Abstract The progress in translational cancer research relies on access to well-characterized samples from a representative number of patients and controls. The rationale behind our biobanking are explorations of post-zygotic pathogenic gene variants, especially in non-tumoral tissue, which might predispose to cancers. The targeted diagnoses are carcinomas of the breast (via mastectomy or breast conserving surgery), colon and rectum, prostate, and urinary bladder (via cystectomy or transurethral resection), exocrine pancreatic carcinoma as well as metastases of colorectal cancer to the liver. The choice was based on the high incidence of these cancers and/or frequent fatal outcome. We also collect age-matched normal controls. Our still ongoing collection originates from five clinical centers and after nearly 2-year cooperation reached 1711 patients and controls, yielding a total of 23226 independent samples, with an average of 74 donors and 1010 samples collected per month. The predominant diagnosis is breast carcinoma, with 933 donors, followed by colorectal carcinoma (383 donors), prostate carcinoma (221 donors), bladder carcinoma (81 donors), exocrine pancreatic carcinoma (15 donors) and metachronous colorectal cancer metastases to liver (14 donors). Forty percent of the total sample count originates from macroscopically healthy cancer-neighboring tissue, while contribution from tumors is 12%, which adds to the uniqueness of our collection for cancer predisposition studies. Moreover, we developed two program packages, enabling registration of patients, clinical data and samples at the participating hospitals as well as the central system of sample/data management at coordinating center. The approach used by us may serve as a model for dispersed biobanking from multiple satellite hospitals. Our biobanking resource ought to stimulate research into genetic mechanisms underlying the development of common cancers. It will allow all available “-omics” approaches on DNA-, RNA-, protein- and tissue levels to be applied. The collected samples can be made available to other research groups.

ABSTRACT Despite advances in early detection and treatment strategies, breast cancer recurrence and mortality remain a significant health issue. Recent insights suggest the prognostic potential of microscopically healthy mammary gland, in the vicinity of the breast lesion. Nonetheless, a comprehensive understanding of the gene expression profiles in these tissues and their relationship to patient outcomes is still missing. Furthermore, the increasing trend towards breast-conserving surgery may inadvertently lead to the retention of existing cancer-predisposing mutations within the normal mammary gland. This study assessed the transcriptomic profiles of 242 samples from 83 breast cancer patients with unfavorable outcomes, including paired uninvolved mammary gland samples collected at varying distances from primary lesions. As a reference, control samples from 53 mammoplasty individuals without cancer history were studied. A custom panel of 634 genes linked to breast cancer progression and metastasis was employed for expression profiling, followed by whole-transcriptome verification experiments and statistical analyses to discern molecular signatures and their clinical relevance. A distinct gene expression signature was identified in uninvolved mammary gland samples, featuring key cellular components encoding keratins, CDH1, CDH3, EPCAM cell adhesion proteins, matrix metallopeptidases, oncogenes, tumor suppressors, along with crucial genes (FOXA1, RAB25, NRG1, SPDEF, TRIM29 , and GABRP ) having dual roles in cancer. Enrichment analyses revealed disruptions in epithelial integrity, cell adhesion, and estrogen signaling. This signature, named KAOS for Keratin-Adhesion-Oncogenes-Suppressors, was significantly associated with reduced tumor size but increased mortality rates. Integrating molecular assessment of non-malignant mammary tissue into disease management could enhance survival prediction and facilitate personalized patient care.

Abstract Despite advances in early detection and treatment strategies, breast cancer recurrence and mortality remain a significant health issue. Recent insights suggest the prognostic potential of microscopically healthy mammary gland, in the vicinity of the breast lesion. Nonetheless, a comprehensive understanding of the gene expression profiles in these tissues and their relationship to patient outcomes remain missing. Furthermore, the increasing trend towards breast‐conserving surgery may inadvertently lead to the retention of existing cancer‐predisposing mutations within the normal mammary gland. This study assessed the transcriptomic profiles of 242 samples from 83 breast cancer patients with unfavorable outcomes, including paired uninvolved mammary gland samples collected at varying distances from primary lesions. As a reference, control samples from 53 mammoplasty individuals without cancer history were studied. A custom panel of 634 genes linked to breast cancer progression and metastasis was employed for expression profiling, followed by whole‐transcriptome verification experiments and statistical analyses to discern molecular signatures and their clinical relevance. A distinct gene expression signature was identified in uninvolved mammary gland samples, featuring key cellular components encoding keratins, CDH1, CDH3, EPCAM cell adhesion proteins, matrix metallopeptidases, oncogenes, tumor suppressors, along with crucial genes ( FOXA1 , RAB25 , NRG1 , SPDEF , TRIM29 , and GABRP ) having dual roles in cancer. Enrichment analyses revealed disruptions in epithelial integrity, cell adhesion, and estrogen signaling. This signature, named KAOS for Keratin‐Adhesion‐Oncogenes‐Suppressors, was significantly associated with reduced tumor size but increased mortality rates. Integrating molecular assessment of non‐malignant mammary tissue into disease management could enhance survival prediction and facilitate personalized patient care.