Summary

Background

 Follicular lymphoma is a clinically and genetically heterogeneous disease, but the prognostic value of somatic mutations has not been systematically assessed. We aimed to improve risk stratification of patients receiving first-line immunochemotherapy by integrating gene mutations into a prognostic model. 

Methods

 We did DNA deep sequencing to retrospectively analyse the mutation status of 74 genes in 151 follicular lymphoma biopsy specimens that were obtained from patients within 1 year before beginning immunochemotherapy consisting of rituximab, cyclophosphamide, doxorubicin, vincristine, and prednisone (R-CHOP). These patients were recruited between May 4, 2000, and Oct 20, 2010, as part of a phase 3 trial (GLSG2000). Eligible patients had symptomatic, advanced stage follicular lymphoma and were previously untreated. The primary endpoints were failure-free survival (defined as less than a partial remission at the end of induction, relapse, progression, or death) and overall survival calculated from date of treatment initiation. Median follow-up was 7·7 years (IQR 5·5–9·3). Mutations and clinical factors were incorporated into a risk model for failure-free survival using multivariable L1-penalised Cox regression. We validated the risk model in an independent population-based cohort of 107 patients with symptomatic follicular lymphoma considered ineligible for curative irradiation. Pretreatment biopsies were taken between Feb 24, 2004, and Nov 24, 2009, within 1 year before beginning first-line immunochemotherapy consisting of rituximab, cyclophosphamide, vincristine, and prednisone (R-CVP). Median follow-up was 6·7 years (IQR 5·7–7·6). 

Findings

 We established a clinicogenetic risk model (termed m7-FLIPI) that included the mutation status of seven genes (EZH2, ARID1A, MEF2B, EP300, FOXO1, CREBBP, and CARD11), the Follicular Lymphoma International Prognostic Index (FLIPI), and Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance status. In the training cohort, m7-FLIPI defined a high-risk group (28%, 43/151) with 5-year failure-free survival of 38·29% (95% CI 25·31–57·95) versus 77·21% (95% CI 69·21–86·14) for the low-risk group (hazard ratio [HR] 4·14, 95% CI 2·47–6·93; p<0·0001; bootstrap-corrected HR 2·02), and outperformed a prognostic model of only gene mutations (HR 3·76, 95% CI 2·10–6·74; p<0·0001; bootstrap-corrected HR 1·57). The positive predictive value and negative predictive value for 5-year failure-free survival were 64% and 78%, respectively, with a C-index of 0·80 (95% CI 0·71–0·89). In the validation cohort, m7-FLIPI again defined a high-risk group (22%, 24/107) with 5-year failure-free survival of 25·00% (95% CI 12·50–49·99) versus 68·24% (58·84–79·15) in the low-risk group (HR 3·58, 95% CI 2·00–6·42; p<0.0001). The positive predictive value for 5-year failure-free survival was 72% and 68% for negative predictive value, with a C-index of 0·79 (95% CI 0·69–0·89). In the validation cohort, risk stratification by m7-FLIPI outperformed FLIPI alone (HR 2·18, 95% CI 1·21–3·92), and FLIPI combined with ECOG performance status (HR 2·03, 95% CI 1·12–3·67). 

Interpretation

 Integration of the mutational status of seven genes with clinical risk factors improves prognostication for patients with follicular lymphoma receiving first-line immunochemotherapy and is a promising approach to identify the subset at highest risk of treatment failure. 

Funding

 Deutsche Krebshilfe, Terry Fox Research Institute.

Key Points AITL is characterized by high frequencies of overlapping mutations in epigenetic modifiers, including TET2, IDH2, and DNMT3A. Targetable mutations are present in a subset of cases.

Summary T-cell-engaging immunotherapies have improved the treatment of nodal B-cell lymphoma, but responses vary highly. Future improvements of such therapies require better understanding of the variety of lymphoma-infiltrating T-cells. We employed single-cell RNA and T-cell receptor sequencing alongside quantification of surface proteins, flow cytometry and multiplexed immunofluorescence on 101 lymph nodes from healthy controls, and patients with diffuse large B-cell, mantle cell, follicular, or marginal zone lymphoma. This multimodal resource revealed entity-specific quantitative and spatial aberrations of the T-cell microenvironment. Clonal PD1 + TCF7 - but not PD1 + TCF7 + cytotoxic T-cells converged into terminally exhausted T-cells, the proportions of which were variable across entities and linked to inferior prognosis. In follicular and marginal zone lymphoma, we observed expansion of follicular helper and IKZF3 + regulatory T-cells, which were clonally related and inversely associated with tumor grading. Overall, we portray lymphoma-infiltrating T-cells with unprecedented comprehensiveness and decipher both beneficial and adverse dimensions of T-cell response.

Ex vivo expansion of human CD34+ hematopoietic stem and progenitor cells remains a challenge due to rapid differentiation after detachment from the bone marrow niche. In this study, we assessed the capacity of an inducible fusion protein to enable sustained ex vivo proliferation of hematopoietic precursors and their capacity to differentiate into functional phagocytes. We fused the coding sequences of an FK506-Binding Protein 12 (FKBP12)-derived destabilization domain (DD) to the myeloid/lymphoid lineage leukemia/eleven nineteen leukemia (MLL-ENL) fusion gene to generate the fusion protein DD-MLL-ENL and retrovirally expressed the protein switch in human CD34+ progenitors. Using Shield1, a chemical inhibitor of DD fusion protein degradation, we established large-scale and long-term expansion of late monocytic precursors. Upon Shield1 removal, the cells lost self-renewal capacity and spontaneously differentiated, even after 2.5 y of continuous ex vivo expansion. In the absence of Shield1, stimulation with IFN-γ, LPS, and GM-CSF triggered terminal differentiation. Gene expression analysis of the obtained phagocytes revealed marked similarity with naïve monocytes. In functional assays, the novel phagocytes migrated toward CCL2, attached to VCAM-1 under shear stress, produced reactive oxygen species, and engulfed bacterial particles, cellular particles, and apoptotic cells. Finally, we demonstrated Fcγ receptor recognition and phagocytosis of opsonized lymphoma cells in an antibody-dependent manner. Overall, we have established an engineered protein that, as a single factor, is useful for large-scale ex vivo production of human phagocytes. Such adjustable proteins have the potential to be applied as molecular tools to produce functional immune cells for experimental cell-based approaches.

CREBBP mutations are highly recurrent in B-cell lymphomas and either inactivate its histone acetyltransferase (HAT) domain or truncate the protein. Herein, we show that these two classes of mutations yield different degrees of disruption of the epigenome, with HAT mutations being more severe and associated with inferior clinical outcome. Genes perturbed by CREBBP mutation are direct targets of the BCL6/HDAC3 onco-repressor complex. Accordingly, we show that HDAC3 selective inhibitors fully reverse CREBBP mutant aberrant epigenetic programming resulting in: a) growth inhibition of lymphoma cells through induction of BCL6 target genes such as CDKN1A and b) restoration of immune surveillance due to induction of BCL6 repressed IFN pathway and antigen presentation genes. By reactivating these genes, exposure to HDAC3-i restored the ability of tumor infiltrating lymphocytes to kill DLBCL cells in an MHC II and MHC I dependent manner. Hence HDAC3-i represent a novel mechanism-based immune-epigenetic therapy for CREBBP mutant lymphomas.

ABSTRACT The cell death receptor FAS and its ligand (FASLG) play crucial roles in the selection of B cells during the germinal center (GC) reaction. Failure to eliminate potentially harmful B cells via FAS can lead to lymphoproliferation and the development B cell malignancies. The classic form of follicular lymphoma (FL) is a prototypic GC-derived B cell malignancy, characterized by the t(14;18) (q32;q21)IGH:: BCL2 translocation and overexpression of antiapoptotic BCL2. Additional alterations were shown to be clinically relevant, including mutations in ARID1A . ARID1A is part of the SWI/SNF nucleosome remodeling complex that regulates DNA accessibility (“openness”). However, the mechanism how ARID1A mutations contribute to FL pathogenesis remains unclear. We analyzed 151 FL biopsies of patients with advanced stage disease at initial diagnosis and found that ARID1A mutations were recurrent and mainly disruptive, with an overall frequency of 18%. Additionally, we observed that ARID1A mutant FL showed significantly lower FAS protein expression in the FL tumor cell population. Functional experiments in BCL2-translocated lymphoma cells demonstrated that ARID1A is directly involved in the regulation of FAS, and ARID1A loss leads to decreased FAS protein and gene expression. However, ARID1A loss did not affect FAS promotor openness. Instead, we identified and experimentally validated a previously unknown co-transcriptional complex consisting of RUNX3 and ETS1 that regulates FAS expression, and ARID1A loss leads to reduced RUNX3 promotor openness and gene expression. The reduced FAS levels induced by ARID1A loss rendered lymphoma cells resistant to both soluble and T cell membrane-anchored FASLG-induced apoptosis. In summary, we have identified a functionally and clinically relevant mechanism how FL cells can escape FAS-dependent immune surveillance, which may also impact the efficacy of T cell-based therapies, including bispecific antibodies and CAR T cells.

Intratumor heterogeneity is intrinsic to cancer pathogenesis and evolution, although little is known about how it relates to the differentiation trajectories of the tumor9s cell-of-origin. Nodal B-cell non-Hodgkin lymphomas are a diverse set of cancers thought to originate from distinct stages of B-cell maturation. Through a single-cell multi-omic and spatial atlas of diffuse large B-cell, mantle cell, follicular, and marginal zone lymphomas along with reactive lymph nodes (n=51), we found multiple B-cell maturation states coexist within the same tumors. Intratumor maturation states emerged from the same cell-of-origin, revealing that maturation remains plastic in malignancy. The maturation state composition varied across entities and tumors, which included mixtures of cell-of-origin subtypes. Intratumor maturation states inhabited unique spatial niches, which typically retained their maturation-associated cellular interactions and regulatory networks. Intratumor maturation states showed distinct expression patterns of genetic variants, suggesting that maturation and genetic aberrations are intertwined. Our findings put forward a transformative model for cancer pathogenesis, where differentiation continues in malignancy and is central to tumor heterogeneity and evolution.