We leveraged IDH wild-type glioblastomas, derivative neurospheres, and single-cell gene expression profiles to define three tumor-intrinsic transcriptional subtypes designated as proneural, mesenchymal, and classical. Transcriptomic subtype multiplicity correlated with increased intratumoral heterogeneity and presence of tumor microenvironment. In silico cell sorting identified macrophages/microglia, CD4+ T lymphocytes, and neutrophils in the glioma microenvironment. NF1 deficiency resulted in increased tumor-associated macrophages/microglia infiltration. Longitudinal transcriptome analysis showed that expression subtype is retained in 55% of cases. Gene signature-based tumor microenvironment inference revealed a decrease in invading monocytes and a subtype-dependent increase in macrophages/microglia cells upon disease recurrence. Hypermutation at diagnosis or at recurrence associated with CD8+ T cell enrichment. Frequency of M2 macrophages detection associated with short-term relapse after radiation therapy.

Siyuan Zheng, Roel Verhaak and colleagues report an analysis of telomere lengths and somatic alterations in telomere-related pathways across 31 cancer types. Their study provides an overview of the molecular mechanisms driving TERT expression and activation of the ALT pathway, and identifies a subset of tumors with neither detectable TERT expression nor somatic alterations in ATRX or DAXX. Cancer cells survive cellular crisis through telomere maintenance mechanisms. We report telomere lengths in 18,430 samples, including tumors and non-neoplastic samples, across 31 cancer types. Telomeres were shorter in tumors than in normal tissues and longer in sarcomas and gliomas than in other cancers. Among 6,835 cancers, 73% expressed telomerase reverse transcriptase (TERT), which was associated with TERT point mutations, rearrangements, DNA amplifications and transcript fusions and predictive of telomerase activity. TERT promoter methylation provided an additional deregulatory TERT expression mechanism. Five percent of cases, characterized by undetectable TERT expression and alterations in ATRX or DAXX, demonstrated elongated telomeres and increased telomeric repeat–containing RNA (TERRA). The remaining 22% of tumors neither expressed TERT nor harbored alterations in ATRX or DAXX. In this group, telomere length positively correlated with TP53 and RB1 mutations. Our analysis integrates TERT abnormalities, telomerase activity and genomic alterations with telomere length in cancer.

Glioblastomas are highly infiltrated by diverse immune cells, including microglia, macrophages, and myeloid-derived suppressor cells (MDSCs). Understanding the mechanisms by which glioblastoma-associated myeloid cells (GAMs) undergo metamorphosis into tumor-supportive cells, characterizing the heterogeneity of immune cell phenotypes within glioblastoma subtypes, and discovering new targets can help the design of new efficient immunotherapies. In this study, we performed a comprehensive battery of immune phenotyping, whole-genome microarray analysis, and microRNA expression profiling of GAMs with matched blood monocytes, healthy donor monocytes, normal brain microglia, nonpolarized M0 macrophages, and polarized M1, M2a, M2c macrophages. Glioblastoma patients had an elevated number of monocytes relative to healthy donors. Among CD11b+ cells, microglia and MDSCs constituted a higher percentage of GAMs than did macrophages. GAM profiling using flow cytometry studies revealed a continuum between the M1- and M2-like phenotype. Contrary to current dogma, GAMs exhibited distinct immunological functions, with the former aligned close to nonpolarized M0 macrophages.

The World Health Organization (WHO) classification and grading system attempts to predict the clinical course of meningiomas based on morphological parameters. However, because of high interobserver variation of some criteria, more reliable prognostic markers are required. Here, we assessed the TERT promoter for mutations in the hotspot regions C228T and C250T in meningioma samples from 252 patients. Mutations were detected in 16 samples (6.4% across the cohort, 1.7%, 5.7%, and 20.0% of WHO grade I, II, and III cases, respectively). Data were analyzed by t test, Fisher's exact test, log-rank test, and Cox proportional hazard model. All statistical tests were two-sided. Within a mean follow-up time in surviving patients of 68.1 months, TERT promoter mutations were statistically significantly associated with shorter time to progression (P < .001). Median time to progression among mutant cases was 10.1 months compared with 179.0 months among wild-type cases. Our results indicate that the inclusion of molecular data (ie, analysis of TERT promoter status) into a histologically and genetically integrated classification and grading system for meningiomas increases prognostic power. Consequently, we propose to incorporate the assessment of TERT promoter status in upcoming grading schemes for meningioma.

Deciphering the dynamic changes in antibodies against SARS-CoV-2 is essential for understanding the immune response in COVID-19 patients. Here we analyze the laboratory findings of 1,850 patients to describe the dynamic changes of the total antibody, spike protein (S)-, receptor-binding domain (RBD)-, and nucleoprotein (N)-specific immunoglobulin M (IgM) and G (IgG) levels during SARS-CoV-2 infection and recovery. The generation of S-, RBD-, and N-specific IgG occurs one week later in patients with severe/critical COVID-19 compared to patients with mild/moderate disease, while S- and RBD-specific IgG levels are 1.5-fold higher in severe/critical patients during hospitalization. The RBD-specific IgG levels are 4-fold higher in older patients than in younger patients during hospitalization. In addition, the S- and RBD-specific IgG levels are 2-fold higher in the recovered patients who are SARS-CoV-2 RNA negative than those who are RNA positive. Lower S-, RBD-, and N-specific IgG levels are associated with a lower lymphocyte percentage, higher neutrophil percentage, and a longer duration of viral shedding. Patients with low antibody levels on discharge might thereby have a high chance of being tested positive for SARS-CoV-2 RNA after recovery. Our study provides important information for COVID-19 diagnosis, treatment, and vaccine development.

Gene fusion represents a class of molecular aberrations in cancer and has been exploited for therapeutic purposes. In this paper we describe TumorFusions, a data portal that catalogues 20 731 gene fusions detected in 9966 well characterized cancer samples and 648 normal specimens from The Cancer Genome Atlas (TCGA). The portal spans 33 cancer types in TCGA. Fusion transcripts were identified via a uniform pipeline, including filtering against a list of 3838 transcript fusions detected in a panel of 648 non-neoplastic samples. Fusions were mapped to somatic DNA rearrangements identified using whole genome sequencing data from 561 cancer samples as a means of validation. We observed that 65% of transcript fusions were associated with a chromosomal alteration, which is annotated in the portal. Other features of the portal include links to SNP array-based copy number levels and mutational patterns, exon and transcript level expressions of the partner genes, and a network-based centrality score for prioritizing functional fusions. Our portal aims to be a broadly applicable and user friendly resource for cancer gene annotation and is publicly available at http://www.tumorfusions.org.

Abstract Background Males and females differ in their immunological responses to foreign pathogens. However, most of the current COVID-19 clinical practices and trials do not take the sex factor into consideration. Methods We performed a sex-based comparative analysis for the clinical outcomes, peripheral immune cells, and severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) specific antibody levels of 1558 males and 1499 females COVID-19 patients from a single center. The lymphocyte subgroups were measured by Flow cytometry. The total antibody, Spike protein (S)-, receptor binding domain (RBD)-, and nucleoprotein (N)- specific IgM and IgG levels were measured by chemiluminescence. Results We found that male patients had approximately two-fold rates of ICU admission (4.7% vs. 2.7% in males and females, respectively, P = 0.005) and mortality (3% vs. 1.4%, in males and females, respectively, P = 0.004) than female patients. Survival analysis revealed that the male sex is an independent risk factor for death from COVID-19 (adjusted hazard ratio [HR] = 2.22, 95% confidence interval [CI]: 1.3–3.6, P = 0.003). The level of inflammatory cytokines in peripheral blood was higher in males during hospitalization. The renal (102/1588 [6.5%] vs. 63/1499 [4.2%], in males and females, respectively, P = 0.002) and hepatic abnormality (650/1588 [40.9%] vs. 475/1499 [31.7%], P = 0.003) were more common in male patients than in female patients. By analyzing dynamic changes of lymphocyte subsets after symptom onset, we found that the percentage of CD19+ B cells and CD4+ T cells was generally higher in female patients during the disease course of COVID-19. Notably, the protective RBD-specific IgG against SARS-CoV-2 sharply increased and reached a peak in the fourth week after symptom onset in female patients, while gradually increased and reached a peak in the seventh week after symptom onset in male patients. Conclusions Males had an unfavorable prognosis, higher inflammation, a lower percentage of lymphocytes, and indolent antibody responses during SARS-CoV-2 infection and recovery. Early medical intervention and close monitoring are important, especially for male COVID-19 patients.

Given the extremely high inter-patient heterogeneity among acute myeloid leukemia (AML), identifying biomarkers for prognostic assessment and therapeutic guidance is crucial. Cell surface markers (CSMs) have been shown to play an important role in AML leukemogenesis and progression. In this study, we evaluate the prognostic potential of all human CSMs in AML patients based on differential gene expression analysis and univariate Cox regression analysis. Utilizing multi-model analysis, including Adaptive LASSO regression, LASSO regression, and Elastic Net, we construct a 9-CSMs prognostic model for risk stratification of AML patients. The predictive value of the 9-CSMs risk score is further confirmed in three independent datasets. Multivariate Cox regression analysis shows that the risk score is an independent prognostic factor for AML patients. AML patients with high 9-CSMs risk scores have shorter overall and event-free survival time than those with lower scores. Notably, our single-cell RNA-seq analysis indicates that patients with high 9-CSMs risk scores exhibit chemotherapy resistance. Further, PI3K inhibitors are identified as potential treatments for these high-risk patients. In conclusion, we construct a 9-CSMs prognostic model which is an independent prognostic factor for the survival of AML patients and has the potential to guide drug therapy.