Philadelphia chromosome–like acute lymphoblastic leukemia (Ph-like ALL) is characterized by a gene-expression profile similar to that of BCR–ABL1–positive ALL, alterations of lymphoid transcription factor genes, and a poor outcome. The frequency and spectrum of genetic alterations in Ph-like ALL and its responsiveness to tyrosine kinase inhibition are undefined, especially in adolescents and adults.

Recent genomic studies have identified chromosomal rearrangements defining new subtypes of B-progenitor acute lymphoblastic leukemia (B-ALL), however many cases lack a known initiating genetic alteration. Using integrated genomic analysis of 1,988 childhood and adult cases, we describe a revised taxonomy of B-ALL incorporating 23 subtypes defined by chromosomal rearrangements, sequence mutations or heterogeneous genomic alterations, many of which show marked variation in prevalence according to age. Two subtypes have frequent alterations of the B lymphoid transcription-factor gene PAX5. One, PAX5alt (7.4%), has diverse PAX5 alterations (rearrangements, intragenic amplifications or mutations); a second subtype is defined by PAX5 p.Pro80Arg and biallelic PAX5 alterations. We show that p.Pro80Arg impairs B lymphoid development and promotes the development of B-ALL with biallelic Pax5 alteration in vivo. These results demonstrate the utility of transcriptome sequencing to classify B-ALL and reinforce the central role of PAX5 as a checkpoint in B lymphoid maturation and leukemogenesis. Analysis of 1,988 cases of B-cell acute lymphoblastic leukemia characterizes 23 subtypes defined by genomic features and shows that two of the subtypes have frequent PAX5 alterations.

Philadelphia chromosome-like (Ph-like) acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a high-risk subtype characterized by genomic alterations that activate cytokine receptor and kinase signaling. We examined the frequency and spectrum of targetable genetic lesions in a retrospective cohort of 1389 consecutively diagnosed patients with childhood B-lineage ALL with high-risk clinical features and/or elevated minimal residual disease at the end of remission induction therapy. The Ph-like gene expression profile was identified in 341 of 1389 patients, 57 of whom were excluded from additional analyses because of the presence of BCR-ABL1 (n = 46) or ETV6-RUNX1 (n = 11). Among the remaining 284 patients (20.4%), overexpression and rearrangement of CRLF2 (IGH-CRLF2 or P2RY8-CRLF2) were identified in 124 (43.7%), with concomitant genomic alterations activating the JAK-STAT pathway (JAK1, JAK2, IL7R) identified in 63 patients (50.8% of those with CRLF2 rearrangement). Among the remaining patients, using reverse transcriptase polymerase chain reaction or transcriptome sequencing, we identified targetable ABL-class fusions (ABL1, ABL2, CSF1R, and PDGFRB) in 14.1%, EPOR rearrangements or JAK2 fusions in 8.8%, alterations activating other JAK-STAT signaling genes (IL7R, SH2B3, JAK1) in 6.3% or other kinases (FLT3, NTRK3, LYN) in 4.6%, and mutations involving the Ras pathway (KRAS, NRAS, NF1, PTPN11) in 6% of those with Ph-like ALL. We identified 8 new rearrangement partners for 4 kinase genes previously reported to be rearranged in Ph-like ALL. The current findings provide support for the precision-medicine testing and treatment approach for Ph-like ALL implemented in Children's Oncology Group ALL trials.

Treatment planning for children with neuroblastoma requires accurate assessment of prognosis. The most recent Children's Oncology Group (COG) risk classification system used tumor stage as defined by the International Neuroblastoma Staging System. Here, we validate a revised classifier using the International Neuroblastoma Risk Group Staging System (INRGSS) and incorporate segmental chromosome aberrations (SCA) as an additional genomic biomarker.Newly diagnosed patients enrolled on the COG neuroblastoma biology study ANBL00B1 between 2007 and 2017 with known age, International Neuroblastoma Staging System, and INRGSS stage were identified (N = 4,832). Tumor MYCN status, ploidy, SCA status (1p and 11q), and International Neuroblastoma Pathology Classification histology were determined centrally. Survival analyses were performed for combinations of prognostic factors used in COG risk classification according to the prior version 1, and to validate a revised algorithm (version 2).Most patients with locoregional tumors had excellent outcomes except for those with image-defined risk factors (INRGSS L2) with MYCN amplification (5-year event-free survival and overall survival: 76.3% ± 5.8% and 79.9% ± 5.5%, respectively) or patients age ≥ 18 months with L2 MYCN nonamplified tumors with unfavorable International Neuroblastoma Pathology Classification histology (72.7% ± 5.4% and 82.4% ± 4.6%), which includes the majority of L2 patients with SCA. For patients with stage M (metastatic) and MS (metastatic, special) disease, genomic biomarkers affected risk group assignment for those < 12 months (MYCN) or 12-18 months (MYCN, histology, ploidy, and SCA) of age. In a retrospective analysis of patient outcome, the 5-year event-free survival and overall survival using COG version 1 were low-risk: 89.4% ± 1.1% and 97.9% ± 0.5%; intermediate-risk: 86.1% ± 1.3% and 94.9% ± 0.8%; high-risk: 50.8% ± 1.4% and 61.9% ± 1.3%; and using COG version 2 were low-risk: 90.7% ± 1.1% and 97.9% ± 0.5%; intermediate-risk: 85.1% ± 1.4% and 95.8% ± 0.8%; high-risk: 51.2% ± 1.4% and 62.5% ± 1.3%, respectively.A revised 2021 COG neuroblastoma risk classifier (version 2) that uses the INRGSS and incorporates SCAs has been adopted to prospectively define COG clinical trial eligibility and treatment assignment.

As controversy exists regarding the prognostic significance of genomic rearrangements of CRLF2 in pediatric B-precursor acute lymphoblastic leukemia (ALL) classified as standard/intermediate-risk (SR) or high-risk (HR), we assessed the prognostic significance of CRLF2 mRNA expression, CRLF2 genomic lesions (IGH@-CRLF2, P2RY8-CRLF2, CRLF2 F232C), deletion/mutation in genes frequently associated with high CRLF2 expression (IKZF1, JAK, IL7R), and minimal residual disease (MRD) in 1061 pediatric ALL patients (499 HR and 562 SR) on COG Trials P9905/P9906. Whereas very high CRLF2 expression was found in 17.5% of cases, only 51.4% of high CRLF2 expressors had CRLF2 genomic lesions. The mechanism underlying elevated CRLF2 expression in cases lacking known genomic lesions remains to be determined. All CRLF2 genomic lesions and virtually all JAK mutations were found in high CRLF2 expressors, whereas IKZF1 deletions/mutations were distributed across the full cohort. In multivariate analyses, NCI risk group, MRD, high CRLF2 expression, and IKZF1 lesions were associated with relapse-free survival. Within HR ALL, only MRD and CRLF2 expression predicted a poorer relapse-free survival; no difference was seen between cases with or without CRLF2 genomic lesions. Thus, high CRLF2 expression is associated with a very poor outcome in high-risk, but not standard-risk, ALL. This study is registered at www.clinicaltrials.gov as NCT00005596 and NCT00005603.

Abstract Chromosomal rearrangements are initiating events in acute lymphoblastic leukaemia (ALL). Here using RNA sequencing of 560 ALL cases, we identify rearrangements between MEF2D (myocyte enhancer factor 2D) and five genes ( BCL9 , CSF1R , DAZAP1 , HNRNPUL1 and SS18 ) in 22 B progenitor ALL (B-ALL) cases with a distinct gene expression profile, the most common of which is MEF2D-BCL9 . Examination of an extended cohort of 1,164 B-ALL cases identified 30 cases with MEF2D rearrangements, which include an additional fusion partner, FOXJ2 ; thus, MEF2D- rearranged cases comprise 5.3% of cases lacking recurring alterations. MEF2D- rearranged ALL is characterized by a distinct immunophenotype, DNA copy number alterations at the rearrangement sites, older diagnosis age and poor outcome. The rearrangements result in enhanced MEF2D transcriptional activity, lymphoid transformation, activation of HDAC9 expression and sensitive to histone deacetylase inhibitor treatment. Thus, MEF2D- rearranged ALL represents a distinct form of high-risk leukaemia, for which new therapeutic approaches should be considered.

Inherited non-coding genetic variants confer significant disease susceptibility in many cancers. However, the molecular processes of by which germline variants contribute to somatic lesions are poorly understood. We performed targeted sequencing in 5,008 patients and identified a key regulatory germline variant in GATA3 strongly associated with Philadelphia chromosome-like acute lymphoblastic leukemia (Ph-like ALL). By creating an isogenic cellular model with CRISPR-Cas9 system, we showed that this variant activated a strong enhancer that significantly upregulated GATA3 transcription, which in turn reshaped the global chromatin accessibility and 3D genome organization. Remarkably, this genotype switch induced a chromatin loop between the CRLF2 oncogene and a distal enhancer, similar to the somatically acquired super-enhancer hijacking event in patients. GATA3 genotype-related alterations in transcriptional control and 3D chromatin organization were further validated in Ph-like ALL patients. Finally, we showed that GATA3 directly regulates CRLF2 and potentiates the oncogenic effects of JAK-STAT signaling in leukemogenesis. Altogether, our results provide evidence for a novel mechanism by which a germline non-coding variant contributes to oncogene activation epigenetic regulation and 3D genome reprogramming.