The management of metastatic breast cancer requires monitoring of the tumor burden to determine the response to treatment, and improved biomarkers are needed. Biomarkers such as cancer antigen 15-3 (CA 15-3) and circulating tumor cells have been widely studied. However, circulating cell-free DNA carrying tumor-specific alterations (circulating tumor DNA) has not been extensively investigated or compared with other circulating biomarkers in breast cancer.

Abstract Critical COVID-19 is caused by immune-mediated inflammatory lung injury. Host genetic variation influences the development of illness requiring critical care 1 or hospitalization 2–4 after infection with SARS-CoV-2. The GenOMICC (Genetics of Mortality in Critical Care) study enables the comparison of genomes from individuals who are critically ill with those of population controls to find underlying disease mechanisms. Here we use whole-genome sequencing in 7,491 critically ill individuals compared with 48,400 controls to discover and replicate 23 independent variants that significantly predispose to critical COVID-19. We identify 16 new independent associations, including variants within genes that are involved in interferon signalling ( IL10RB and PLSCR1 ), leucocyte differentiation ( BCL11A ) and blood-type antigen secretor status ( FUT2 ). Using transcriptome-wide association and colocalization to infer the effect of gene expression on disease severity, we find evidence that implicates multiple genes—including reduced expression of a membrane flippase ( ATP11A ), and increased expression of a mucin ( MUC1 )—in critical disease. Mendelian randomization provides evidence in support of causal roles for myeloid cell adhesion molecules ( SELE , ICAM5 and CD209 ) and the coagulation factor F8 , all of which are potentially druggable targets. Our results are broadly consistent with a multi-component model of COVID-19 pathophysiology, in which at least two distinct mechanisms can predispose to life-threatening disease: failure to control viral replication; or an enhanced tendency towards pulmonary inflammation and intravascular coagulation. We show that comparison between cases of critical illness and population controls is highly efficient for the detection of therapeutically relevant mechanisms of disease.

Circulating tumour DNA (ctDNA) carrying tumour-specific sequence alterations may provide a minimally invasive means to dynamically assess tumour burden and response to treatment in cancer patients. Somatic TP53 mutations are a defining feature of high-grade serous ovarian carcinoma (HGSOC). We tested whether these mutations could be used as personalised markers to monitor tumour burden and early changes as a predictor of response and time to progression (TTP).

Abstract We aimed to provide a detailed phenotypic description of status epilepticus (SE) in a large cohort of patients with POLG disease and identify prognostic biomarkers to improve the management of this life-threatening condition. In a multinational, retrospective study with data on patients with POLG disease from seven European countries, we identified those who had SE. The age of SE onset, accompanying clinical, laboratory, imaging and genetic findings were analysed. One hundred and ninety-five patients with genetically confirmed POLG disease were recruited, of whom 67% (130/194) had epilepsy. SE was identified in 77% (97/126), with a median age of SE onset of 7 years. SE was the presenting symptom of the disease in 43% (40/93) of those with SE, while 57% (53/93) developed SE during the disease course. Convulsive SE was reported in 97% (91/94) followed by epilepsia partialis continua in 67% (56/84). Liver impairment 78% (74/95), ataxia 69% (60/87), stroke-like episodes 57% (50/88), were the major comorbidities. In the majority (66%; 57/86) with SE this became refractory or super-refractory. The presence of seizures was associated with significantly higher mortality compared to those without (P ≤ 0.001). The median time from SE debut to death was 5 months. SE is a major clinical feature of POLG disease in early and juvenile to adult-onset disease and can be the presenting feature or arise as part of a multisystem disease. It is associated with high morbidity and mortality, with the majority of patients with SE going on to develop refractory or super-refractory SE.

Circulating tumour DNA (ctDNA) detection and monitoring has enormous potential clinical utility in oncology. We describe here a fast, flexible and cost-effective method to profile multiple genes simultaneously in low input cell-free DNA (cfDNA): Next Generation-Targeted Amplicon Sequencing (NG-TAS). We designed a panel of 377 amplicons spanning 20 cancer genes and tested the NG-TAS pipeline using cell-free DNA from two hapmap lymphoblastoid cell lines. NG-TAS consistently detected mutations in cfDNA when mutation allele fraction was >1%. We applied NG-TAS to a clinical cohort of metastatic breast cancer patients, demonstrating its potential in monitoring the disease. The computational pipeline is available at: https://github.com/cclab-brca/NGTAS_pipeline.