Abstract Mutations in genes of the splicing machinery have been described recently in myelodysplastic syndromes (MDS). In the present study, we examined a cohort of 193 MDS patients for mutations in SRSF2, U2AF1 (synonym U2AF35), ZRSR2, and, as described previously, SF3B1, in the context of other molecular markers, including mutations in ASXL1, RUNX1, NRAS, TP53, IDH1, IDH2, NPM1, and DNMT3A. Mutations in SRSF2, U2AF1, ZRSR2, and SF3B1 were found in 24 (12.4%), 14 (7.3%), 6 (3.1%), and 28 (14.5%) patients, respectively, corresponding to a total of 67 of 193 MDS patients (34.7%). SRSF2 mutations were associated with RUNX1 (P < .001) and IDH1 (P = .013) mutations, whereas U2AF1 mutations were associated with ASXL1 (P = .005) and DNMT3A (P = .004) mutations. In univariate analysis, mutated SRSF2 predicted shorter overall survival and more frequent acute myeloid leukemia progression compared with wild-type SRSF2, whereas mutated U2AF1, ZRSR2, and SF3B1 had no impact on patient outcome. In multivariate analysis, SRSF2 remained an independent poor risk marker for overall survival (hazard ratio = 2.3; 95% confidence interval, 1.28-4.13; P = .017) and acute myeloid leukemia progression (hazard ratio = 2.83; 95% confidence interval, 1.31-6.12; P = .008). These results show a negative prognostic impact of SRSF2 mutations in MDS. SRSF2 mutations may become useful for clinical risk stratification and treatment decisions in the future.

Abstract Chronic lymphoproliferative disorders of natural killer cells (CLPD-NKs) and T-cell large granular lymphocytic leukemias (T-LGLs) are clonal lymphoproliferations arising from either natural killer cells or cytotoxic T lymphocytes (CTLs). We have investigated for distribution and functional significance of mutations in 50 CLPD-NKs and 120 T-LGL patients by direct sequencing, allele-specific PCR, and microarray analysis. STAT3 gene mutations are present in both T and NK diseases: approximately one-third of patients with each type of disorder convey these mutations. Mutations were found in exons 21 and 20, encoding the Src homology 2 domain. Patients with mutations are characterized by symptomatic disease (75%), history of multiple treatments, and a specific pattern of STAT3 activation and gene deregulation, including increased expression of genes activated by STAT3. Many of these features are also found in patients with wild-type STAT3, indicating that other mechanisms of STAT3 activation can be operative in these chronic lymphoproliferative disorders. Treatment with STAT3 inhibitors, both in wild-type and mutant cases, resulted in accelerated apoptosis. STAT3 mutations are frequent in large granular lymphocytes suggesting a similar molecular dysregulation in malignant chronic expansions of NK and CTL origin. STAT3 mutations may distinguish truly malignant lymphoproliferations involving T and NK cells from reactive expansions.

Key Points Germline GATA2 mutations account for 15% of advanced and 7% of all primary pediatric MDS and do not influence overall survival. The majority (72%) of adolescents with MDS and monosomy 7 carry an underlying GATA2 deficiency.

Germline SAMD9 and SAMD9L mutations (SAMD9/9Lmut) predispose to myelodysplastic syndromes (MDS) with propensity for somatic rescue. In this study, we investigated a clinically annotated pediatric MDS cohort (n = 669) to define the prevalence, genetic landscape, phenotype, therapy outcome and clonal architecture of SAMD9/9L syndromes. In consecutively diagnosed MDS, germline SAMD9/9Lmut accounted for 8% and were mutually exclusive with GATA2 mutations present in 7% of the cohort. Among SAMD9/9Lmut cases, refractory cytopenia was the most prevalent MDS subtype (90%); acquired monosomy 7 was present in 38%; constitutional abnormalities were noted in 57%; and immune dysfunction was present in 28%. The clinical outcome was independent of germline mutations. In total, 67 patients had 58 distinct germline SAMD9/9Lmut clustering to protein middle regions. Despite inconclusive in silico prediction, 94% of SAMD9/9Lmut suppressed HEK293 cell growth, and mutations expressed in CD34+ cells induced overt cell death. Furthermore, we found that 61% of SAMD9/9Lmut patients underwent somatic genetic rescue (SGR) resulting in clonal hematopoiesis, of which 95% was maladaptive (monosomy 7 ± cancer mutations), and 51% had adaptive nature (revertant UPD7q, somatic SAMD9/9Lmut). Finally, bone marrow single-cell DNA sequencing revealed multiple competing SGR events in individual patients. Our findings demonstrate that SGR is common in SAMD9/9Lmut MDS and exemplify the exceptional plasticity of hematopoiesis in children. This analysis of a large, clinically annotated cohort of individuals with predisposition to myelodysplastic syndromes reveals insights into the genetic determinants of disease progression and their relationship with clinical manifestations and therapy outcome.

Abstract Hereditary predisposition has been ever since implicated in the etiology of childhood myelodysplastic syndromes (MDS). Until recently, GATA2 deficiency prevailed as a major germline cause in pediatric primary MDS. In the past 2 years, we and others identified germline mutations in paralogue genes SAMD9 and SAMD9L residing on chromosome 7q21.2 as new systemic diseases with high propensity for MDS with monosomy 7. Although initially, mutations in SAMD9 and SAMD9L genes were associated with MIRAGE and Ataxia-Pancytopenia syndromes, respectively, with recent reports the phenotypes are becoming more intertwined. Nevertheless, the predisposition to MDS with monosomy 7 (-7) remains a common clinical denominator. Both genes are categorized as negative regulators of cellular proliferation and mutations were shown to be activating. Because of their high evolutionary divergence, classical in silico prediction is erratic, thereby establishing in vitro testing as the current gold standard for pathogenicity evaluation. The objectives of this study were to define the prevalence of SAMD9/9L germline mutations in primary pediatric MDS, and to describe the clinical phenotype and outcome. In addition, we aimed to characterize the somatic mutational architecture and develop a functional scoring system. Within the cohort of 548 children and adolescents with primary MDS diagnosed between 1998 and 2016 in Germany, 43 patients (8%) carried SAMD9/9L mutations that were mutually exclusive with GATA2 deficiency and known constitutional bone marrow (BM) failure. MDS type refractory cytopenia of childhood was diagnosed in 91% (39/43), and MDS with excess blasts in 9% (4/43) of mutated cases. Karyotype at diagnosis was normal in 58%, and -7 was detected in 37% of SAMD9/9L cohort. Within MDS subgroup with -7 (n=74), SAMD9/9L mutations accounted for 22% of patients. Notably, the demographics, familial disease, diagnostic blood and BM findings, overall survival (OS) and the outcome after HSCT were not influenced by mutational status in our study cohort (n=548). At the last follow up, 88% (38/43) of SAMD9/9L MDS patients were alive; 35/43 had been transplanted with a 5-year-OS of 85%. Next, we added 26 additional cases with SAMD9/9L mutations diagnosed in Europe within EWOG-MDS studies. In the total cohort of 69 germline mutated patients we found a total of 75 SAMD9/9L mutations, of which 67 were novel. Of those we tested 47 using a HEK293 cell in vitro system and 45/47 mutants inhibited proliferation. While 53/69 patients carried only single germline mutations (missense in 50/53 and truncating in 3/53), in the remaining 16 patients, 11 additional truncating and 7 missense mutations were found. We did not observe an association between germline mutation and phenotype. Immunological issues (e.g. recurring infections, low Ig) were described in 32%/50% of SAMD9/9L-mutated patients, while physical anomalies were very heterogeneous and reported in ~50% of patients in both mutational groups. Intriguingly, genital phenotypes occurred in 40% of SAMD9L, while neurological problems were present in 30% of SAMD9 - mutational subgroups. To elucidate the somatic mutational landscape, we performed whole exome and deep sequencing of 58 SAMD9/9L patients and identified recurrent somatic mutations in known oncogenes that were earlier associated with pediatric MDS: SETBP1 (10%), RUNX1 (7%), ASXL1 (5%), EZH2 (5%), CBL (3%). The identified somatic mutations occurred in association with monosomy 7 background (18/20). Finally, we utilized the results from functional testing of the 47 SAMD9/9L variants as our test cohort to develop combinatorial in silico scoring. The rationale was to decrease the dependency on functional validation. Based on the results of 20 in silico tools we could concatenate a matrix of 5 algorithms to resolve the pathogenicity of >80% of variants. Using this model, all variants predicted as pathogenic showed also growth-restrictive effect in vitro. In summary, pathogenic SAMD9/9L germline mutations account for 8% of primary pediatric MDS and 22% of MDS/-7. The mutations identified are heterogeneous and their effect can be predicted using a combinatorial in silico - in vitro approach. Finally, the clinical outcome and somatic mutational landscape are not influenced by the mutational status. Disclosures Locatelli: Novartis: Consultancy, Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Bellicum: Consultancy, Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; bluebird bio: Consultancy; Miltenyi: Honoraria; Amgen: Honoraria, Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees. Niemeyer:Celgene: Consultancy, Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees.

Abstract Childhood myelodysplastic syndromes (MDS) account for less than 5% of pediatric hematologic malignancies and differ from their adult counterpart in terms of biology, genetics, and cure rates. Complete (-7) or partial loss (del7q) of chromosome 7 constitutes the most common cytogenetic abnormality and is associated with more advanced disease typically requiring timely hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). Previously, we and others established a link between -7 and germline GATA2 mutations in pediatric MDS (37% of MDS/-7 cases are GATA2-deficient) as well as constitutional SAMD9/9L disorders where -7 is utilized as an escape mechanism from the growth-restrictive effect of SAMD9/9L mutations. To date, comprehensive sequencing studies have been performed in 96 children with primary MDS, as reported by Pastor et al, Leukemia 2017 and Schwartz et al, Nature Comm 2017. This work established mutations in SETBP1, ASXL1, PTPN11, RUNX1 and RAS pathway genes as common somatic drivers. However, little is known about the clonal development of -7 and the role of additional somatic mutations. The knowledge about clonal hierarchies is essential for the understanding of disease progression on molecular level and for mapping potential drug targets. The rationale for the current study was to i) define the most common somatic drivers in a large cohort of patients with childhood MDS, ii) identify clonal/subclonal mutations, iii) infer clonal architecture of monosomy 7 and track the changes over time. We studied a cohort of 576 children and adolescents with primary MDS diagnosed between 1998 and 2016 in Germany, consisting of 482 (83%) patients with refractory cytopenia of childhood (RCC) and 94 (17%) MDS with excess blasts (EB). All patients underwent deep sequencing for 30 genes relevant to pediatric MDS and additional WES was performed in 150/576 patients. Using 20 computational predictors (including CADD and REVEL), population databases and germline testing, we identified the most likely pathogenic mutations. First, we excluded germline predisposing mutations in GATA2, SAMD9/SAMD9L and RUNX1 detected in 7% (38/576), 8% (43 of 548 evaluable) and 0.7% (4/576) of patients, respectively. Then we focused on the exploration of somatic aberrations. Most common karyotype abnormalities were monosomy 7 (13%, 77/576) and trisomy 8 (3%, 17/576). A total of 104 patients carried somatic mutations, expectedly more prevalent in the MDS-EB group as compared to RCC (56%, 53/94 vs 10.6%, 51/482; p<0.0001). The most recurrent somatic hits (≥ 1% frequency within 576 cases) were in SETBP1 (4.2%), ASXL1 (3.8%), RUNX1 (3.3%), NRAS (2.9%), KRAS (1.6%), PTPN11 (1.4%) and STAG2 (1%). We next focused on the -7 karyotype as a common denominator for the mutated group. Mutations were found in 54% (43/79), and the mutational load was significantly higher in -7 vs. non-7 (1.1 vs. 0.1 mutations per patient; p<0.001). In 11 patients with -7 and concomitant SETBP1/ASXL1 driver mutations, SETBP1 surpassed ASXL1 hits (median allelic frequency: 38% vs. 24%, p<0.05), while mutations in other genes were subclonal. Notably, these clonal patterns were independent of the underlying hereditary predisposition (4/11 GATA2; 3/11 SAMD9L). To explore the clonal hierarchy in MDS/-7 we performed targeted sequencing of several hundreds of single bone marrow derived colony forming cells (CFC) in 7 patients with MDS/-7. In all cases, the -7 clone was the founding clone followed by stepwise acquisition of mutations (i.e. -7>SETBP1>ASXL1; -7>SETBP1>ASXL1>PTPN11; -7>SETBP1>ASXL1>CBL, -7>EZH2>PTPN11). Finally, we tracked clonal evolution over time in 12 cases with 2-12 available serial samples using deep sequencing complemented by serial CFC-analysis. This confirmed that SETBP1 clones are rapidly expanding, while ASXL1 subclones exhibit an unstable pattern with clonal sweeping, while additional minor clones are acquired as late events. In 2 of 11 transplanted patients who experienced relapse, the original clonal architecture reappeared after HSCT. In summary, the hierarchy of clonal evolution in pediatric MDS with -7 follows a defined pattern with -7 aberrations arising as ancestral event followed by the acquisition of somatic hits. SETBP1 mutations are the dominant driver while co-dominant ASXL1 mutations are unstable. The functional interdependence and potential pharmacologic targetability of such somatic lesions warrants further studies. Disclosures Niemeyer: Celgene: Consultancy, Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees.

1. Specifically, in the top right box in Fig. 1a, the text now reading "n = 25" mistakenly read "125" in the original publication.Further, in the four graphs of Fig. 1e, the colored labels "Wild-type, " "SAMD9/9L