A domain of DNA designated N-myc is amplified 20- to 140-fold in human neuroblastoma cell lines but not in cell lines from other tumor types. N-myc has now been found to be amplified in neuroblastoma tissue from 24 of 63 untreated patients (38 percent). The extent of amplification appears to be bimodal, with amplification of 100- to 300-fold in 12 cases and 3- to 10-fold in 10 others. Amplification was found in 0 of 15 patients with stage 1 or 2 disease, whereas 24 of 48 cases (50 percent) with stage 3 or 4 had evidence of N-myc amplification. These data indicate that N-myc amplification is a common event in untreated human neuroblastomas. Furthermore, N-myc amplification is highly correlated with advanced stages of disease (P less than 0.001) and with the ability to grow in vitro as an established cell line, both of which are associated with a poor prognosis.

Eighty-nine patients with untreated primary neuroblastomas were studied to determine the relation between the number of copies of the N-myc oncogene and survival without disease progression. Genomic amplification (3 to 300 copies) of N-myc was detected in 2 of 16 tumors in Stage II, 13 of 20 in Stage III, and 19 of 40 in Stage IV; in contrast, 8 Stage I and 5 Stage IV-S tumors all had 1 copy of the gene (P<0.01). Analysis of progression-free survival in all patients revealed that amplification of N-myc was associated with the worst prognosis (P<0.0001); the estimated progression-free survival at 18 months was 70 per cent, 30 per cent, and 5 per cent for patients whose tumors had 1, 3 to 10, or more than 10 N-myc copies, respectively. Of 16 Stage II tumors, 2 with amplification metastasized, whereas only 1 of 14 without amplification did so (P = 0.03). Stage IV tumors with amplification progressed most rapidly: nine months after diagnosis the estimated progression-free survival was 61 per cent, 47 per cent, and 0 per cent in patients whose tumors had 1, 3 to 10, or more than 10 copies, respectively (P<0.0001). These results suggest that genomic amplification of N-myc may have a key role in determining the aggressiveness of neuroblastomas. (N Engl J Med 1985; 313: 1111–6.)

Preclinical and preliminary clinical data indicate that ch14.18, a monoclonal antibody against the tumor-associated disialoganglioside GD2, has activity against neuroblastoma and that such activity is enhanced when ch14.18 is combined with granulocyte–macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) or interleukin-2. We conducted a study to determine whether adding ch14.18, GM-CSF, and interleukin-2 to standard isotretinoin therapy after intensive multimodal therapy would improve outcomes in high-risk neuroblastoma.

John Maris, Matthew Meyerson, Marco Marra and colleagues report results of a large-scale sequencing study of neuroblastoma. They observe a low median exonic mutation frequency and strikingly few recurrently mutated genes in these tumors, highlighting challenges for developing targeted therapeutic strategies based on frequently mutated oncogenic drivers. Neuroblastoma is a malignancy of the developing sympathetic nervous system that often presents with widespread metastatic disease, resulting in survival rates of less than 50%. To determine the spectrum of somatic mutation in high-risk neuroblastoma, we studied 240 affected individuals (cases) using a combination of whole-exome, genome and transcriptome sequencing as part of the Therapeutically Applicable Research to Generate Effective Treatments (TARGET) initiative. Here we report a low median exonic mutation frequency of 0.60 per Mb (0.48 nonsilent) and notably few recurrently mutated genes in these tumors. Genes with significant somatic mutation frequencies included ALK (9.2% of cases), PTPN11 (2.9%), ATRX (2.5%, and an additional 7.1% had focal deletions), MYCN (1.7%, causing a recurrent p.Pro44Leu alteration) and NRAS (0.83%). Rare, potentially pathogenic germline variants were significantly enriched in ALK, CHEK2, PINK1 and BARD1. The relative paucity of recurrent somatic mutations in neuroblastoma challenges current therapeutic strategies that rely on frequently altered oncogenic drivers.

Purpose We assessed the long-term outcome of patients enrolled on CCG-3891, a high-risk neuroblastoma study in which patients were randomly assigned to undergo autologous purged bone marrow transplantation (ABMT) or to receive chemotherapy, and subsequent treatment with 13-cis-retinoic acid (cis-RA). Patients and Methods Patients received the same induction chemotherapy, with random assignment (N = 379) to consolidation with myeloablative chemotherapy, total-body irradiation, and ABMT versus three cycles of intensive chemotherapy. Patients who completed consolidation without disease progression were randomly assigned to receive no further therapy or cis-RA for 6 months. Results The event-free survival (EFS) for patients randomly assigned to ABMT was significantly higher than those randomly assigned to chemotherapy; the 5-year EFS (mean ± SE) was 30% ± 4% versus 19% ± 3%, respectively (P = .04). The 5-year EFS (42% ± 5% v 31% ± 5%) from the time of second random assignment was higher for cis-RA than for no further therapy, though it was not significant. The 5-year overall survival (OS) from the second random assignment of patients who underwent both random assignments and who were assigned to ABMT/cis-RA was 59% ± 8%; for ABMT/no cis-RA, it was 41% ± 7%; for continuing chemotherapy/cis-RA, it was 38% ± 7%; and for chemotherapy/no cis-RA, it was 36% ± 7%. Conclusion Myeloablative therapy and autologous hematopoietic cell rescue result in significantly better 5-year EFS than nonmyeloablative chemotherapy; neither myeloablative therapy with autologous hematopoietic cell rescue nor cis-RA given after consolidation therapy significantly improved OS.

Neuroblastoma is one of the most common tumors in childhood. However, it often has been difficult to compare clinical and laboratory studies of this disease due to a lack of uniform criteria for diagnosis, staging, and response. An international group of conferees addressed each of these issues and reached a consensus. Specific criteria for making a diagnosis of neuroblastoma are defined. A new neuroblastoma staging system is proposed that takes into account the most important elements of current but incompatible systems. Finally, criteria for response to treatment are standardized. The criteria proposed herein represent an international consensus of essentially every major pediatric oncology group or organization in the United States, Europe, and Japan. The staging system should be referred to as the International Neuroblastoma Staging System, and the response criteria as the International Neuroblastoma Response Criteria. Implementation of these criteria will greatly facilitate the comparison of clinical and laboratory studies by different groups and countries. Furthermore, these criteria should serve as a foundation on which future modifications or improvements can be based.

Neuroblastoma is a childhood cancer with considerable morbidity and mortality. Tumor-derived biomarkers may improve risk stratification.

Purpose In the Children's Oncology Group, risk group assignment for neuroblastoma is critical for therapeutic decisions, and patients are stratified by International Neuroblastoma Staging System stage, MYCN status, ploidy, Shimada histopathology, and diagnosis age. Age less than 365 days has been associated with favorable outcome, but recent studies suggest that older age cutoff may improve prognostic precision. Methods To identify the optimal age cutoff, we retrospectively analyzed data from the Pediatric Oncology Group biology study 9047 and Children's Cancer Group studies 321p1-p4, 3881, 3891, and B973 on 3,666 patients (1986 to 2001) with documented ages and follow-up data. Twenty-seven separate analyses, one for each different age cutoff (adjusting for MYCN and stage), tested age influence on outcome. The cutoff that maximized outcome difference between younger and older patients was selected. Results Thirty-seven percent of patients were younger than 365 days, and 64% were ≥ 365 days old (4-year event-free survival [EFS] rate ± SE: 83% ± 1% [n = 1,339] and 45% ± 1% [n = 2,327], respectively; P < .0001). Graphical analyses revealed the continuous nature of the prognostic contribution of age to outcome. The optimal 460-day cutoff we selected maximized the outcome difference between younger and older patients. Forty-three percent were younger than 460 days, and 57% were ≥ 460 days old (4-year EFS rate ± SE: 82% ± 1% [n = 1,589] and 42% ± 1% [n = 2,077], respectively; P < .0001). Using a 460-day cutoff (assuming stage 4, MYCN-amplified patients remain high-risk), 5% of patients (365 to 460 days: 4-year EFS 92% ± 3%; n = 135) fell into a lower risk group. Conclusion The prognostic contribution of age to outcome is continuous in nature. Within clinically relevant risk stratification, statistical support exists for an age cutoff of 460 days.

Purpose: The goal of this study was to determine the incidence of metastatic sites in neuroblastoma and the extent to which metastatic sites correlate with age, tumor biology, and survival. Patients and Methods: All 648 patients with stage IV and IVS neuroblastoma registered on Children's Cancer Group protocols 3881 and 3891 were analyzed. Metastatic site data were provided by treating institutions and reviewed in patients with central nervous system (CNS), intracranial, lung, or “other” metastases. Results: The incidence of metastatic sites at diagnosis was 70.5% in bone marrow, 55.7% in bone, 30.9% in lymph nodes, 29.6% in liver, 18.2% in intracranial and orbital sites, 3.3% in lung, and 0.6% in CNS. Event-free survival (EFS) was decreased in patients with bone, bone marrow, CNS, intracranial/ orbital, lung, and pleural metastases, and improved in those with liver and skin metastases. In infants, MYCN amplification and unfavorable Shimada histopathology correlated with increased frequencies of bone and intracranial or orbital metastases. In older patients, MYCN amplification correlated with increased frequencies of intracranial or orbital, liver, and lung metastases. Multivariate analysis revealed that metastatic site is not an independent prognostic factor. Conclusions: Metastatic pattern in neuroblastoma differs with age and correlates with tumor biological features and EFS. These correlations could reflect changes in host or tumor biological features with age resulting in differences in metastatic capacity or tumor affinity for specific sites.

How exosomic microRNAs (miRNAs) contribute to the development of drug resistance in the context of the tumor microenvironment has not been previously described in neuroblastoma (NBL). Coculture experiments were performed to assess exosomic transfer of miR-21 from NBL cells to human monocytes and miR-155 from human monocytes to NBL cells. Luciferase reporter assays were performed to assess miR-155 targeting of TERF1 in NBL cells. Tumor growth was measured in NBL xenografts treated with Cisplatin and peritumoral exosomic miR-155 (n = 6 mice per group) CD163, miR-155, and TERF1 levels were assessed in 20 NBL primary tissues by Human Exon Arrays and quantitative real-time polymerase chain reaction. Student’s t test was used to evaluate the differences between treatment groups. All statistical tests were two-sided. miR-21 mean fold change (f.c.) was 12.08±0.30 (P < .001) in human monocytes treated with NBL derived exosomes for 48 hours, and miR-155 mean f.c. was 4.51±0.25 (P < .001) in NBL cells cocultured with human monocytes for 48 hours. TERF1 mean luciferase activity in miR-155 transfected NBL cells normalized to scrambled was 0.36 ± 0.05 (P <.001). Mean tumor volumes in Dotap-miR-155 compared with Dotap-scrambled were 322.80±120mm3 and 76.00±39.3mm3, P = .002 at day 24, respectively. Patients with high CD163 infiltrating NBLs had statistically significantly higher intratumoral levels of miR-155 (P = .04) and lower levels of TERF1 mRNA (P = .02). These data indicate a unique role of exosomic miR-21 and miR-155 in the cross-talk between NBL cells and human monocytes in the resistance to chemotherapy, through a novel exosomic miR-21/TLR8-NF-кB/exosomic miR-155/TERF1 signaling pathway.