Abstract Mutagenic processes leave distinct signatures in cancer genomes. The mutational signatures attributed to APOBEC3 cytidine deaminases are pervasive in human cancers. However, data linking individual APOBEC3 proteins to cancer mutagenesis in vivo are limited. Here, we show that transgenic expression of human APOBEC3G promotes mutagenesis, genomic instability, and kataegis, leading to shorter survival in a murine bladder cancer model. Acting as mutagenic fuel, APOBEC3G increases the clonal diversity of bladder cancers, driving divergent cancer evolution. We characterize the single base substitution signature induced by APOBEC3G in vivo , showing the induction of a mutational signature different from that caused by APOBEC3A and APOBEC3B. Analysis of thousands of human cancers reveals the contribution of APOBEC3G to the mutational profiles of multiple cancer types, including bladder cancer. Our findings define the role of APOBEC3G in cancer mutagenesis and clonal heterogeneity. These results potentially inform future therapeutic efforts that restrict tumor evolution.

Abstract The rarity of malignant Hodgkin and Reed Sternberg (HRS) cells within a classic Hodgkin lymphoma (cHL) biopsy limits the ability to study the genomics of cHL. To circumvent this, our group has previously optimized fluorescence-activated cell sorting to purify HRS cells. Here we leveraged this method to report the first whole genome sequencing landscape of HRS cells and reconstruct the chronology and likely etiology of pathogenic events prior to the clinical diagnosis of cHL. We identified alterations in driver genes not previously described in cHL, a high activity of the APOBEC mutational signature, and the presence complex structural variants including chromothripsis. We found that the high ploidy observed in cHL is often acquired through multiple, independent large chromosomal gain events including whole genome duplication. The first of these likely occurs several years prior to the diagnosis of cHL, and the last gains typically occur very close to the time of diagnosis. Evolutionary timing analyses revealed that driver mutations in B2M, BCL7A, GNA13 , and PTPN1 , and the onset of AID driven mutagenesis usually preceded large chromosomal gains. The study provides the first temporal reconstruction of cHL pathogenesis and suggests a relatively long time course between the first pathogenic event and the clinical diagnosis.

Despite infiltrating immune cells playing an essential role in human disease and the patient response to treatment, the central mechanisms influencing variability in infiltration patterns are unclear. Using bulk RNA-seq data from 53 GTEx tissues, we applied cell-type deconvolution algorithms to evaluate the immune landscape across the healthy human body. We first performed a differential expression analysis of inflamed versus non-inflamed samples to identify essential pathways and regulators of infiltration. Next, we found 21 of 73 infiltration-related phenotypes to be associated with either age or sex (FDR < 0.1). Through our genetic analysis, we discovered 13 infiltration-related phenotypes have genome-wide significant associations (iQTLs) (P < 5.0 x 10-8), with a significant enrichment of tissue-specific expression quantitative trait loci in suggested iQTLs (P < 10-5). We highlight an association between neutrophil content in lung tissue and a variant near the CUX1 transcription factor gene (P = 9.7 x 10-11), which has been previously linked to neutrophil infiltration, inflammatory mechanisms, and the regulation of several immune response genes. Together, our results identify key factors influencing inter-individual variability of specific tissue infiltration patterns, which could provide insights on therapeutic targets for shifting infiltration profiles to a more favorable one.