Protein domains mediate drug-protein interactions and this effect can explain drug polypharmacology. In this study, we associate polypharmacological drugs with CATH functional families, a type of protein domain and we use the network properties of these druggable protein families to analyse their relationships with drug side effects. We found druggable CATH functional families enriched in drug targets, whose relatives are structurally coherent, gather together in the protein functional network occupying central positions, and tend to be free of proteins associated with drug side effects. Our results demonstrate that CATH functional families can be used to identify drug-target interactions, opening a new research direction in target identification.

Tumour sequencing identifies highly recurrent point mutations in cancer driver genes, but rare functional mutations are hard to distinguish from large numbers of passengers. We developed a novel computational platform applying a multi-modal approach to filter out passengers and more robustly identify putative driver genes. The primary filter identifies enrichment of cancer mutations in CATH functional families (CATH-FunFams) - structurally and functionally coherent sets of evolutionary related domains. Using structural representatives from CATH-FunFams, we subsequently seek enrichment of mutations in 3D and show that these mutation clusters have a very significant tendency to lie close to known functional sites or conserved sites predicted using CATH-FunFams. Our third filter identifies enrichment of putative driver genes in functionally coherent protein network modules confirmed by literature analysis to be cancer associated. Our approach is complementary to other domain enrichment approaches exploiting Pfam families, but benefits from more functionally coherent groupings of domains. Using a set of mutations from 22 cancers we detect 151 putative cancer drivers, of which 79 are not listed in cancer resources and include recently validated cancer genes EPHA7, DCC netrin-1 receptor and zinc-finger protein ZNF479.

Modern advancements in targeted therapy and immunotherapy have significantly improved survival outcomes for advanced melanoma; however, there remains a need for novel approaches to overcome disease progression and treatment resistance. In recent years, PARPi therapy has shown great promise both as a single regimen and in combination with other therapeutics in melanoma. Here, we describe three unique cases of advanced BRAF V600 mutated melanoma that progressed on targeted BRAF/MEK agents that subsequently exhibited partial to near-complete responses to combinatory PARPi and BRAF/MEK inhibitors. This highlights both a potential synergy underlying this combinatory approach and its efficacy as a treatment option for patients with advanced melanoma refractory to targeted and/or immunotherapies. Prospective clinical trials are needed to explore this synergic effect in larger melanoma cohorts to investigate this combination for treating refractory advanced melanoma.

Olfactory neuroblastoma (ONB), sinonasal undifferentiated carcinoma (SNUC), and sinonasal neuroendocrine carcinoma (SNEC) are rare malignancies arising from the sinonasal tract with limited therapeutic options. The expression of the somatostatin receptor 2 gene (

8113 Background: Thymic epithelial tumors (TETs), which include thymomas (T) and thymic carcinomas (TC), are rare, yet they are the most common neoplasms in the anterior mediastinum. TETs can lead to significant morbidity and mortality. To develop more effective therapeutics for TETs, it is necessary to better understand their molecular underpinnings. Herein, we present the findings from an in-depth molecular characterization of TETs. Methods: TETs samples (n = 138; 55 from thymus and 78 from metastatic sites) were profiled using next generation sequencing (NGS) of DNA (592-genes/WES) and RNA (WTS) at Caris Life Sciences (Phoenix, AZ). Prevalence was calculated for pathogenic SNVs/Indels, deficient mismatch repair/microsatellite instability (dMMR/MSI) status assessed by IHC and NGS, PD-L1 expression measured by IHC (SP142; positive: ≥ 2+, ≥ 5%), and high tumor mutational burden (TMB-High) defined as ≥ 10 mut/Mb. The relative expression (transcript per million -TPM) of surface antigens (surfaceome) were evaluated. Pathway enrichment was determined by Gene Set Enrichment Analysis (GSEA). Mann-Whitney U, chi-square, and Fisher exact tests were applied where appropriate. Results: Central pathology review showed that the 138 TET samples were comprised of 34.8% (n = 48) thymic carcinomas (TC) and 65.2% (n = 90) thymomas (T). Thymomas were further stratified into the WHO classification subtypes (n = 10 A, 13 AB, 6 B1, 15 B2, and 46 B3). Median patient age was 60.5 years (range: 17-88). TP53 was the most frequently mutated gene in TETs. GTF2I mutations were found in 8 cases exclusively in thymomas. KIT mutations were identified in B3 and TC. KRAS, HRAS, and PIK3CA mutations were present in < 3% of all TETs patients. Genomic alterations in cell cycle-related genes (n = 19, 13.8%), the DNA repair pathway (n = 11, 8.0%), and chromatin remodeling (n = 27, 19.6%) were also observed in TETs, with these alterations more prevalent in TC compared to T. dMMR/MSI-H was detected in a subset of TETs, specifically B3 thymoma (n = 1) and TC (n = 4), showing a correlation with TMB-H in 80% of these cases. GSEA revealed that the MYC, angiogenesis, and mTORC1 pathways are more enriched in TC than in T. Surfaceome genes ( ERBB2: fold change (FC) = 1.51, ERBB3: FC = 1.45, TROP2: FC = 1.45, NECTIN-4: FC = 1.77 and MESOTHELIN: FC = 5.25) were significantly highly expressed in TC compared to T. Conclusions: Our findings offer insights into the molecular characteristics of TETs and reveal potential therapeutic targets. The relatively high prevalence of dMMR/MSI-H status in TC underscores the potential utility of assessing dMMR/MSI-H in patients with TC. [Table: see text]

8567 Background: LUAS is a rare subset of non-small cell lung cancer (NSCLC) comprising up to 4% of cases, characterized by at least 10% of both adenocarcinoma and squamous components. Limited studies exist on LUAS regarding the genomic/immune landscape and response to immunotherapy (IO). Methods: NSCLC samples (n = 35404) underwent NextGen Sequencing of DNA (592 genes or whole exome)/RNA (whole transcriptome) at Caris Life Sciences. PD-L1 expression was assessed using IHC (22c3; positive: TPS >1%). High tumor mutational burden (TMB-H) was defined as ≥10 mut/MB. Cell infiltration in the tumor microenvironment was estimated by quanTIseq. Gene expression profiles were analyzed for transcriptomic signatures (IFN-γ) predictive of IO response. Real-world overall survival (rwOS) was obtained from insurance claims data, calculated from time of biopsy to last contact. Time on treatment (TOT) was calculated from the first pembrolizumab (pembro) treatment to the last. Mann-Whitney U and X 2 /Fisher-Exact tests were applied where appropriate, with p-values adjusted ( p < .05). Results: Among NSCLC samples, 1.0% (n=374) were LUAS, 26.5% (n = 9365) were squamous (SCC) and 72.5% (n = 25665) were adenocarcinoma (AC). LUAS exhibited actionable alterations in 29% (n = 110/374) of cases, with MET exon 14 skipping alteration ( METex14) significantly higher in LUAS compared to SCC or AC (9.02% vs 1.21% vs 2.61%, p < 0.01). BRAF V600E (0.54% vs 0.13%, p = 0.041) and ALK-Fusion (1.13% vs 0.12%, p = 0.0145) were higher in LUAS compared to SCC, while PIK3CA mutation was higher in LUAS compared to AC (10.8% vs 4.1%, p <0.01). Notably, LUAS exhibited higher prevalence of KRAS, targetable EGFRand STK11 mutations compared to SCC but lower compared to AC ( KRAS G12C: 8.63% vs 1.37% vs 13.24%, p <0.01; EGFR: 13.1% vs 1.12% vs 17.53%, p<0.01; STK11: 6.97% vs 1.83% vs 17.22%, p<0.01). LUAS exhibited significantly higher PD-L1+ (65.5% vs 59.8% vs 53.7%, p <0.01), along with elevated expression of immune checkpoint genes and the IFN-γ signature compared to AC and SCC. Moreover, LUAS exhibited significantly higher neutrophils, CD8 T cells, M2 macrophages and Tregs compared to SCC. LUAS showed improved rwOS compared to SCC (HR 0.792, p<0.01), with no difference noted in the rwOS between LUAS and AC (HR = 0.98, p = 0.81). While PD-L1+ was not associated with TOT on pembro in LUAS, high TMB showed improved TOT on pembro in LUAS. Conclusions: This study provides a comprehensive genomic landscape of LUAS, highlighting actionable alterations in ~ 29% of cases. LUAS exhibits distinct molecular and clinical features compared to AC and SCC, with enrichment in actionable METex14, emphasizing the need for NGS testing. Although PD-L1 status may not significantly impact TOT in LUAS, it remains relevant in other NSCLC subtypes on IO and high TMB emerges as a potential biomarker for favorable TOT on pembro in LUAS, warranting further investigation.

e18008 Background: Sinonasal tumors (SNT) are rare tumors and make up less than 3% of all head and neck malignancies. The majority of SNTs have squamous cell histology and less common histologies remain understudied. We present a comprehensive analysis of genomic and immune profiles of rare SNTs that can help identify avenues for prognostic biomarkers and future targeted treatments. Methods: Non-squamous SNT samples (n =124) were profiled through Next Generation Sequencing (NGS) of DNA (592-genes; NextSeq or WES; NovaSeq) and RNA (WTS; NovaSeq) at Caris Life Sciences (Phoenix, AZ). Centralized pathology review was carried out to confirm histological subtypes. PD-L1 expression was tested by IHC (22c3, positive (+) >=1%; SP142, positive (2+)/ >=5%). Deficient mismatch repair/microsatellite instability (dMMR/MSI-H) was accessed by IHC/NGS. Immune cell fraction of the tumor microenvironment (TME) was estimated by quanTIseq, and gene expression profiles (transcript per million, TPM) were analyzed for transcriptional signatures predictive of response to immunotherapy. Mann-Whitney U and ChiSquare/Fisher-Exact tests were applied where appropriate, with p-values adjusted for multiple comparisons. Results: Non-squamous SNT samples included 35.5% (n = 44) adenoid cystic (ACC), 19.4% (n = 24) adenocarcinoma (AD), 10.5% (n = 13) undifferentiated carcinomas (SNUC), and 34.6% (n = 43) Esthesio/Olfactory Neuroblastomas (ENB). Notably, molecular features associated with each histological subtype are reported in the table. Furthermore, analysis of the inferred immune infiltrates showed that ENB had significantly higher fractions of NK cells (ACC: 5.6% vs AD: 4.6% vs SNUC: 4.4% vs ENB:10.5%, p <0.00001), CD8 T cells (0.1% vs 0.88% vs 0.22% vs 1%, p < 0.0001), CD4 T cells (0.4% vs 1.9% vs 0.03% vs 3.6%, p < 0.00001) and dendritic cells (4.5% vs 3.4% vs 2.6% vs 7.3%, p<0.00001) compared to the other sinonasal tumors. M1 macrophage (ACC: 2.6% vs AD: 1.9% vs SNUC: 1.1% vs ENB: 1.1%, p = 0.047) and Treg fractions (ACC: 2.0% vs AD: 1.6% vs SNUC: 1.2% vs ENB: 0.6%, p<0.00001) were significantly higher in ACC. There was also significantly increased expression of immune checkpoint genes in ENB compared to AD ( PD-1: 0.8 vs 0.5 TPM, p = 0.022) and in ENB compared to ACC ( HAVCR2: 3.4 vs 2.9 TPM, p = 0.047). Conclusions: To our knowledge, this is the largest study characterizing the genomic and immune alterations in non-squamous SNTs. Our findings offer potential for future targeted and immune therapeutic applications in these rare diseases. [Table: see text]

The discovery of gene fusions involving Neuregulin-1 ( NRG1 ) within solid tumors has important therapeutic implications, as they are being actively explored as targets for emerging ERBB/ERBB2/ERBB3-directed anti-cancer agents. NRG1 fusions are very uncommon across all tumor types and are infrequently documented in the medical literature. We report a female patient presenting with widespread peritoneal carcinomatosis diagnosed as high grade serous fallopian tube carcinoma, which harbored a previously undescribed MYH10 :: NRG1 fusion. Moreover, we queried the whole transcriptome sequencing results of neoplasms analyzed by a commercial laboratory (Caris Life Sciences) to determine the overall incidence of NRG1 fusions in carcinomas of the ovary, fallopian tube, and peritoneum (0.18%). Twenty-five additional tumors were found to demonstrate NRG1 fusions, including 20 new genes partners that had not been previously identified in gynecologic carcinomas. Overall, NRG1 fusion events are rare in ovarian, fallopian tube, and primary peritoneal carcinomas, but they may carry diagnostic significance in the context of borderline/low grade serous tumors, which demonstrated exclusively CLU::NRG1 fusions, and could have important predictive implications for response to ERBB/ERBB2/ERBB3-directed therapies.

PURPOSE Malignant phyllodes tumors (MPTs) are rare fibroepithelial tumors of the breast with aggressive biologic behavior and high recurrence rates. Surgery remains the primary treatment modality for these tumors; however, initial investigations suggest a potential for targeted therapies in managing this disease. Therefore, we aimed to assess the molecular landscape of MPTs to reveal possible treatment opportunities. METHODS MPTs (n = 57) from primary and metastatic sites underwent genomic sequencing (592-gene panel or whole exome), whole-transcriptome sequencing, and immunohistochemistry (PD-L1, human epidermal growth factor receptor 2 [HER2]) at Caris Life Sciences (Phoenix, AZ). Immune cell fractions in the tumor microenvironment were estimated using quanTIseq. Mann-Whitney U , chi-square, and Fisher’s exact tests were used to determine significance ( P < .05). RESULTS MPTs had low ERBB2 expression, comparable with the HER2-negative subset of a large cohort of breast adenocarcinoma samples (N = 9,926). Frequent alterations included TERT promoter; MED12 , TP53 , and NF1 mutations; and less frequently EGFR , PIK3CA , and BRAF . Differences in mutation prevalences were observed between primary sites, lung metastases, and nonlung metastases. One MPT specimen harbored a pathogenic TPM4:NTRK1 fusion, and treatment with larotrectinib for over 16 months suggested a clinical response to therapy. PD-L1+ status was observed in 15.2% of MPTs overall, with similar prevalence in primary sites and lung metastases. B cells, M2 macrophages, neutrophils, and natural killer cells had the highest median cell fractions in MPTs. CONCLUSION Considering the occurrence of several actionable alterations including a TPM4:NTRK1 fusion reported herein, these results support the use of next-generation sequencing (NGS) including RNA analysis for fusion detection to identify such alterations in patients with MPTs. These findings highlight the importance of comprehensive NGS in MPT research to uncover potential targeted treatment options for these patients.