Importance

 Targeting oncogenic drivers (genomic alterations critical to cancer development and maintenance) has transformed the care of patients with lung adenocarcinomas. The Lung Cancer Mutation Consortium was formed to perform multiplexed assays testing adenocarcinomas of the lung for drivers in 10 genes to enable clinicians to select targeted treatments and enroll patients into clinical trials. 

Objectives

 To determine the frequency of oncogenic drivers in patients with lung adenocarcinomas and to use the data to select treatments targeting the identified driver(s) and measure survival. 

Design, Setting, and Participants

 From 2009 through 2012, 14 sites in the United States enrolled patients with metastatic lung adenocarcinomas and a performance status of 0 through 2 and tested their tumors for 10 drivers. Information was collected on patients, therapies, and survival. 

Interventions

 Tumors were tested for 10 oncogenic drivers, and results were used to select matched targeted therapies. 

Main Outcomes and Measures

 Determination of the frequency of oncogenic drivers, the proportion of patients treated with genotype-directed therapy, and survival. 

Results

 From 2009 through 2012, tumors from 1007 patients were tested for at least 1 gene and 733 for 10 genes (patients with full genotyping). An oncogenic driver was found in 466 of 733 patients (64%). Among these 733 tumors, 182 tumors (25%) had theKRASdriver; sensitizingEGFR, 122 (17%);ALKrearrangements, 57 (8%); otherEGFR, 29 (4%); 2 or more genes, 24 (3%);ERBB2(formerlyHER2), 19 (3%);BRAF, 16 (2%);PIK3CA, 6 (<1%);METamplification, 5 (<1%);NRAS, 5 (<1%);MEK1, 1 (<1%);AKT1, 0. Results were used to select a targeted therapy or trial in 275 of 1007 patients (28%). The median survival was 3.5 years (interquartile range [IQR], 1.96-7.70) for the 260 patients with an oncogenic driver and genotype-directed therapy compared with 2.4 years (IQR, 0.88-6.20) for the 318 patients with any oncogenic driver(s) who did not receive genotype-directed therapy (propensity score–adjusted hazard ratio, 0.69 [95% CI, 0.53-0.9],P = .006). 

Conclusions and Relevance

 Actionable drivers were detected in 64% of lung adenocarcinomas. Multiplexed testing aided physicians in selecting therapies. Although individuals with drivers receiving a matched targeted agent lived longer, randomized trials are required to determine if targeting therapy based on oncogenic drivers improves survival. 

Trial Registration

 clinicaltrials.gov Identifier:NCT01014286.

Our recent work has shown that activation of the Ras/Raf/ERK pathway extends the half-life of the Myc protein and thus enhances the accumulation of Myc activity. We have extended these observations by investigating two N-terminal phosphorylation sites in Myc, Thr 58 and Ser 62, which are known to be regulated by mitogen stimulation. We now show that the phosphorylation of these two residues is critical for determining the stability of Myc. Phosphorylation of Ser 62 is required for Ras-induced stabilization of Myc, likely mediated through the action of ERK. Conversely, phosphorylation of Thr 58, likely mediated by GSK-3 but dependent on the prior phosphorylation of Ser 62, is associated with degradation of Myc. Further analysis demonstrates that the Ras-dependent PI-3K pathway is also critical for controlling Myc protein accumulation, likely through the control of GSK-3 activity. These observations thus define a synergistic role for multiple Ras-mediated phosphorylation pathways in the control of Myc protein accumulation during the initial stage of cell proliferation.

Background Assessing the relationship between lung cancer and metabolic conditions is challenging because of the confounding effect of tobacco. Mendelian randomization (MR), or the use of genetic instrumental variables to assess causality, may help to identify the metabolic drivers of lung cancer. Methods and findings We identified genetic instruments for potential metabolic risk factors and evaluated these in relation to risk using 29,266 lung cancer cases (including 11,273 adenocarcinomas, 7,426 squamous cell and 2,664 small cell cases) and 56,450 controls. The MR risk analysis suggested a causal effect of body mass index (BMI) on lung cancer risk for two of the three major histological subtypes, with evidence of a risk increase for squamous cell carcinoma (odds ratio (OR) [95% confidence interval (CI)] = 1.20 [1.01–1.43] and for small cell lung cancer (OR [95%CI] = 1.52 [1.15–2.00]) for each standard deviation (SD) increase in BMI [4.6 kg/m2]), but not for adenocarcinoma (OR [95%CI] = 0.93 [0.79–1.08]) (Pheterogeneity = 4.3x10-3). Additional analysis using a genetic instrument for BMI showed that each SD increase in BMI increased cigarette consumption by 1.27 cigarettes per day (P = 2.1x10-3), providing novel evidence that a genetic susceptibility to obesity influences smoking patterns. There was also evidence that low-density lipoprotein cholesterol was inversely associated with lung cancer overall risk (OR [95%CI] = 0.90 [0.84–0.97] per SD of 38 mg/dl), while fasting insulin was positively associated (OR [95%CI] = 1.63 [1.25–2.13] per SD of 44.4 pmol/l). Sensitivity analyses including a weighted-median approach and MR-Egger test did not detect other pleiotropic effects biasing the main results. Conclusions Our results are consistent with a causal role of fasting insulin and low-density lipoprotein cholesterol in lung cancer etiology, as well as for BMI in squamous cell and small cell carcinoma. The latter relation may be mediated by a previously unrecognized effect of obesity on smoking behavior.

RRM1, the regulatory subunit of ribonucleotide reductase, is involved in carcinogenesis, tumor progression, and the response of non–small-cell lung cancer to treatment.

While genomically targeted therapies have improved outcomes for patients with lung adenocarcinoma, little is known about the genomic alterations which drive squamous cell lung cancer. Sanger sequencing of the tyrosine kinome identified mutations in the DDR2 kinase gene in 3.8% of squamous cell lung cancers and cell lines. Squamous lung cancer cell lines harboring DDR2 mutations were selectively killed by knock-down of DDR2 by RNAi or by treatment with the multi-targeted kinase inhibitor dasatinib. Tumors established from a DDR2 mutant cell line were sensitive to dasatinib in xenograft models. Expression of mutated DDR2 led to cellular transformation which was blocked by dasatinib. A squamous cell lung cancer patient with a response to dasatinib and erlotinib treatment harbored a DDR2 kinase domain mutation. These data suggest that gain-of-function mutations in DDR2 are important oncogenic events and are amenable to therapy with dasatinib. As dasatinib is already approved for use, these findings could be rapidly translated into clinical trials.DDR2 mutations are present in 4% of lung SCCs, and DDR2 mutations are associated with sensitivity to dasatinib. These findings provide a rationale for designing clinical trials with the FDA-approved drug dasatinib in patients with lung SCCs.

Signal transducers and activators of transcription (STATs) comprise a family of cytoplasmic signaling proteins that participates in normal cellular responses to cytokines and growth factors. Frequently, however, constitutive activation of certain STAT family members, particularly Stat3, has accompanied a wide variety of human malignancies. To identify small molecule inhibitors of Stat3, we investigated the ability of the Stat3 SH2 domain-binding peptide, PY*LKTK (where Y* represents phosphotyrosine), to disrupt Stat3 activity in vitro. The presence of PY*LKTK, but not PYLKTK or PFLKTK, in nuclear extracts results in significant reduction in the levels of DNA binding activities of Stat3, to a lesser extent of Stat1, and with no effect on that of Stat5. Analyses of alanine scanning mutagenesis and deletion derivatives of PY*LKTK reveal that the Leu residue at the Y+1 position and a substituent at the Y−1 position (but not necessarily Pro) are essential for the disruption of active Stat3, thereby mapping the minimum active sequence to the tripeptide, XY*L. Studies involving bead-coupled PY*LKTK peptide demonstrate that this phosphopeptide directly complexes with Stat3 monomers in vitro, suggesting that PY*LKTK disrupts Stat3:Stat3 dimers. As evidence for the functional importance of peptide-directed inhibition of Stat3, PY*LKTK-mts (mts,membrane translocating sequence) selectively inhibits constitutive and ligand-induced Stat3 activationin vivo. Furthermore, PY*LKTK-mts suppresses transformation by the Src oncoprotein, which has been shown previously to require constitutive Stat3 activation. Altogether, we have identified a minimal peptide that inhibits Stat3 signaling and provides the conceptual basis for use of this peptide as a lead for novel peptidomimetic drug design.

PURPOSE Non–small-cell lung cancer (NSCLC) with epidermal growth factor receptor ( EGFR) exon 20 insertion (Exon20ins) mutations exhibits inherent resistance to approved tyrosine kinase inhibitors. Amivantamab, an EGFR-MET bispecific antibody with immune cell–directing activity, binds to each receptor's extracellular domain, bypassing resistance at the tyrosine kinase inhibitor binding site. METHODS CHRYSALIS is a phase I, open-label, dose-escalation, and dose-expansion study, which included a population with EGFR Exon20ins NSCLC. The primary end points were dose-limiting toxicity and overall response rate. We report findings from the postplatinum EGFR Exon20ins NSCLC population treated at the recommended phase II dose of 1,050 mg amivantamab (1,400 mg, ≥ 80 kg) given once weekly for the first 4 weeks and then once every 2 weeks starting at week 5. RESULTS In the efficacy population (n = 81), the median age was 62 years (range, 42-84 years); 40 patients (49%) were Asian, and the median number of previous lines of therapy was two (range, 1-7). The overall response rate was 40% (95% CI, 29 to 51), including three complete responses, with a median duration of response of 11.1 months (95% CI, 6.9 to not reached). The median progression-free survival was 8.3 months (95% CI, 6.5 to 10.9). In the safety population (n = 114), the most common adverse events were rash in 98 patients (86%), infusion-related reactions in 75 (66%), and paronychia in 51 (45%). The most common grade 3-4 adverse events were hypokalemia in six patients (5%) and rash, pulmonary embolism, diarrhea, and neutropenia in four (4%) each. Treatment-related dose reductions and discontinuations were reported in 13% and 4% of patients, respectively. CONCLUSION Amivantamab, via its novel mechanism of action, yielded robust and durable responses with tolerable safety in patients with EGFR Exon20ins mutations after progression on platinum-based chemotherapy.

Wound healing and cancer are both characterized by cell proliferation, remodeling of extracellular matrix, cell invasion and migration, new blood vessel formation, and modulation of blood coagulation. The mechanisms that link wound healing and cancer are poorly understood. We report here that Stat3, a common signaling mechanism involved in oncogenesis and tissue injury, regulates a common set of genes involved in wound healing and cancer. Using oligonucleotide gene arrays and quantitative real-time PCR, we evaluated changes in global gene expression resulting from expression of Stat3 in lung epithelial cells. We report here previously uncharacterized genes induced by Stat3 implicated in signaling pathways common to both wound healing and cancer including cell invasion and migration, angiogenesis, modulation of coagulation, and repression of interferon-inducible genes. Consistent with these results, we found increased Stat3 activity associated with wound healing in chronically inflamed mouse lungs and increased Stat3 activity was identified at the leading edge of lung tumors invading adjacent nontumor stroma. These findings provide a molecular basis for understanding cancer as a deregulation of normal wound healing processes.

Abstract Cigarette smoking is strongly correlated with the onset of nonsmall cell lung cancer (NSCLC). Nicotine, an active component of cigarettes, has been found to induce proliferation of lung cancer cell lines. In addition, nicotine can induce angiogenesis and confer resistance to apoptosis. All these events are mediated through the nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) on lung cancer cells. In this study, we demonstrate that nicotine can promote anchorage‐independent growth in NSCLCs. In addition, nicotine also induces morphological changes characteristic of a migratory, invasive phenotype in NSCLCs on collagen gel. These morphological changes were similar to those induced by the promigratory growth factor VEGF. The proinvasive effects of nicotine were mediated by α7‐nAChRs on NSCLCs. RT‐PCR analysis showed that the α7‐nAChRs were also expressed on human breast cancer and pancreatic cancer cell lines. Nicotine was found to promote proliferation and invasion in human breast cancer. The proinvasive effects of nicotine were mediated via a nAChR, Src and calcium‐dependent signaling pathway in breast cancer cells. In a similar fashion, nicotine could also induce proliferation and invasion of Aspc1 pancreatic cancer cells. Most importantly, nicotine could induce changes in gene expression consistent with epithelial to mesenchymal transition (EMT), characterized by reduction of epithelial markers like E‐cadherin expression, ZO‐1 staining and concomitant increase in levels of mesenchymal proteins like vimentin and fibronectin in human breast and lung cancer cells. Therefore, it is probable that the ability of nicotine to induce invasion and EMT may contribute to the progression of breast and lung cancers. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.