Abstract The success in lung cancer therapy with programmed death (PD)-1 blockade suggests that immune escape mechanisms contribute to lung tumor pathogenesis. We identified a correlation between EGF receptor (EGFR) pathway activation and a signature of immunosuppression manifested by upregulation of PD-1, PD-L1, CTL antigen-4 (CTLA-4), and multiple tumor-promoting inflammatory cytokines. We observed decreased CTLs and increased markers of T-cell exhaustion in mouse models of EGFR-driven lung cancer. PD-1 antibody blockade improved the survival of mice with EGFR-driven adenocarcinomas by enhancing effector T-cell function and lowering the levels of tumor-promoting cytokines. Expression of mutant EGFR in bronchial epithelial cells induced PD-L1, and PD-L1 expression was reduced by EGFR inhibitors in non–small cell lung cancer cell lines with activated EGFR. These data suggest that oncogenic EGFR signaling remodels the tumor microenvironment to trigger immune escape and mechanistically link treatment response to PD-1 inhibition. Significance: We show that autochthonous EGFR-driven lung tumors inhibit antitumor immunity by activating the PD-1/PD-L1 pathway to suppress T-cell function and increase levels of proinflammatory cytokines. These findings indicate that EGFR functions as an oncogene through non–cell-autonomous mechanisms and raise the possibility that other oncogenes may drive immune escape. Cancer Discov; 3(12); 1355–63. ©2013 AACR. See related commentary by Rech and Vonderheide, p. 1330 This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 1317

Acquired mutations are pervasive across normal tissues. However, understanding of the processes that drive transformation of certain clones to cancer is limited. Here we study this phenomenon in the context of clonal hematopoiesis (CH) and the development of therapy-related myeloid neoplasms (tMNs). We find that mutations are selected differentially based on exposures. Mutations in ASXL1 are enriched in current or former smokers, whereas cancer therapy with radiation, platinum and topoisomerase II inhibitors preferentially selects for mutations in DNA damage response genes (TP53, PPM1D, CHEK2). Sequential sampling provides definitive evidence that DNA damage response clones outcompete other clones when exposed to certain therapies. Among cases in which CH was previously detected, the CH mutation was present at tMN diagnosis. We identify the molecular characteristics of CH that increase risk of tMN. The increasing implementation of clinical sequencing at diagnosis provides an opportunity to identify patients at risk of tMN for prevention strategies. Environmental exposures shape patterns of selection for mutations in clonal hematopoiesis. Cancer therapies promote the growth of clones with mutations that are strongly enriched in treatment-related myeloid neoplasms.

Tumor protein p53 (TP53) is the most frequently mutated gene in cancer1,2. In patients with myelodysplastic syndromes (MDS), TP53 mutations are associated with high-risk disease3,4, rapid transformation to acute myeloid leukemia (AML)5, resistance to conventional therapies6–8 and dismal outcomes9. Consistent with the tumor-suppressive role of TP53, patients harbor both mono- and biallelic mutations10. However, the biological and clinical implications of TP53 allelic state have not been fully investigated in MDS or any other cancer type. We analyzed 3,324 patients with MDS for TP53 mutations and allelic imbalances and delineated two subsets of patients with distinct phenotypes and outcomes. One-third of TP53-mutated patients had monoallelic mutations whereas two-thirds had multiple hits (multi-hit) consistent with biallelic targeting. Established associations with complex karyotype, few co-occurring mutations, high-risk presentation and poor outcomes were specific to multi-hit patients only. TP53 multi-hit state predicted risk of death and leukemic transformation independently of the Revised International Prognostic Scoring System (IPSS-R)11. Surprisingly, monoallelic patients did not differ from TP53 wild-type patients in outcomes and response to therapy. This study shows that consideration of TP53 allelic state is critical for diagnostic and prognostic precision in MDS as well as in future correlative studies of treatment response. Clinical sequencing across a large prospective cohort of patients with myelodysplasic syndrome uncovers distinct associations between the mono- and biallelic states of TP53 and clinical presentation

BackgroundRisk stratification and therapeutic decision-making for myelodysplastic syndromes (MDS) are based on the International Prognostic Scoring System–Revised (IPSS-R), which considers hematologic parameters and cytogenetic abnormalities. Somatic gene mutations are not yet used in the risk stratification of patients with MDS.MethodsTo develop a clinical-molecular prognostic model (IPSS-Molecular [IPSS-M]), pretreatment diagnostic or peridiagnostic samples from 2957 patients with MDS were profiled for mutations in 152 genes. Clinical and molecular variables were evaluated for associations with leukemia-free survival, leukemic transformation, and overall survival. Feature selection was applied to determine the set of independent IPSS-M prognostic variables. The relative weights of the selected variables were estimated using a robust Cox multivariable model adjusted for confounders. The IPSS-M was validated in an external cohort of 754 Japanese patients with MDS.ResultsWe mapped at least one oncogenic genomic alteration in 94% of patients with MDS. Multivariable analysis identified TP53multihit, FLT3 mutations, and MLLPTD as top genetic predictors of adverse outcomes. Conversely, SF3B1 mutations were associated with favorable outcomes, but this was modulated by patterns of comutation. Using hematologic parameters, cytogenetic abnormalities, and somatic mutations of 31 genes, the IPSS-M resulted in a unique risk score for individual patients. We further derived six IPSS-M risk categories with prognostic differences. Compared with the IPSS-R, the IPSS-M improved prognostic discrimination across all clinical end points and restratified 46% of patients. The IPSS-M was applicable in primary and secondary/therapy-related MDS. To simplify clinical use of the IPSS-M, we developed an open-access Web calculator that accounts for missing values.ConclusionsCombining genomic profiling with hematologic and cytogenetic parameters, the IPSS-M improves the risk stratification of patients with MDS and represents a valuable tool for clinical decision-making. (Funded by Celgene Corporation through the MDS Foundation, the Josie Robertson Investigators Program, the Edward P. Evans Foundation, the Projects of National Relevance of the Italian Ministry of University and Research, Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, the Japan Agency for Medical Research and Development, Cancer Research UK, the Austrian Science Fund, the MEXT [Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology] Program for Promoting Research on the Supercomputer Fugaku, the Japan Society for the Promotion of Science, the Taiwan Department of Health, and Celgene Corporation through the MDS Foundation.)

TP53 mutations are associated with poor clinical outcomes and treatment resistance in myelodysplastic syndromes. However, the biological and clinical relevance of the underlying mono- or bi-allelic state of the mutations is unclear. We analyzed 3,324 MDS patients for TP53 mutations and allelic imbalances of the TP53 locus and found that 1 in 3 TP53 -mutated patients had mono-allelic targeting of the gene whereas 2 in 3 had multiple hits consistent with bi-allelic targeting. The established associations for TP53 with complex karyotype, high-risk presentation, poor survival and rapid leukemic transformation were specific to patients with multi-hit state only. TP53 multi-hit state predicted risk of death and leukemic transformation independently of the Revised International Prognostic Scoring System, while mono-allelic patients did not differ from TP53 wild-type patients. The separation by allelic state was retained in therapy-related MDS. Findings were validated in a cohort of 1,120 patients. Ascertainment of TP53 allelic state is critical for diagnosis, risk estimation and prognostication precision in MDS, and future correlative studies of treatment response should consider TP53 allelic state.

ABSTRACT The control of gene expression is a fundamental process essential for correct development and to maintain homeostasis. Many post-transcriptional mechanisms exist to maintain the correct levels of each RNA transcript within the cell. Controlled and targeted cytoplasmic RNA degradation is one such mechanism with the 5’-3’ exoribonuclease Pacman (XRN1) and the 3’-5’ exoribonuclease Dis3L2 playing crucial roles. Loss of function mutations in either Pacman or Dis3L2 have been demonstrated to result in distinct phenotypes, and both have been implicated in human disease. One mechanism by which gene expression is controlled is through the function of miRNAs which have been shown to be crucial for the control of almost all cellular processes. Although the biogenesis and mechanisms of action of miRNAs have been comprehensively studied, the mechanisms regulating their own turnover are not well understood. Here we characterise the miRNA landscape in a natural developing tissue, the Drosophila melanogaster wing imaginal disc, and assess the importance of Pacman and Dis3L2 on the abundance of miRNAs. We reveal a complex landscape of miRNA expression and show that whilst a null mutation in dis3L2 has a minimal effect on the miRNA expression profile, loss of Pacman has a profound effect with a third of all detected miRNAs demonstrating Pacman-sensitivity. We also reveal a role of Pacman in regulating the highly conserved let-7 cluster (containing miR-100, let-7 and miR-125 ) and present a genetic model outlining a positive feedback loop regulated by Pacman which begins to explain the apoptotic phenotype observed in Pacman mutants.