Summary Cancer heterogeneity at the proteome level may explain differences in therapy response and prognosis beyond the currently established genomic and transcriptomic based diagnostics. The relevance of proteomics for disease classifications remains to be established in clinically heterogeneous cancer entities such as chronic lymphocytic leukemia (CLL). Here, we characterized the proteome and transcriptome in-depth alongside genetic and ex-vivo drug response profiling in a clinically well annotated CLL discovery cohort (n= 68). Unsupervised clustering of the proteome data revealed six subgroups. Five of these proteomic groups were associated with genetic features, while one group was only detectable at the proteome level. This new group was characterized by accelerated disease progression, high spliceosomal protein abundances associated with aberrant splicing, and low B cell receptor signaling protein abundances (ASB-CLL). We developed classifiers to identify ASB-CLL based on its characteristic proteome or splicing signature in two independent cohorts (n= 165, n= 169) and confirmed that ASB-CLL comprises about 20 % of CLL patients. The inferior overall survival observed in ASB-CLL was independent of both TP53- and IGHV mutation status. Our multi-omics analysis refines the classification of CLL and highlights the potential of proteomics to improve cancer patient stratification beyond genetic and transcriptomic profiling. Single sentence summary We performed the largest proteogenomic analysis of CLL, linked proteomic profiles to clinical outcomes, and discovered a new poor outcome subgroup (ASB-CLL).

Abstract The Chinese crested (CC) duck is a unique indigenous waterfowl breed with a phenotypic crest trait that affects its high survival rate. Therefore, the CC duck is an ideal model to investigate the genetic compensation response to maintain genetic stability. In the present study, we first generated a chromosome-level genome of CC ducks. Comparative genomics revealed genes related to tissue repair, immune function, and tumors were under strong positive selection, which suggested that these adaptive changes might enhance cancer resistance and immune response to maintain the genetic stability of CC ducks. We sub-assembled a Chinese spot-billed duck genome and detected genome-assembled structure variants among three ducks. Functional analysis revealed that a large number of structural variants were related to the immune system, which strongly suggests the occurrence of genetic compensation in the anti-tumor and immune systems to further support the survival of CC ducks. Moreover, we confirmed that the CC duck originated from the mallard ducks. Finally, we revealed the physiological and genetic basis of crest traits and identified a causative mutation in TAS2R40 that leads to crest formation. Overall, the findings of this study provide new insights into the role of genetic compensation in adaptive evolution.

Abstract Synovial sarcomas (SS) are malignant mesenchymal tumors characterized by the SS18-SSX fusion gene, which drives tumorigenesis by altering the composition of the BAF complex. Secondary genomic alterations that determine variations in tumor phenotype or clinical presentation are largely unknown. Herein, we present transcriptome, targeted DNA-sequencing, and proteomics analysis of 91 synovial sarcomas from 55 patients. We identified three SS clusters (SSCs) characterized by distinct histology, tumor microenvironments, genomic complexities, therapeutic effects, and clinical outcomes. Eight BAF complex components are differentially expressed among SSCs, and their role in mesenchymal-epithelial-transition is supported by single cell sequencing. The epithelial cells of biphasic tumors are more susceptible to developing copy number alterations, including amplification of PDCD1 and TMPRSS2 . Our findings explain broad concepts in SS biology and imply that the BAF composition at the start of the tumorigenesis (i.e. the cellular linage) may determine the SS subtype, providing a rationale for individualized treatment strategies.

The transcription factor ZBED6 acts as a repressor of Igf2 and affects directly or indirectly the transcriptional regulation of thousands of genes. Here, we use gene editing in mouse C2C12 myoblasts and show that ZBED6 regulates Igf2 exclusively through its binding site 5′-GGCTCG-3′ in intron 1 of Igf2. Deletion of this motif (Igf2ΔGGCT) or complete ablation of Zbed6 leads to ~20-fold up-regulation of IGF2 protein. Quantitative proteomics revealed an activation of Ras signaling pathway in both Zbed6-/- and Igf2ΔGGCT myoblasts, and a significant enrichment of mitochondrial membrane proteins among proteins showing altered expression in Zbed6-/- myoblasts. Both Zbed6-/- and Igf2ΔGGCT myoblasts showed a faster growth rate and developed myotube hypertrophy. These cells exhibited an increased O2 consumption rate, due to IGF2 up-regulation. Transcriptome analysis revealed ~30% overlap between differentially expressed genes in Zbed6-/- and Igf2ΔGGCT myotubes, with an enrichment of up-regulated genes involved in muscle development. In contrast, ZBED6-overexpression in myoblasts led to cell apoptosis, cell cycle arrest, reduced mitochondrial activities and ceased myoblast differentiation. The similarities in growth and differentiation phenotypes observed in Zbed6-/- and Igf2ΔGGCT myoblasts demonstrates that ZBED6 affects mitochondrial activity and myogenesis largely through its regulation of IGF2 expression. This study suggests that the interaction between ZBED6-Igf2 may be a therapeutic target for human diseases where anabolism is impaired.