SMN1 and SMN2 (survival motor neuron) encode identical proteins. A critical question is why only the homozygous loss of SMN1 , and not SMN2 , results in spinal muscular atrophy (SMA). Analysis of transcripts from SMN1/SMN2 hybrid genes and a new SMN1 mutation showed a direct relationship between presence of disease and exon 7 skipping. We have reported previously that the exon-skipped product SMNΔ7 is partially defective for self-association and SMN self-oligomerization correlated with clinical severity. To evaluate systematically which of the five nucleotides that differ between SMN1 and SMN2 effect alternative splicing of exon 7, a series of SMN minigenes was engineered and transfected into cultured cells, and their transcripts were characterized. Of these nucleotide differences, the exon 7 C-to-T transition at codon 280, a translationally silent variance, was necessary and sufficient to dictate exon 7 alternative splicing. Thus, the failure of SMN2 to fully compensate for SMN1 and protect from SMA is due to a nucleotide exchange (C/T) that attenuates activity of an exonic enhancer. These findings demonstrate the molecular genetic basis for the nature and pathogenesis of SMA and illustrate a novel disease mechanism. Because individuals with SMA retain the SMN2 allele, therapy targeted at preventing exon 7 skipping could modify clinical outcome.

Stratification of women according to their risk of breast cancer based on polygenic risk scores (PRSs) could improve screening and prevention strategies. Our aim was to develop PRSs, optimized for prediction of estrogen receptor (ER)-specific disease, from the largest available genome-wide association dataset and to empirically validate the PRSs in prospective studies. The development dataset comprised 94,075 case subjects and 75,017 control subjects of European ancestry from 69 studies, divided into training and validation sets. Samples were genotyped using genome-wide arrays, and single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were selected by stepwise regression or lasso penalized regression. The best performing PRSs were validated in an independent test set comprising 11,428 case subjects and 18,323 control subjects from 10 prospective studies and 190,040 women from UK Biobank (3,215 incident breast cancers). For the best PRSs (313 SNPs), the odds ratio for overall disease per 1 standard deviation in ten prospective studies was 1.61 (95%CI: 1.57–1.65) with area under receiver-operator curve (AUC) = 0.630 (95%CI: 0.628–0.651). The lifetime risk of overall breast cancer in the top centile of the PRSs was 32.6%. Compared with women in the middle quintile, those in the highest 1% of risk had 4.37- and 2.78-fold risks, and those in the lowest 1% of risk had 0.16- and 0.27-fold risks, of developing ER-positive and ER-negative disease, respectively. Goodness-of-fit tests indicated that this PRS was well calibrated and predicts disease risk accurately in the tails of the distribution. This PRS is a powerful and reliable predictor of breast cancer risk that may improve breast cancer prevention programs. Stratification of women according to their risk of breast cancer based on polygenic risk scores (PRSs) could improve screening and prevention strategies. Our aim was to develop PRSs, optimized for prediction of estrogen receptor (ER)-specific disease, from the largest available genome-wide association dataset and to empirically validate the PRSs in prospective studies. The development dataset comprised 94,075 case subjects and 75,017 control subjects of European ancestry from 69 studies, divided into training and validation sets. Samples were genotyped using genome-wide arrays, and single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were selected by stepwise regression or lasso penalized regression. The best performing PRSs were validated in an independent test set comprising 11,428 case subjects and 18,323 control subjects from 10 prospective studies and 190,040 women from UK Biobank (3,215 incident breast cancers). For the best PRSs (313 SNPs), the odds ratio for overall disease per 1 standard deviation in ten prospective studies was 1.61 (95%CI: 1.57–1.65) with area under receiver-operator curve (AUC) = 0.630 (95%CI: 0.628–0.651). The lifetime risk of overall breast cancer in the top centile of the PRSs was 32.6%. Compared with women in the middle quintile, those in the highest 1% of risk had 4.37- and 2.78-fold risks, and those in the lowest 1% of risk had 0.16- and 0.27-fold risks, of developing ER-positive and ER-negative disease, respectively. Goodness-of-fit tests indicated that this PRS was well calibrated and predicts disease risk accurately in the tails of the distribution. This PRS is a powerful and reliable predictor of breast cancer risk that may improve breast cancer prevention programs.

Genetic testing for breast cancer susceptibility is widely used, but for many genes, evidence of an association with breast cancer is weak, underlying risk estimates are imprecise, and reliable subtype-specific risk estimates are lacking.

The development of anti-HER2 antibody-drug conjugates opens new therapeutic options for patients with breast cancer, including patients with low expression of HER2. To characterise this new breast cancer subtype, we have compared the clinical and molecular characteristics of HER2-low-positive and HER2-zero breast cancer, including response to neoadjuvant chemotherapy and prognosis.In this pooled analysis of individual patient data, we evaluated a cohort of 2310 patients with HER2-non-amplified primary breast cancer that were treated with neoadjuvant combination chemotherapy in four prospective neoadjuvant clinical trials (GeparSepto, NCT01583426; GeparOcto, NCT02125344; GeparX, NCT02682693; Gain-2 neoadjuvant, NCT01690702) between July 30, 2012, and March 20, 2019. Central HER2 testing was done prospectively before random assignment of participants in all trials. HER2-low-positive status was defined as immunohistochemistry (IHC) 1+ or IHC2+/in-situ hybridisation negative and HER2-zero was defined as IHC0, based on the American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists guidelines. Disease-free survival and overall survival data were available for 1694 patients (from all trials except GeparX) with a median follow-up of 46·6 months (IQR 35·0-52·3). Bivariable and multivariable logistic regression models and Cox-proportional hazards models were performed based on a predefined statistical analysis plan for analysis of the endpoints pathological complete response, disease-free survival, and overall survival.A total of 1098 (47·5%) of 2310 tumours were HER2-low-positive and 1212 (52·5%) were HER2-zero. 703 (64·0%) of 1098 patients with HER2-low-positive tumours were hormone receptor positive, compared with 445 (36·7%) of 1212 patients with HER2-zero tumours (p<0.0001). HER2-low-positive tumours had a significantly lower pathological complete response rate than HER2-zero tumours (321 [29·2%] of 1098 vs 473 [39·0%] of 1212, p=0·0002). Pathological complete response was also significantly lower in HER2-low-positive tumours versus HER2-zero tumours in the hormone receptor-positive subgroup (123 [17·5%] of 703 vs 105 [23·6%] of 445, p=0·024), but not in the hormone receptor-negative subgroup (198 [50·1%] of 395 vs 368 [48·0%] of 767, p=0·21). Patients with HER2-low-positive tumours had significantly longer survival than did patients with HER2-zero tumours (3-year disease-free survival: 83·4% [95% CI 80·5-85·9] vs 76·1% [72·9-79·0]; stratified log-rank test p=0·0084; 3-year overall survival: 91·6% [84·9-93·4] vs 85·8% [83·0-88·1]; stratified log-rank test p=0·0016). Survival differences were also seen in patients with hormone receptor-negative tumours (3-year disease-free survival: 84·5% [95% CI 79·5-88·3] vs 74·4% [70·2-78.0]; stratified log-rank test p=0·0076; 3-year overall survival: 90·2% [86·0-93·2] vs 84·3% [80·7-87·3], stratified log-rank test p=0·016), but not in patients with hormone receptor-positive tumours (3-year disease-free survival 82·8% [79·1-85·9] vs 79·3% [73·9-83·7]; stratified log-rank test p=0·39; 3-year overall survival 92·3% [89·6-94·4] vs 88·4% [83·8-91·8]; stratified log-rank test p=0·13).Our results show that HER2-low-positive tumours can be identified as new subgroup of breast cancer by standardised IHC, distinct from HER2-zero tumours. HER2-low-positive tumours have a specific biology and show differences in response to therapy and prognosis, which is particularly relevant in therapy-resistant, hormone receptor-negative tumours. Our results provide a basis for a better understanding of the biology of breast cancer subtypes and the refinement of future diagnostic and therapeutic strategies.German Cancer Aid (Deutsche Krebshilfe).

Importance

 The GeparSixto trial provided evidence that the addition of neoadjuvant carboplatin to a regimen consisting of anthracycline, taxane, and bevacizumab increases pathological complete response (pCR) rates in patients with triple-negative breast cancer (TNBC). WhetherBRCA1andBRCA2germline mutation status affects treatment outcome remains elusive. 

Objective

 To determine whetherBRCA1andBRCA2germline mutation status affects therapy response in patients with TNBC. 

Design, Setting, and Participants

 This secondary analysis of a randomized clinical trial used archived DNA samples and cancer family history of 315 patients with TNBC enrolled between August 1, 2011, and December 31, 2012, in the GeparSixto trial. In all, 291 participants (92.4%) were included in this multicenter prospective investigation. DNA samples were analyzed for germline mutations inBRCA1, BRCA2,and 16 other cancer predisposition genes. The pCR rates between the carboplatin and noncarboplatin arms were compared. Genetic analyses were performed at the Center for Familial Breast and Ovarian Cancer in Cologne, Germany; data analysis, November 1 through December 31, 2015. 

Main Outcomes and Measures

 Proportion of patients who achieved pCR and disease-free survival after neoadjuvant treatment according toBRCA1andBRCA2germline mutation status. For pCR rates, the ypT0/is ypN0 definition was used as a primary end point. 

Results

 Of the 291 patients with TNBC, all were women; the mean (SD) age was 48 (11) years. The pCR rate in the carboplatin group was 56.8% (83 of 146) and 41.4% (60 of 145) in the noncarboplatin group (odds ratio [OR], 1.87; 95% CI, 1.17-2.97;P = .009). PathogenicBRCA1andBRCA2germline mutations were present in 50 of the 291 patients (17.2%). In the noncarboplatin arm, the pCR rate was 66.7% (16 of 24) for patients withBRCA1andBRCA2mutations and 36.4% (44 of 121) for patients without (OR, 3.50; 95% CI, 1.39-8.84;P = .008). The high pCR rate observed inBRCA1andBRCA2mutation carriers (16 of 24 [66.7%]) was not increased further by adding carboplatin (17 of 26 [65.4%]). In contrast, carboplatin increased response rates in patients withoutBRCA1andBRCA2mutations: 66 of the 120 patients (55%) withoutBRCA1andBRCA2mutations achieved pCR in the carboplatin arm vs 44 of the 121 patients (36.4%) in the noncarboplatin arm (OR, 2.14; 95% CI, 1.28-3.58;P = .004). Patients without pathogenicBRCA1andBRCA2alterations showed elevated disease-free survival rates when carboplatin was added (without carboplatin, 73.5%; 95% CI, 64.1%-80.8% vs with carboplatin, 85.3%; 95% CI, 77.0%-90.8%; hazard ratio, 0.53; 95% CI, 0.29-0.96;P = .04). 

Conclusions and Relevance

 Under the nonstandard GeparSixto polychemotherapy regimen, patients withoutBRCA1andBRCA2germline mutations benefited from the addition of carboplatin and those withBRCA1andBRCA2mutations showed superior response rates without additive effects observed for carboplatin. 

Trial Registration

 clinicaltrials.gov Identifier:NCT01426880

PURPOSE To estimate age-specific relative and absolute cancer risks of breast cancer and to estimate risks of ovarian, pancreatic, male breast, prostate, and colorectal cancers associated with germline PALB2 pathogenic variants (PVs) because these risks have not been extensively characterized. METHODS We analyzed data from 524 families with PALB2 PVs from 21 countries. Complex segregation analysis was used to estimate relative risks (RRs; relative to country-specific population incidences) and absolute risks of cancers. The models allowed for residual familial aggregation of breast and ovarian cancer and were adjusted for the family-specific ascertainment schemes. RESULTS We found associations between PALB2 PVs and risk of female breast cancer (RR, 7.18; 95% CI, 5.82 to 8.85; P = 6.5 × 10 −76 ), ovarian cancer (RR, 2.91; 95% CI, 1.40 to 6.04; P = 4.1 × 10 −3 ), pancreatic cancer (RR, 2.37; 95% CI, 1.24 to 4.50; P = 8.7 × 10 −3 ), and male breast cancer (RR, 7.34; 95% CI, 1.28 to 42.18; P = 2.6 × 10 −2 ). There was no evidence for increased risks of prostate or colorectal cancer. The breast cancer RRs declined with age ( P for trend = 2.0 × 10 −3 ). After adjusting for family ascertainment, breast cancer risk estimates on the basis of multiple case families were similar to the estimates from families ascertained through population-based studies ( P for difference = .41). On the basis of the combined data, the estimated risks to age 80 years were 53% (95% CI, 44% to 63%) for female breast cancer, 5% (95% CI, 2% to 10%) for ovarian cancer, 2%-3% (95% CI females, 1% to 4%; 95% CI males, 2% to 5%) for pancreatic cancer, and 1% (95% CI, 0.2% to 5%) for male breast cancer. CONCLUSION These results confirm PALB2 as a major breast cancer susceptibility gene and establish substantial associations between germline PALB2 PVs and ovarian, pancreatic, and male breast cancers. These findings will facilitate incorporation of PALB2 into risk prediction models and optimize the clinical cancer risk management of PALB2 PV carriers.

BackgroundIn the neoadjuvant GeparSixto study, adding carboplatin to taxane- and anthracycline-based chemotherapy improved pathological complete response (pCR) rates in patients with triple-negative breast cancer (TNBC). Here, we present survival data and the potential prognostic and predictive role of homologous recombination deficiency (HRD).Patients and methodsPatients were randomized to paclitaxel plus nonpegylated liposomal doxorubicin (Myocet®) (PM) or PM plus carboplatin (PMCb). The secondary study end points disease-free survival (DFS) and overall survival (OS) were analyzed. Median follow-up was 47.3 months. HRD was among the exploratory analyses in GeparSixto and was successfully measured in formalin-fixed, paraffin-embedded tumor samples of 193/315 (61.3%) participants with TNBC. Homologous recombination (HR) deficiency was defined as HRD score ≥42 and/or presence of tumor BRCA mutations (tmBRCA).ResultsA significantly better DFS (hazard ratio 0.56, 95% CI 0.34–0.93; P = 0.022) was observed in patients with TNBC when treated with PMCb. The improvement of OS with PMCb was not statistically significant. Additional carboplatin did not improve DFS or OS in patients with HER2-positive tumors. HR deficiency was detected in 136 (70.5%) of 193 triple-negative tumors, of which 82 (60.3%) showed high HRD score without tmBRCA. HR deficiency independently predicted pCR (ypT0 ypN0) [odds ratio (OR) 2.60, 95% CI 1.26–5.37, P = 0.008]. Adding carboplatin to PM significantly increased the pCR rate from 33.9% to 63.5% in HR deficient tumors (P = 0.001), but only marginally in HR nondeficient tumors (from 20.0% to 29.6%, P = 0.540; test for interaction P = 0.327). pCR rates with carboplatin were also higher (63.2%) than without carboplatin (31.7%; OR 3.69, 1.46–9.37, P = 0.005) in patients with high HRD score but no tmBRCA. DFS rates were improved with addition of carboplatin, both in HR nondeficient (hazard ratio 0.44, 0.17–1.17, P = 0.086) and HR deficient tumors (hazard ratio 0.49, 0.23–1.04, P = 0.059).ConclusionsThe addition of carboplatin to neoadjuvant PM improved DFS significantly in TNBC. Long-term survival analyses support the neoadjuvant use of carboplatin in TNBC. HR deficiency in TNBC and HRD score in non-tmBRCA TNBC are predictors of response. HRD does not predict for carboplatin benefit.

ABSTRACT Genome-wide association studies have identified breast cancer risk variants in over 150 genomic regions, but the mechanisms underlying risk remain largely unknown. These regions were explored by combining association analysis with in silico genomic feature annotations. We defined 205 independent risk-associated signals with the set of credible causal variants (CCVs) in each one. In parallel, we used a Bayesian approach (PAINTOR) that combines genetic association, linkage disequilibrium, and enriched genomic features to determine variants with high posterior probabilities (HPPs) of being causal. Potentially causal variants were significantly over-represented in active gene regulatory regions and transcription factor binding sites. We applied our INQUSIT pipeline for prioritizing genes as targets of potentially causal variants, using gene expression (eQTL), chromatin interaction and functional annotations. Known cancer drivers, transcription factors and genes in the developmental, apoptosis, immune system and DNA integrity checkpoint gene ontology pathways, were over-represented among the 178 highest confidence target genes.

Abstract Background Copy number variants (CNVs) are pervasive in the human genome but potential disease associations with rare CNVs have not been comprehensively assessed in large datasets. We analysed rare CNVs in genes and non-coding regions for 86,788 breast cancer cases and 76,122 controls of European ancestry with genome-wide array data. Results Gene burden tests detected the strongest association for deletions in BRCA1 (P= 3.7E-18). Nine other genes were associated with a p-value < 0.01 including known susceptibility genes CHEK2 (P= 0.0008), ATM (P= 0.002) and BRCA2 (P= 0.008). Outside the known genes we detected associations with p-values < 0.001 for either overall or subtype-specific breast cancer at nine deletion regions and four duplication regions. Three of the deletion regions were in established common susceptibility loci. Conclusions This is the first genome-wide analysis of rare CNVs in a large breast cancer case-control dataset. We detected associations with exonic deletions in established breast cancer susceptibility genes. We also detected suggestive associations with non-coding CNVs in known and novel loci with large effects sizes. Larger sample sizes will be required to reach robust levels of statistical significance.