WT cohort (P < .001). Eighteen of the 19 EML4-ALK tumors were adenocarcinomas, predominantly the signet ring cell subtype. Among patients with metastatic disease, EML4-ALK positivity was associated with resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors (TKIs). Patients in the EML4-ALK cohort and the WT/WT cohort showed similar response rates to platinum-based combination chemotherapy and no difference in overall survival. Conclusion EML4-ALK defines a molecular subset of NSCLC with distinct clinical characteristics. Patients who harbor this mutation do not benefit from EGFR TKIs and should be directed to trials of ALK-targeted agents.

The JAK–STAT signaling pathway has been implicated in mediating biologic responses induced by many cytokines. However, cytokines that promote distinct cellular responses often activate identical STAT proteins, thereby raising the question of how specificity is manifest within this signaling pathway. Here we report the generation and characterization of mice deficient in STAT1. STAT1-deficient mice show no overt developmental abnormalities, but display a complete lack of responsiveness to either IFNα or IFNγ and are highly sensitive to infection by microbial pathogens and viruses. In contrast, these mice respond normally to several other cytokines that activate STAT1 in vitro. These observations document that STAT1 plays an obligate and dedicated role in mediating IFN-dependent biologic responses and reveal an unexpected level of physiologic specificity for STAT1 action.

Diffuse large B cell lymphoma (DLBCL), the most common lymphoid malignancy in adults, is a clinically and genetically heterogeneous disease that is further classified into transcriptionally defined activated B cell (ABC) and germinal center B cell (GCB) subtypes. We carried out a comprehensive genetic analysis of 304 primary DLBCLs and identified low-frequency alterations, captured recurrent mutations, somatic copy number alterations, and structural variants, and defined coordinate signatures in patients with available outcome data. We integrated these genetic drivers using consensus clustering and identified five robust DLBCL subsets, including a previously unrecognized group of low-risk ABC-DLBCLs of extrafollicular/marginal zone origin; two distinct subsets of GCB-DLBCLs with different outcomes and targetable alterations; and an ABC/GCB-independent group with biallelic inactivation of TP53, CDKN2A loss, and associated genomic instability. The genetic features of the newly characterized subsets, their mutational signatures, and the temporal ordering of identified alterations provide new insights into DLBCL pathogenesis. The coordinate genetic signatures also predict outcome independent of the clinical International Prognostic Index and suggest new combination treatment strategies. More broadly, our results provide a roadmap for an actionable DLBCL classification.

T cell dysfunction is a hallmark of many cancers, but the basis for T cell dysfunction and the mechanisms by which antibody blockade of the inhibitory receptor PD-1 (anti-PD-1) reinvigorates T cells are not fully understood. Here we show that such therapy acts on a specific subpopulation of exhausted CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs). Dysfunctional CD8+ TILs possess canonical epigenetic and transcriptional features of exhaustion that mirror those seen in chronic viral infection. Exhausted CD8+ TILs include a subpopulation of ‘progenitor exhausted’ cells that retain polyfunctionality, persist long term and differentiate into ‘terminally exhausted’ TILs. Consequently, progenitor exhausted CD8+ TILs are better able to control tumor growth than are terminally exhausted T cells. Progenitor exhausted TILs can respond to anti-PD-1 therapy, but terminally exhausted TILs cannot. Patients with melanoma who have a higher percentage of progenitor exhausted cells experience a longer duration of response to checkpoint-blockade therapy. Thus, approaches to expand the population of progenitor exhausted CD8+ T cells might be an important component of improving the response to checkpoint blockade. Exhausted cytotoxic T lymphocytes (CTLs) express the receptor PD-1 as a key signature. Haining and colleagues show that there are different ‘depths’ of exhaustion with a subset of exhausted CTLs that retain polyfunctionality and are responsive to PD-1 blockade.

Abstract Classical Hodgkin lymphoma (cHL) and mediastinal large B-cell lymphoma (MLBCL) are lymphoid malignancies with certain shared clinical, histologic, and molecular features. Primary cHLs and MLBCLs include variable numbers of malignant cells within an inflammatory infiltrate, suggesting that these tumors escape immune surveillance. Herein, we integrate high-resolution copy number data with transcriptional profiles and identify the immunoregulatory genes, PD-L1 and PD-L2, as key targets at the 9p24.1 amplification peak in HL and MLBCL cell lines. We extend these findings to laser-capture microdissected primary Hodgkin Reed-Sternberg cells and primary MLBCLs and find that programmed cell death-1 (PD-1) ligand/9p24.1 amplification is restricted to nodular sclerosing HL, the cHL subtype most closely related to MLBCL. Using quantitative immunohistochemical methods, we document the association between 9p24.1 copy number and PD-1 ligand expression in primary tumors. In cHL and MLBCL, the extended 9p24.1 amplification region also included the Janus kinase 2 (JAK2) locus. Of note, JAK2 amplification increased protein expression and activity, specifically induced PD-1 ligand transcription and enhanced sensitivity to JAK2 inhibition. Therefore, 9p24.1 amplification is a disease-specific structural alteration that increases both the gene dosage of PD-1 ligands and their induction by JAK2, defining the PD-1 pathway and JAK2 as complementary rational therapeutic targets.

Waldenström's macroglobulinemia is an incurable, IgM-secreting lymphoplasmacytic lymphoma (LPL). The underlying mutation in this disorder has not been delineated.We performed whole-genome sequencing of bone marrow LPL cells in 30 patients with Waldenström's macroglobulinemia, with paired normal-tissue and tumor-tissue sequencing in 10 patients. Sanger sequencing was used to validate the findings in samples from an expanded cohort of patients with LPL, those with other B-cell disorders that have some of the same features as LPL, and healthy donors.Among the patients with Waldenström's macroglobulinemia, a somatic variant (T→C) in LPL cells was identified at position 38182641 at 3p22.2 in the samples from all 10 patients with paired tissue samples and in 17 of 20 samples from patients with unpaired samples. This variant predicted an amino acid change (L265P) in MYD88, a mutation that triggers IRAK-mediated NF-κB signaling. Sanger sequencing identified MYD88 L265P in tumor samples from 49 of 54 patients with Waldenström's macroglobulinemia and in 3 of 3 patients with non-IgM-secreting LPL (91% of all patients with LPL). MYD88 L265P was absent in paired normal tissue samples from patients with Waldenström's macroglobulinemia or non-IgM LPL and in B cells from healthy donors and was absent or rarely expressed in samples from patients with multiple myeloma, marginal-zone lymphoma, or IgM monoclonal gammopathy of unknown significance. Inhibition of MYD88 signaling reduced IκBα and NF-κB p65 phosphorylation, as well as NF-κB nuclear staining, in Waldenström's macroglobulinemia cells expressing MYD88 L265P. Somatic variants in ARID1A in 5 of 30 patients (17%), leading to a premature stop or frameshift, were also identified and were associated with an increased disease burden. In addition, 2 of 3 patients with Waldenström's macroglobulinemia who had wild-type MYD88 had somatic variants in MLL2.MYD88 L265P is a commonly recurring mutation in patients with Waldenström's macroglobulinemia that can be useful in differentiating Waldenström's macroglobulinemia and non-IgM LPL from B-cell disorders that have some of the same features. (Funded by the Peter and Helen Bing Foundation and others.).