There are currently few therapeutic options for patients with pancreatic cancer, and new insights into the pathogenesis of this lethal disease are urgently needed. Toward this end, we performed a comprehensive genetic analysis of 24 pancreatic cancers. We first determined the sequences of 23,219 transcripts, representing 20,661 protein-coding genes, in these samples. Then, we searched for homozygous deletions and amplifications in the tumor DNA by using microarrays containing probes for approximately 10(6) single-nucleotide polymorphisms. We found that pancreatic cancers contain an average of 63 genetic alterations, the majority of which are point mutations. These alterations defined a core set of 12 cellular signaling pathways and processes that were each genetically altered in 67 to 100% of the tumors. Analysis of these tumors' transcriptomes with next-generation sequencing-by-synthesis technologies provided independent evidence for the importance of these pathways and processes. Our data indicate that genetically altered core pathways and regulatory processes only become evident once the coding regions of the genome are analyzed in depth. Dysregulation of these core pathways and processes through mutation can explain the major features of pancreatic tumorigenesis.

Earlier detection is key to reducing cancer deaths. Here, we describe a blood test that can detect eight common cancer types through assessment of the levels of circulating proteins and mutations in cell-free DNA. We applied this test, called CancerSEEK, to 1005 patients with nonmetastatic, clinically detected cancers of the ovary, liver, stomach, pancreas, esophagus, colorectum, lung, or breast. CancerSEEK tests were positive in a median of 70% of the eight cancer types. The sensitivities ranged from 69 to 98% for the detection of five cancer types (ovary, liver, stomach, pancreas, and esophagus) for which there are no screening tests available for average-risk individuals. The specificity of CancerSEEK was greater than 99%: only 7 of 812 healthy controls scored positive. In addition, CancerSEEK localized the cancer to a small number of anatomic sites in a median of 83% of the patients.

Although many human cancers such as melanoma express tumor antigens recognized by T cells, host immune responses often fail to control tumor growth for as yet unexplained reasons. Here, we found a strong association between melanocyte expression of B7-H1 (PD-L1), an immune-inhibitory molecule, and the presence of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in human melanocytic lesions: 98% of B7-H1(+) tumors were associated with TILs compared with only 28% of B7-H1(-) tumors. Indeed, B7-H1(+) melanocytes were almost always localized immediately adjacent to TILs. B7-H1/TIL colocalization was identified not only in melanomas but also in inflamed benign nevi, indicating that B7-H1 expression may represent a host response to tissue inflammation. Interferon-γ, a primary inducer of B7-H1 expression, was detected at the interface of B7-H1(+) tumors and TILs, whereas none was found in B7-H1(-) tumors. Therefore, TILs may actually trigger their own inhibition by secreting cytokines that drive tumor B7-H1 expression. Consistent with this hypothesis, overall survival of patients with B7-H1(+) metastatic melanoma was significantly prolonged compared with that of patients with B7-H1(-) metastatic melanoma. Therefore, induction of the B7-H1/PD-1 pathway may represent an adaptive immune resistance mechanism exerted by tumor cells in response to endogenous antitumor activity and may explain how melanomas escape immune destruction despite endogenous antitumor immune responses. These observations suggest that therapies that block this pathway may benefit patients with B7-H1(+) tumors.

Purpose Contrary to the extensive data accumulated regarding pancreatic carcinogenesis, the clinical and molecular features characteristic of advanced stage (stage III and IV) disease are unknown. A comprehensive study of pancreatic cancers from patients who have succumbed to their disease has the potential to greatly expand our understanding of the most lethal stage of this disease and identify novel areas for intervention. Materials and Methods Rapid autopsies were performed on 76 patients with documented pancreatic cancer. The histologic features of end stage disease were determined and correlated to the stage at initial diagnosis, patterns of failure (locally destructive v metastatic disease) and the status of the KRAS2, TP53, and DPC4 genes. Results At autopsy, 30% of patients died with locally destructive pancreatic cancer, and 70% died with widespread metastatic disease. These divergent patterns of failure found at autopsy (locally destructive v metastatic) were unrelated to clinical stage at initial presentation, treatment history, or histopathologic features. However, Dpc4 immunolabeling status of carcinoma tissues harvested at autopsy, a sensitive marker of DPC4 genetic status, was highly correlated with the presence of widespread metastasis but not with locally destructive tumors (P = .007). Conclusion Pancreatic cancers are represented by distinct genetic subtypes with significantly different patterns of failure. Determinations of DPC4 status at initial diagnosis may be of value in stratifying patients into treatment regimens related to local control versus systemic therapy.

Chromosome tips seem to be maintained by an unusual mechanism in tumors that have mutations in chromatin remodeling genes.

Prevalence of Unsuspected Pancreatic Cysts on MDCTThomas A. Laffan1, Karen M. Horton2, Alison P. Klein3 4, Bruce Berlanstein2, Stanley S. Siegelman2, Satomi Kawamoto2, Pamela T. Johnson2, Elliot K. Fishman2 and Ralph H. Hruban3Audio Available | Share

Through complete sequencing of the protein-coding genes in a patient with familial pancreatic cancer, we identified a germline, truncating mutation in PALB2 that appeared responsible for this patient's predisposition to the disease. Analysis of 96 additional patients with familial pancreatic cancer revealed three distinct protein-truncating mutations, thereby validating the role of PALB2 as a susceptibility gene for pancreatic cancer. PALB2 mutations have been previously reported in patients with familial breast cancer, and the PALB2 protein is a binding partner for BRCA2. These results illustrate that complete, unbiased sequencing of protein-coding genes can lead to the identification of a gene responsible for a hereditary disease.

A mutation in the gene GNAS serves as a marker for pancreatic cysts that can progress to become invasive adenocarcinomas, guiding therapy.

Abstract Individuals with a family history of pancreatic cancer have an increased risk of developing pancreatic cancer. Quantification of this risk provides a rational basis for cancer risk counseling and for screening for early pancreatic cancer. In a prospective registry-based study, we estimated the risk of pancreatic cancer in individuals with a family history of pancreatic cancer. Standardized incidence ratios were calculated by comparing the number of incident pancreatic cancers observed with those expected using Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER) rates. Familial pancreatic cancer (FPC) kindreds were defined as kindreds having at least one pair of first-degree relatives with pancreatic cancer, and sporadic pancreatic cancer (SPC) kindreds as families without such an affected pair. Nineteen incident pancreatic cancers developed among 5,179 individuals from 838 kindreds (at baseline, 370 FPC kindreds and 468 SPC kindreds). Of these 5,179 individuals, 3,957 had at least one first-degree relative with pancreatic cancer and contributed 10,538 person-years of follow-up. In this group, the observed-to-expected rate of pancreatic cancer was significantly elevated in members of FPC kindreds [9.0; 95% confidence interval (CI), 4.5–16.1], but not in the SPC kindreds (1.8; 95% CI., 0.22–6.4). This risk in FPC kindreds was elevated in individuals with three (32.0; 95% CI, 10.2–74.7), two (6.4; CI, 1.8–16.4), or one (4.6; CI, 0.5–16.4) first-degree relative(s) with pancreatic cancer. Risk was not increased among 369 spouses and other genetically unrelated relatives. Risk was higher in smokers than in nonsmokers. Individuals with a strong family history of pancreatic cancer have a significantly increased risk of developing pancreatic cancer.

More than 2% of adults harbor a pancreatic cyst, a subset of which progresses to invasive lesions with lethal consequences. To assess the genomic landscapes of neoplastic cysts of the pancreas, we determined the exomic sequences of DNA from the neoplastic epithelium of eight surgically resected cysts of each of the major neoplastic cyst types: serous cystadenomas (SCAs), intraductal papillary mucinous neoplasms (IPMNs), mucinous cystic neoplasms (MCNs), and solid pseudopapillary neoplasms (SPNs). SPNs are low-grade malignancies, and IPMNs and MCNs, but not SCAs, have the capacity to progress to cancer. We found that SCAs, IPMNs, MCNs, and SPNs contained 10 ± 4.6, 27 ± 12, 16 ± 7.6, and 2.9 ± 2.1 somatic mutations per tumor, respectively. Among the mutations identified, E3 ubiquitin ligase components were of particular note. Four of the eight SCAs contained mutations of the von Hippel–Lindau gene ( VHL ), a key component of the VHL ubiquitin ligase complex that has previously been associated with renal cell carcinomas, SCAs, and other neoplasms. Six of the eight IPMNs and three of the eight MCNs harbored mutations of RNF43 , a gene coding for a protein with intrinsic E3 ubiquitin ligase activity that has not previously been found to be genetically altered in any human cancer. The preponderance of inactivating mutations in RNF43 unequivocally establish it as a suppressor of both IPMNs and MCNs. SPNs contained remarkably few genetic alterations but always contained mutations of CTNNB1 , previously demonstrated to inhibit degradation of the encoded protein (β-catenin) by E3 ubiquitin ligases. These results highlight the essential role of ubiquitin ligases in these neoplasms and have important implications for the diagnosis and treatment of patients with cystic tumors.