Background Defective cellular transport processes can lead to aberrant accumulation of trace elements, iron, small molecules and hormones in the cell, which in turn may promote the formation of reactive oxygen species, promoting DNA damage and aberrant expression of key regulatory cancer genes. As DNA damage and uncontrolled proliferation are hallmarks of cancer, including epithelial ovarian cancer (EOC), we hypothesized that inherited variation in the cellular transport genes contributes to EOC risk. Methods In total, DNA samples were obtained from 14,525 case subjects with invasive EOC and from 23,447 controls from 43 sites in the Ovarian Cancer Association Consortium (OCAC). Two hundred seventy nine SNPs, representing 131 genes, were genotyped using an Illumina Infinium iSelect BeadChip as part of the Collaborative Oncological Gene-environment Study (COGS). SNP analyses were conducted using unconditional logistic regression under a log-additive model, and the FDR q<0.2 was applied to adjust for multiple comparisons. Results The most significant evidence of an association for all invasive cancers combined and for the serous subtype was observed for SNP rs17216603 in the iron transporter gene HEPH (invasive: OR = 0.85, P = 0.00026; serous: OR = 0.81, P = 0.00020); this SNP was also associated with the borderline/low malignant potential (LMP) tumors (P = 0.021). Other genes significantly associated with EOC histological subtypes (p<0.05) included the UGT1A (endometrioid), SLC25A45 (mucinous), SLC39A11 (low malignant potential), and SERPINA7 (clear cell carcinoma). In addition, 1785 SNPs in six genes (HEPH, MGST1, SERPINA, SLC25A45, SLC39A11 and UGT1A) were imputed from the 1000 Genomes Project and examined for association with INV EOC in white-European subjects. The most significant imputed SNP was rs117729793 in SLC39A11 (per allele, OR = 2.55, 95% CI = 1.5-4.35, p = 5.66x10-4). Conclusion These results, generated on a large cohort of women, revealed associations between inherited cellular transport gene variants and risk of EOC histologic subtypes.

Stig Bojesen, Georgia Chenevix-Trench, Alison Dunning and colleagues report common variants at the TERT-CLPTM1L locus associated with mean telomere length measured in whole blood. They also identify associations at this locus to breast or ovarian cancer susceptibility and report functional studies in breast and ovarian cancer tissue and cell lines. TERT-locus SNPs and leukocyte telomere measures are reportedly associated with risks of multiple cancers. Using the Illumina custom genotyping array iCOGs, we analyzed ∼480 SNPs at the TERT locus in breast (n = 103,991), ovarian (n = 39,774) and BRCA1 mutation carrier (n = 11,705) cancer cases and controls. Leukocyte telomere measurements were also available for 53,724 participants. Most associations cluster into three independent peaks. The minor allele at the peak 1 SNP rs2736108 associates with longer telomeres (P = 5.8 × 10−7), lower risks for estrogen receptor (ER)-negative (P = 1.0 × 10−8) and BRCA1 mutation carrier (P = 1.1 × 10−5) breast cancers and altered promoter assay signal. The minor allele at the peak 2 SNP rs7705526 associates with longer telomeres (P = 2.3 × 10−14), higher risk of low-malignant-potential ovarian cancer (P = 1.3 × 10−15) and greater promoter activity. The minor alleles at the peak 3 SNPs rs10069690 and rs2242652 increase ER-negative (P = 1.2 × 10−12) and BRCA1 mutation carrier (P = 1.6 × 10−14) breast and invasive ovarian (P = 1.3 × 10−11) cancer risks but not via altered telomere length. The cancer risk alleles of rs2242652 and rs10069690, respectively, increase silencing and generate a truncated TERT splice variant.

Paul Pharoah and colleagues report the results of a large genome-wide association study of ovarian cancer. They identify new susceptibility loci for different epithelial ovarian cancer histotypes and use integrated analyses of genes and regulatory features at each locus to predict candidate susceptibility genes, including OBFC1. To identify common alleles associated with different histotypes of epithelial ovarian cancer (EOC), we pooled data from multiple genome-wide genotyping projects totaling 25,509 EOC cases and 40,941 controls. We identified nine new susceptibility loci for different EOC histotypes: six for serous EOC histotypes (3q28, 4q32.3, 8q21.11, 10q24.33, 18q11.2 and 22q12.1), two for mucinous EOC (3q22.3 and 9q31.1) and one for endometrioid EOC (5q12.3). We then performed meta-analysis on the results for high-grade serous ovarian cancer with the results from analysis of 31,448 BRCA1 and BRCA2 mutation carriers, including 3,887 mutation carriers with EOC. This identified three additional susceptibility loci at 2q13, 8q24.1 and 12q24.31. Integrated analyses of genes and regulatory biofeatures at each locus predicted candidate susceptibility genes, including OBFC1, a new candidate susceptibility gene for low-grade and borderline serous EOC.

Paul Pharoah, Joellen Schildkraut, Thomas Sellers and colleagues report a meta-analysis of genome-wide association studies for epithelial ovarian cancer and genotyping using the iCOGS array in 18,174 cases and 26,134 controls from 43 studies from the Ovarian Cancer Association Consortium. They identify three new ovarian cancer susceptibility loci, including one specific to the serous subtype, and their integrated molecular analysis of genes and regulatory regions at these loci suggests disease mechanisms. Genome-wide association studies (GWAS) have identified four susceptibility loci for epithelial ovarian cancer (EOC), with another two suggestive loci reaching near genome-wide significance. We pooled data from a GWAS conducted in North America with another GWAS from the UK. We selected the top 24,551 SNPs for inclusion on the iCOGS custom genotyping array. We performed follow-up genotyping in 18,174 individuals with EOC (cases) and 26,134 controls from 43 studies from the Ovarian Cancer Association Consortium. We validated the two loci at 3q25 and 17q21 that were previously found to have associations close to genome-wide significance and identified three loci newly associated with risk: two loci associated with all EOC subtypes at 8q21 (rs11782652, P = 5.5 × 10−9) and 10p12 (rs1243180, P = 1.8 × 10−8) and another locus specific to the serous subtype at 17q12 (rs757210, P = 8.1 × 10−10). An integrated molecular analysis of genes and regulatory regions at these loci provided evidence for functional mechanisms underlying susceptibility and implicated CHMP4C in the pathogenesis of ovarian cancer.

Simon Gayther and colleagues report a genome wide association study for ovarian cancer. They identify two new susceptibility loci at 2q31 and 8q24 and two suggestive susceptibility loci at 3q25 and 17q21. Ovarian cancer accounts for more deaths than all other gynecological cancers combined. To identify common low-penetrance ovarian cancer susceptibility genes, we conducted a genome-wide association study of 507,094 SNPs in 1,768 individuals with ovarian cancer (cases) and 2,354 controls, with follow up of 21,955 SNPs in 4,162 cases and 4,810 controls, leading to the identification of a confirmed susceptibility locus at 9p22 (in BNC2)1. Here, we report on nine additional candidate loci (defined as having P ≤ 10−4) identified after stratifying cases by histology, which we genotyped in an additional 4,353 cases and 6,021 controls. We confirmed two new susceptibility loci with P ≤ 5 × 10−8 (8q24, P = 8.0 × 10−15 and 2q31, P = 3.8 × 10−14) and identified two additional loci that approached genome-wide significance (3q25, P = 7.1 × 10−8 and 17q21, P = 1.4 × 10−7). The associations of these loci with serous ovarian cancer were generally stronger than with other cancer subtypes. Analysis of HOXD1, MYC, TIPARP and SKAP1 at these loci and of BNC2 at 9p22 supports a functional role for these genes in ovarian cancer development.

For many cancers, there is a real need for more effective therapies. Although many drugs show promising results in vitro, most fail to translate into an in vivo model system, and only ∼5% show anti-tumor activity in clinical trials. It remains a significant challenge to accurately replicate in vitro the complex in vivo microenvironment in which cancers thrive, but this will be key to increasing the success of translating novel therapies into clinical practice. Three-dimensional (3D) cell culture models may better mimic primary tumors in vivo than traditional two-dimensional (2D) cultures. Therefore, we established and characterized 3D in vitro models of 31 epithelial ovarian cancer (EOC) cell lines, compared their biological and molecular features with 2D cultures and primary tumors, and tested their efficacy as models for evaluating chemoresponse. When cultured in 3D using polyhydroxoethylamethacrylate-coated plastics, EOC lines formed multicellular aggregates that could be classified as ‘large dense’, ‘large loose’, and ‘small’, based on size, light permeability, and proportion of cells incorporated into the complex structures. Features of histological differentiation characteristic of primary tumors that were not present in 2D cultures were restored in 3D. For many cell lines, the transition from a 2D to 3D microenvironment induced changes in the expression of several biomarkers relevant to disease. Generally, EOC cell lines proliferated more slowly and were more chemoresistant in 3D compared with 2D culture. In summary, 3D models of EOCs better reflect the histological, biological, and molecular features of primary tumors than the same cells cultured using traditional 2D techniques; 3D in vitro models also exhibit different sensitivities to chemotherapeutic agents compared with 2D models, which may have a significant impact on the success of drug testing pipelines for EOC. These findings could also impact in vitro modeling approaches and drug development strategies for other solid tumor types.

Gene fusions play a critical role in some cancers and can serve as important clinical targets. In epithelial ovarian cancer (EOC), the contribution of fusions, especially by histological type, is unclear. We therefore screened for recurrent fusions in a histologically diverse panel of 220 EOCs using RNA sequencing. The Pipeline for RNA-Sequencing Data Analysis (PRADA) was used to identify fusions and allow for comparison with The Cancer Genome Atlas (TCGA) tumors. Associations between fusions and clinical prognosis were evaluated using Cox proportional hazards regression models. Nine recurrent fusions, defined as occurring in two or more tumors, were observed. CRHR1-KANSL1 was the most frequently identified fusion, identified in 6 tumors (2.7% of all tumors). This fusion was not associated with survival; other recurrent fusions were too rare to warrant survival analyses. One recurrent in-frame fusion, UBAP1-TGM7, was unique to clear cell (CC) EOC tumors (in 10%, or 2 of 20 CC tumors). We found some evidence that CC tumors harbor more fusions on average than any other EOC histological type, including high-grade serous (HGS) tumors. CC tumors harbored a mean of 7.4 fusions (standard deviation [sd] = 7.4, N = 20), compared to HGS EOC tumors mean of 2.0 fusions (sd = 3.3, N = 141). Few fusion genes were detected in endometrioid tumors (mean = 0.24, sd = 0.74, N = 55) or mucinous tumors (mean = 0.25, sd = 0.5, N = 4) tumors. To conclude, we identify one fusion at 10% frequency in the CC EOC subtype, but find little evidence for common (> 5% frequency) recurrent fusion genes in EOC overall, or in HGS subtype-specific EOC tumors.

Abstract The presence of regulatory T cells (Treg) in solid tumors is known to play a role in patient survival in ovarian cancer and other malignancies. We assessed inherited genetic variations via 749 tag single-nucleotide polymorphisms (SNP) in 25 Treg-associated genes (CD28, CTLA4, FOXP3, IDO1, IL10, IL10RA, IL15, 1L17RA, IL23A, IL23R, IL2RA, IL6, IL6R, IL8, LGALS1, LGALS9, MAP3K8, STAT5A, STAT5B, TGFB1, TGFB2, TGFB3, TGFBR1, TGRBR2, and TGFBR3) in relation to ovarian cancer survival. We analyzed genotype and overall survival in 10,084 women with invasive epithelial ovarian cancer, including 5,248 high-grade serous, 1,452 endometrioid, 795 clear cell, and 661 mucinous carcinoma cases of European descent across 28 studies from the Ovarian Cancer Association Consortium (OCAC). The strongest associations were found for endometrioid carcinoma and IL2RA SNPs rs11256497 [HR, 1.42; 95% confidence interval (CI), 1.22–1.64; P = 5.7 × 10−6], rs791587 (HR, 1.36; 95% CI, 1.17–1.57; P = 6.2 × 10−5), rs2476491 (HR, = 1.40; 95% CI, 1.19–1.64; P = 5.6 × 10−5), and rs10795763 (HR, 1.35; 95% CI, 1.17–1.57; P = 7.9 × 10−5), and for clear cell carcinoma and CTLA4 SNP rs231775 (HR, 0.67; 95% CI, 0.54–0.82; P = 9.3 × 10−5) after adjustment for age, study site, population stratification, stage, grade, and oral contraceptive use. The rs231775 allele associated with improved survival in our study also results in an amino acid change in CTLA4 and previously has been reported to be associated with autoimmune conditions. Thus, we found evidence that SNPs in genes related to Tregs seem to play a role in ovarian cancer survival, particularly in patients with clear cell and endometrioid epithelial ovarian cancer. Cancer Immunol Res; 2(4); 332–40. ©2014 AACR.

Background: Endometrioid carcinoma (EC) and clear cell carcinoma (CC) histotypes of epithelial ovarian cancer are understudied compared with the more common high-grade serous carcinomas (HGSC). We therefore sought to characterize EC and CC transcriptomes in relation to HGSC.Methods: Following bioinformatics processing and gene abundance normalization, differential expression analysis of RNA sequence data collected on fresh-frozen tumors was completed with nonparametric statistical analysis methods (55 ECs, 19 CCs, 112 HGSCs). Association of gene expression with progression-free survival (PFS) was completed with Cox proportional hazards models. Eight additional multi-histotype expression array datasets (N = 852 patients) were used for replication.Results: In the discovery set, tumors generally clustered together by histotype. Thirty-two protein-coding genes were differentially expressed across histotype (P < 1 × 10-10) and showed similar associations in replication datasets, including MAP2K6, KIAA1324, CDH1, ENTPD5, LAMB1, and DRAM1 Nine genes associated with PFS (P < 0.0001) showed similar associations in replication datasets. In particular, we observed shorter PFS time for CC and EC patients with high gene expression for CCNB2, CORO2A, CSNK1G1, FRMD8, LIN54, LINC00664, PDK1, and PEX6, whereas, the converse was observed for HGSC patients.Conclusions: The results suggest important histotype differences that may aid in the development of treatment options, particularly those for patients with EC or CC.Impact: We present replicated findings on transcriptomic differences and how they relate to clinical outcome for two of the rarer ovarian cancer histotypes of EC and CC, along with comparison with the common histotype of HGSC. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev; 27(9); 1101-9. ©2018 AACR.

Abstract X chromosome inactivation (XCI) is a key epigenetic gene expression regulatory process, which may play a role in women’s cancer. In particular tissues, some genes are known to escape XCI, yet patterns of XCI in ovarian cancer (OC) and their clinical associations are largely unknown. To examine XCI in OC, we integrated germline genotype with tumor copy number, gene expression and DNA methylation information from 99 OC patients. Approximately 10% of genes showed different XCI status (either escaping or being subject to XCI) compared with the studies of other tissues. Many of these genes are known oncogenes or tumor suppressors (e.g. DDX3X, TRAPPC2 and TCEANC). We also observed strong association between cis promoter DNA methylation and allele-specific expression imbalance (P = 2.0 × 10−10). Cluster analyses of the integrated data identified two molecular subgroups of OC patients representing those with regulated (N = 47) and dysregulated (N = 52) XCI. This XCI cluster membership was associated with expression of X inactive specific transcript (P = 0.002), a known driver of XCI, as well as age, grade, stage, tumor histology and extent of rl disease following surgical debulking. Patients with dysregulated XCI (N = 52) had shorter time to recurrence (HR = 2.34, P = 0.001) and overall survival time (HR = 1.87, P = 0.02) than those with regulated XCI, although results were attenuated after covariate adjustment. Similar findings were observed when restricted to high-grade serous tumors. We found evidence of a unique OC XCI profile, suggesting that XCI may play an important role in OC biology. Additional studies to examine somatic changes with paired tumor-normal tissue are needed.