Abstract Tumor genetic testing is standard of care for patients with advanced lung adenocarcinoma, but the fraction of patients who derive clinical benefit remains undefined. Here, we report the experience of 860 patients with metastatic lung adenocarcinoma analyzed prospectively for mutations in >300 cancer-associated genes. Potentially actionable genetic events were stratified into one of four levels based upon published clinical or laboratory evidence that the mutation in question confers increased sensitivity to standard or investigational therapies. Overall, 37.1% (319/860) of patients received a matched therapy guided by their tumor molecular profile. Excluding alterations associated with standard-of-care therapy, 14.4% (69/478) received matched therapy, with a clinical benefit of 52%. Use of matched therapy was strongly influenced by the level of preexistent clinical evidence that the mutation identified predicts for drug response. Analysis of genes mutated significantly more often in tumors without known actionable mutations nominated STK11 and KEAP1 as possible targetable mitogenic drivers. Significance: An increasing number of therapies that target molecular alterations required for tumor maintenance and progression have demonstrated clinical activity in patients with lung adenocarcinoma. The data reported here suggest that broader, early testing for molecular alterations that have not yet been recognized as standard-of-care predictive biomarkers of drug response could accelerate the development of targeted agents for rare mutational events and could result in improved clinical outcomes. Cancer Discov; 7(6); 596–609. ©2017 AACR. See related commentary by Liu et al., p. 555. This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 539

Background— Heritable and idiopathic pulmonary arterial hypertension (PAH) are phenotypically identical and associated with mutations in several genes related to transforming growth factor (TGF) beta signaling, including bone morphogenetic protein receptor type 2, activin receptor-like kinase 1, endoglin, and mothers against decapentaplegic 9. Approximately 25% of heritable cases lack identifiable mutations in any of these genes. Methods and Results— We used whole exome sequencing to study a 3-generation family with multiple affected family members with PAH, but no identifiable TGF beta mutation. We identified a frameshift mutation in caveolin-1 ( CAV1 ), which encodes a membrane protein of caveolae abundant in the endothelium and other cells of the lung. An independent de novo frameshift mutation was identified in a child with idiopathic PAH. Western blot analysis demonstrated a reduction in caveolin-1 protein, while lung tissue immunostaining studies demonstrated a reduction in normal caveolin-1 density within the endothelial cell layer of small arteries. Conclusions— Our study represents successful elucidation of a dominant Mendelian disorder using whole exome sequencing. Mutations in CAV1 are associated in rare cases with PAH. This may have important implications for pulmonary vascular biology, as well as PAH-directed therapeutic development.

Purpose:KRAS mutations occur in approximately 25% of patients with non-small cell lung cancer (NSCLC). Despite the uniform presence of KRAS mutations, patients with KRAS-mutant NSCLC can have a heterogeneous clinical course. As the pattern of co-occurring mutations may describe different biological subsets of patients with KRAS-mutant lung adenocarcinoma, we explored the effects of co-occurring mutations on patient outcomes and response to therapy.Experimental Design: We identified patients with advanced KRAS-mutant NSCLC and evaluated the most common co-occurring genomic alterations. Multivariate analyses were performed incorporating the most frequent co-mutations and clinical characteristics to evaluate association with overall survival as well as response to platinum-pemetrexed chemotherapy and immune checkpoint inhibitors.Results: Among 330 patients with advanced KRAS-mutant lung cancers, the most frequent co-mutations were found in TP53 (42%), STK11 (29%), and KEAP1/NFE2L2 (27%). In a multivariate analysis, there was a significantly shorter survival in patients with co-mutations in KEAP1/NFE2L2 [HR, 1.96; 95% confidence interval (CI), 1.33-2.92; P ≤ 0.001]. STK11 (HR, 1.3; P = 0.22) and TP53 (HR 1.11, P = 0.58) co-mutation statuses were not associated with survival. Co-mutation in KEAP1/NFE2L2 was also associated with shorter duration of initial chemotherapy (HR, 1.64; 95% CI, 1.04-2.59; P = 0.03) and shorter overall survival from initiation of immune therapy (HR, 3.54; 95% CI, 1.55-8.11; P = 0.003).Conclusions: Among people with KRAS-mutant advanced NSCLC, TP53, STK11, and KEAP1/NFE2L2 are the most commonly co-occurring somatic genomic alterations. Co-mutation of KRAS and KEAP1/ NFE2L2 is an independent prognostic factor, predicting shorter survival, duration of response to initial platinum-based chemotherapy, and survival from the start of immune therapy. Clin Cancer Res; 24(2); 334-40. ©2017 AACR.

ABSTRACT Malignant hepatocellular cancers are the most common primary liver malignancies in children, and hepatoblastomas (HBs) account for more than two-thirds of these cases. While most HBs respond to chemotherapy and have favorable outcomes, the 3-year overall survival rate for high-risk HBs is below 50% and guidelines for their classification and treatment are still evolving. HB risk-stratification efforts using clinical, histological, and molecular parameters have been reported to help identify patients that require more or less aggressive therapies in retrospective studies, and are being validated in clinical trials. However, risk assessment is particularly challenging for cancers with certain histologies, including tumors in the recently proposed provisional hepatocellular neoplasm not otherwise specified (HCN NOS) category. HCN NOSs exhibit either intermediate or combined HB and hepatocellular carcinoma (HCC) histological features, and while neoplasms with such features were observed over a decade ago, only a handful have been characterized and little is known about their biology and clinical features. Here, we molecularly characterized a series of clinically annotated HCN NOSs that demonstrated either intermediate HB/HCC histology or distinct coexisting areas with HB and HCC histological features. In addition, molecular profiling of HBs demonstrating focal pleomorphism or anaplasia (HB FPA) revealed underlying biological features previously observed in HCCs. Our study suggested that HCN NOSs and HB FPAs are aggressive tumors, irrespective of patient age or resectability. Consequently, we designated them collectively as HBs with carcinoma features (HBCs) and outlined histological and molecular characteristics for their diagnosis and treatment. In our single-institution study, transplanted HBC patients were significantly and more than twice as likely to have good outcomes, highlighting the importance of molecular testing and aggressive early intervention.

SUMMARY The determination of long non-coding RNA (lncRNA) function is a major challenge in RNA biology with applications to basic, translational, and medical research [1–7]. Our efforts to improve the accuracy of lncRNA-target inference identified lncRNAs that coordinately regulate both the transcriptional and post-transcriptional processing of their targets. Namely, these lncRNAs may regulate the transcription of their target and chaperone the resulting message until its translation, leading to tightly coupled lncRNA and target abundance. Our analysis suggested that hundreds of cancer genes are coordinately and tightly regulated by lncRNAs and that this unexplored regulatory paradigm may propagate the effects of non-coding alterations to effectively dysregulate gene expression programs. As a proof-of-principle we studied the regulation of DICER1 [8, 9]—a cancer gene that controls microRNA biogenesis—by the lncRNA ZFAS1 , showing that ZFAS1 activates DICER1 transcription and blocks its post-transcriptional repression to phenomimic and regulate DICER1 and its target microRNAs.