Luis Pérez-Jurado, Stephen Chanock and colleagues detect clonal chromosomal abnormalities in peripheral blood or buccal samples from individuals in the general population. They show that the frequency of such events increases with age and is associated with elevated risk of developing subsequent hematological cancers. In an analysis of 31,717 cancer cases and 26,136 cancer-free controls from 13 genome-wide association studies, we observed large chromosomal abnormalities in a subset of clones in DNA obtained from blood or buccal samples. We observed mosaic abnormalities, either aneuploidy or copy-neutral loss of heterozygosity, of >2 Mb in size in autosomes of 517 individuals (0.89%), with abnormal cell proportions of between 7% and 95%. In cancer-free individuals, frequency increased with age, from 0.23% under 50 years to 1.91% between 75 and 79 years (P = 4.8 × 10−8). Mosaic abnormalities were more frequent in individuals with solid tumors (0.97% versus 0.74% in cancer-free individuals; odds ratio (OR) = 1.25; P = 0.016), with stronger association with cases who had DNA collected before diagnosis or treatment (OR = 1.45; P = 0.0005). Detectable mosaicism was also more common in individuals for whom DNA was collected at least 1 year before diagnosis with leukemia compared to cancer-free individuals (OR = 35.4; P = 3.8 × 10−11). These findings underscore the time-dependent nature of somatic events in the etiology of cancer and potentially other late-onset diseases.

Purpose Decitabine, a DNA-targeted hypomethylating agent, is approved by the United States Food and Drug Administration for treatment of patients with myelodysplastic syndromes (MDS) on a schedule of 15 mg/m 2 administered via intravenous (IV) infusion every 8 hours for 3 days. This study assessed the efficacy and safety of an alternative dosing regimen administered on an outpatient basis in academic and community-based practices. Patients and Methods Patients were treated with decitabine 20 mg/m 2 by IV infusion daily for 5 consecutive days every 4 weeks. Eligible patients were ≥ 18 years of age and had MDS (de novo or secondary) of any French-American-British (FAB) subtype and an International Prognostic Scoring System (IPSS) score ≥ 0.5. The primary end point was the overall response rate (ORR) by International Working Group (IWG 2006) criteria; secondary end points included cytogenetic responses, hematologic improvement (HI), response duration, survival, and safety. Results Ninety-nine patients were enrolled; the ORR was 32% (17 complete responses [CR] plus 15 marrow CRs [mCRs]), and the overall improvement rate was 51%, which included 18% HI. Similar response rates were observed in all FAB subtypes and IPSS risk categories. Among patients who improved, 82% demonstrated responses by the end of cycle 2. Among 33 patients assessable for a cytogenetic response, 17 (52%) experienced cytogenetic CR (n = 11) or partial response (n = 6). Conclusion Decitabine given on a 5-day schedule provided meaningful clinical benefit for patients with MDS, with more than half demonstrating improvement. This suggests that decitabine can be administered in an outpatient setting with comparable efficacy and safety to the United States Food and Drug Administration–approved inpatient regimen.

Maria Teresa Landi and colleagues identify a rare missense variant in POT1 shared by five melanoma-prone families from Italy and associated with increased telomere length and telomere fragility. They also identify additional familial melanoma cases with rare missense variants in POT1 and find a significant excess of rare exonic POT1 variants in melanoma cases compared to controls, implicating POT1 variants in melanoma susceptibility. Although CDKN2A is the most frequent high-risk melanoma susceptibility gene, the underlying genetic factors for most melanoma-prone families remain unknown. Using whole-exome sequencing, we identified a rare variant that arose as a founder mutation in the telomere shelterin gene POT1 (chromosome 7, g.124493086C>T; p.Ser270Asn) in five unrelated melanoma-prone families from Romagna, Italy. Carriers of this variant had increased telomere lengths and numbers of fragile telomeres, suggesting that this variant perturbs telomere maintenance. Two additional rare POT1 variants were identified in all cases sequenced in two separate Italian families, one variant per family, yielding a frequency for POT1 variants comparable to that for CDKN2A mutations in this population. These variants were not found in public databases or in 2,038 genotyped Italian controls. We also identified two rare recurrent POT1 variants in US and French familial melanoma cases. Our findings suggest that POT1 is a major susceptibility gene for familial melanoma in several populations.

Although most cervical human papillomavirus type 16 (HPV16) infections become undetectable within 1–2 years, persistent HPV16 causes half of all cervical cancers. We used a novel HPV whole-genome sequencing technique to evaluate an exceptionally large collection of 5,570 HPV16-infected case-control samples to determine whether viral genetic variation influences risk of cervical precancer and cancer. We observed thousands of unique HPV16 genomes; very few women shared the identical HPV16 sequence, which should stimulate a careful re-evaluation of the clinical implications of HPV mutation rates, transmission, clearance, and persistence. In case-control analyses, HPV16 in the controls had significantly more amino acid changing variants throughout the genome. Strikingly, E7 was devoid of variants in precancers/cancers compared to higher levels in the controls; we confirmed this in cancers from around the world. Strict conservation of the 98 amino acids of E7, which disrupts Rb function, is critical for HPV16 carcinogenesis, presenting a highly specific target for etiologic and therapeutic research.

Abstract APOBEC (apolipoprotein B mRNA-editing enzyme, catalytic polypeptide-like) is a major mutagenic source in human papillomavirus positive oropharyngeal squamous cell carcinoma (HPV+ OPSCC). Why APOBEC mutations predominate in HPV+OPSCC remains an area of active investigation. Prevailing theories focus on APOBECs role as a viral restriction agent. APOBEC-induced mutations have been identified in both human cancers and HPV genomes, but whether they are directly linked in HPV+OPSCCs remains unknown. We performed sequencing of host somatic exomes, transcriptomes and HPV16 genomes from 79 HPV+ OPSCC samples, quantifying APOBEC mutational burden and activity in both the host and virus. APOBEC was the dominant mutational signature in somatic exomes. APOBEC vulnerable PIK3CA hotspot mutations were exclusively present in APOBEC enriched samples. In viral genomes, there was a mean (range) of 5 (0-29) mutations per genome. Mean (range) of APOBEC mutations in the viral genomes was 1 (0-5). Viral APOBEC mutations, compared to non-APOBEC mutations, were more likely to be low-variant allele frequency mutations, suggesting that APOBEC mutagenesis is actively occurring in viral genomes during infection. Paired host and viral analyses revealed that APOBEC-enriched tumor samples had higher viral APOBEC mutation rates ( p =0.028), and APOBEC-associated RNA editing (p=0.008) suggesting that APOBEC mutagenesis in host and viral genomes are directly linked. Using paired sequencing of host somatic exomes, transcriptomes, and viral genomes from HPV+OPSCC samples, here, we show concordance between tumor and viral APOBEC mutagenesis, suggesting that APOBEC-mediated viral restriction results in off-target host-genome mutations. These data provide a missing link connecting APOBEC mutagenesis in host and virus and support a common mechanism driving APOBEC dysregulation.

Human papillomavirus (HPV) 16 displays substantial sequence variation; four HPV16 lineages (A, B, C, D) have been described, as well as multiple sub-lineages. To identify molecular events associated with HPV16 carcinogenesis we evaluated viral variation, the integration of HPV16, and somatic mutation in 96 cervical cancer samples from Guatemala. A total of 64% (60/94) of the samples had integrated HPV16 sequences, and integration was associated with an earlier age of diagnosis (P=0.0007) and pre-menopausal disease. HPV16 integration sites were broadly distributed in the genome but in one tumor, HPV16 integrated into the promoter of the interferon regulatory factor 4 (IRF4) gene, which plays an important role in the regulation of the interferon response to viral infection. The HPV16 D2 and D3 sub-lineages were found in 23% and 30% of the tumors, respectively and were significantly associated with adenocarcinoma. D2-positive tumors had a higher rate of integration (P=0.011), earlier age of diagnosis (P=0.012), and a lower rate of somatic mutation (P=0.03). Whereas D3-positive tumors are less likely to integrate, have later age-of-diagnosis, and a higher rate of somatic mutation. In conclusion, Guatemalan cervical tumors have a high frequency of the very high-risk HPV16 D2 and D3 sub-lineages and cervical cancer patients with these variants of HPV16 differ in histology, age-of-diagnosis, integration, and somatic mutation frequency. In summary, related lineages of HPV16 have different features of oncogenicity.