Activation of telomere maintenance mechanisms—caused by novel somatic rearrangements of TERT, by MYCN amplification, or ATRX mutations—is a hallmark of high-risk neuroblastomas. About half of individuals with neuroblastomas — paediatric tumours of the sympathetic nervous system — are at high risk of poor clinical outcomes. These authors sequence 39 such neuroblastoma tumours, along with 17 low-risk types, and find that about one-quarter of the former have rearrangements near the telomerase reverse transcriptase (TERT) gene that are absent in the latter. TERT-rearranged neuroblastoma cell lines had higher levels of enzymatic telomerase activity than those lacking such rearrangements. These findings suggest that further development of inhibitors of the protein telomerase may lead to a novel therapeutic option for the most aggressive subgroup of this disease. Neuroblastoma is a malignant paediatric tumour of the sympathetic nervous system1. Roughly half of these tumours regress spontaneously or are cured by limited therapy. By contrast, high-risk neuroblastomas have an unfavourable clinical course despite intensive multimodal treatment, and their molecular basis has remained largely elusive2,3,4. Here we have performed whole-genome sequencing of 56 neuroblastomas (high-risk, n = 39; low-risk, n = 17) and discovered recurrent genomic rearrangements affecting a chromosomal region at 5p15.33 proximal of the telomerase reverse transcriptase gene (TERT). These rearrangements occurred only in high-risk neuroblastomas (12/39, 31%) in a mutually exclusive fashion with MYCN amplifications and ATRX mutations, which are known genetic events in this tumour type1,2,5. In an extended case series (n = 217), TERT rearrangements defined a subgroup of high-risk tumours with particularly poor outcome. Despite a large structural diversity of these rearrangements, they all induced massive transcriptional upregulation of TERT. In the remaining high-risk tumours, TERT expression was also elevated in MYCN-amplified tumours, whereas alternative lengthening of telomeres was present in neuroblastomas without TERT or MYCN alterations, suggesting that telomere lengthening represents a central mechanism defining this subtype. The 5p15.33 rearrangements juxtapose the TERT coding sequence to strong enhancer elements, resulting in massive chromatin remodelling and DNA methylation of the affected region. Supporting a functional role of TERT, neuroblastoma cell lines bearing rearrangements or amplified MYCN exhibited both upregulated TERT expression and enzymatic telomerase activity. In summary, our findings show that remodelling of the genomic context abrogates transcriptional silencing of TERT in high-risk neuroblastoma and places telomerase activation in the centre of transformation in a large fraction of these tumours.

Pancreatic neuroendocrine tumors (PanNET) are a heterogeneous group of neoplasms with increasing incidence and unpredictable behavior. Whole-exome sequencing has identified recurrent mutations in the genes DAXX and ATRX, which correlate with loss of protein expression and alternative lengthening of telomeres (ALT). Both ALT and DAXX/ATRX loss were initially reported to be associated with a favorable prognosis; however, recent studies suggest the contrary. Our aims were to assess the prevalence and prognostic significance of ALT and DAXX/ATRX in both primary and metastatic PanNETs.Telomere-specific FISH and DAXX/ATRX IHC was performed on a multi-institutional cohort of 321 patients with resected PanNET and 191 distant metastases from 52 patients. These results were correlated with clinicopathologic features, including disease-free survival (DFS) and disease-specific survival (DSS).The prevalence of ALT and DAXX/ATRX loss in resected PanNETs was 31% and 26%, respectively, and associated with larger tumor size, higher WHO grade, lymph node metastasis, and distant metastasis (P < 0.001). The 5-year DFS and 10-year DSS of patients with ALT-positive and DAXX/ATRX-negative PanNETs were 40% and 50%, respectively, as compared with 96% and 89%, respectively, for wild-type PanNETs. Among distant metastases, ALT and DAXX/ATRX loss was 67% and 52%, respectively, and only occurred in the setting of an ALT-positive and DAXX/ATRX-negative primary PanNET. By multivariate analysis, both ALT and DAXX/ATRX loss were negative, independent prognostic factors for DFS.ALT and DAXX/ATRX loss in PanNETs was associated with shorter DFS and DSS and likely plays a significant role in driving metastatic disease. Clin Cancer Res; 23(2); 600-9. ©2016 AACR.

Abstract Bacteria of the genus Shigella cause shigellosis, a severe gastrointestinal disease driven by bacterial colonization of colonic intestinal epithelial cells. Vertebrates have evolved programmed cell death pathways that sense invasive enteric pathogens and eliminate their intracellular niche. Previously we reported that genetic removal of one such pathway, the NAIP–NLRC4 inflammasome, is sufficient to convert mice from resistant to susceptible to oral Shigella flexneri challenge (Mitchell, Roncaioli et al., 2020). Here, we investigate the protective role of additional cell death pathways during oral mouse Shigella infection. We find that the Caspase-11 inflammasome, which senses Shigella LPS, restricts Shigella colonization of the intestinal epithelium in the absence of NAIP–NLRC4. However, this protection is limited when Shigella expresses OspC3, an effector that antagonizes Caspase-11 activity. TNFα, a cytokine that activates Caspase-8-dependent apoptosis, also provides protection from Shigella colonization of the intestinal epithelium, but only in the absence of both NAIP– NLRC4 and Caspase-11. The combined genetic removal of Caspases-1,-11, and -8 renders mice hyper-susceptible to oral Shigella infection. Our findings uncover a layered hierarchy of cell death pathways that limit the ability of an invasive gastrointestinal pathogen to cause disease.

Abstract Bacteria of the genus Shigella cause shigellosis, a severe gastrointestinal disease that is a major cause of diarrhea-associated mortality in humans. Shigellosis develops upon oral ingestion of as few as 100 bacteria, but million-fold higher doses fail to cause disease in mice. The lack of a physiologically relevant mouse model of shigellosis has impeded our understanding of this important human disease, but why mice are resistant is unknown. Here we show that in human cells, but not in mice, Shigella evades detection by the NAIP–NLRC4 inflammasome, an immune sensor present in intestinal epithelial cells (IECs). We find that NAIP–NLRC4-deficient mice are highly susceptible to oral Shigella infection and recapitulate the clinical features of human shigellosis, including bacterial replication in IECs and neutrophilic inflammation of the colon. Confirming a role for bacterial replication in IECs in our new model, a Shigella mutant lacking IcsA, a factor required for cell-to-cell spread among IECs, is attenuated in otherwise susceptible NAIP–NLRC4-deficient mice. Although inflammasome-mediated cell death is widely held to promote Shigella infection and pathogenesis, we instead demonstrate that IEC-specific NAIP–NLRC4-induced cell death is sufficient to protect the host from shigellosis. Thus, NAIP–NLRC4-deficient mice are a physiologically relevant and experimentally tractable model for shigellosis. More broadly, our results suggest that the lack of an inflammasome response in IECs may help explain the extreme susceptibility of humans to shigellosis.

The production of IFN-gamma is crucial for control of multiple enteric infections, but its impact on intestinal epithelial cells (IEC) is not well understood. Cryptosporidium parasites exclusively infect epithelial cells and the ability of interferons to activate the transcription factor STAT1 in IEC is required for parasite clearance. The use of single cell RNA sequencing to profile IEC during infection revealed induction of IFN-gamma-dependent gene signatures that was comparable between uninfected and infected cells, and IEC expression of the IFN-gamma receptor was required for parasite control. Unexpectedly, treatment of Ifng-/- mice with IFN-gamma demonstrated the IEC response to this cytokine correlates with a delayed reduction in parasite burden but did not affect parasite development. These data sets provide insight into the impact of IFN-gamma on IEC and suggest a model in which IFN-gamma-mediated bystander activation of uninfected enterocytes is important for control of Cryptosporidium.