Key Points Targeted genome sequencing reveals high-frequency somatic MAP2K1 mutations in Langerhans cell histiocytosis. MAP2K1 mutations are mutually exclusive with BRAF mutations and may have implications for the use of BRAF and MEK targeted therapy.

Ameloblastoma is an odontogenic neoplasm whose overall mutational landscape has not been well characterized. We sought to characterize pathogenic mutations in ameloblastoma and their clinical and functional significance with an emphasis on the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway.A total of 84 ameloblastomas and 40 non-ameloblastoma odontogenic tumors were evaluated with a combination of BRAF V600E allele-specific PCR, VE1 immunohistochemistry, the Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel, and Sanger sequencing. Efficacy of a BRAF inhibitor was evaluated in an ameloblastoma-derived cell line.Somatic, activating, and mutually exclusive RAS-BRAF and FGFR2 mutations were identified in 88% of cases. Somatic mutations in SMO, CTNNB1, PIK3CA, and SMARCB1 were also identified. BRAF V600E was the most common mutation, found in 62% of ameloblastomas and in ameloblastic fibromas/fibrodentinomas but not in other odontogenic tumors. This mutation was associated with a younger age of onset, whereas BRAF wild-type cases arose more frequently in the maxilla and showed earlier recurrences. One hundred percent concordance was observed between VE1 immunohistochemistry and molecular detection of BRAF V600E mutations. Ameloblastoma cells demonstrated constitutive MAPK pathway activation in vitro. Proliferation and MAPK activation were potently inhibited by the BRAF inhibitor vemurafenib.Our findings suggest that activating FGFR2-RAS-BRAF mutations play a critical role in the pathogenesis of most cases of ameloblastoma. Somatic mutations in SMO, CTNNB1, PIK3CA, and SMARCB1 may function as secondary mutations. BRAF V600E mutations have both diagnostic and prognostic implications. In vitro response of ameloblastoma to a BRAF inhibitor suggests a potential role for targeted therapy.

Molecular tests have an inherent limit of detection (LOD) and, therefore, require samples with sufficiently high percentages of neoplastic cells. Many laboratories employ tissue dissection; however, optimal procedures for dissection and quality assurance (QA) measures have not been established. In this study, several modifications to tissue dissection procedures and workflow were introduced over four years. Each modification resulted in a significant improvement in on one or more QA measures. The review of materials following dissection resulted in a 90% reduction in KRAS mutations below the stated LOD (p = 0.004). Mutation allele frequencies correlated best with estimated tumor percentages for pathologists with more experience in this process. The direct marking of unstained slides, use of a stereomicroscope, validation of extraction from diagnostic slides and use of a robust, targeted NGS platform, all resulted in reduction of quantity not sufficient (QNS) specimens from 20-25% to nearly 0%, without a significant increase in test failures or mutations below the LOD. These data indicate that post-dissection review of unstained slides and monitoring QNS rate, test failure rate and mutation allele frequencies are important tumor dissection QA measures that should be considered by laboratories performing tissue dissections. The amendments to tissue dissection procedures enacted during this study resulted in a measurable improvement in the quality and reliability of this process based on these metrics.

Abstract Distal enhancers play critical roles in sustaining oncogenic gene expression programs. We identify aberrant enhancer-like activation of GGAA tandem repeats as a characteristic feature of B-cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) with genetic defects of the ETV6 transcriptional repressor, including ETV6-RUNX1 + and ETV6 -null B-ALL. We show that GGAA repeat enhancers are direct activators of previously identified ETV6-RUNX1 + B-ALL “signature” genes, including likely oncogenic drivers. When restored to ETV6-deficient B-ALL cells, ETV6 directly binds to GGAA repeat enhancers, represses their acetylation, downregulates adjacent genes, and inhibits B-ALL growth. In ETV6-deficient B-ALL cells, we find that the ETS transcription factor ERG directly binds to GGAA microsatellite enhancers and is required for sustained activation of many repeat enhancer-activated genes. Together, our findings reveal a novel epigenetic gatekeeper function of the ETV6 tumor suppressor gene and establish microsatellite enhancers as a key mechanism underlying the unique gene expression program of ETV6-RUNX1 + B-ALL. Significance We show that the oncogenic gene expression program of a common pediatric leukemia relies on repetitive noncoding elements that are not conserved between humans and rodents, placing important limitations on animal models for this disease. Our findings may present new opportunities for targeting cancer-specific chromatin dysregulation in leukemia.

Tissue-agnostic, molecularly targeted therapies are becoming increasingly common in cancer treatment. The molecular drivers of some classes and subclasses of tumors are rapidly being uncovered in an era of deep tumor sequencing occurring at the time of diagnosis. When and how targeted therapies should fit within up-front cytotoxic chemotherapy and radiation paradigms is yet to be determined, because many of them have been studied in single-arm studies in patients with relapsed or refractory cancer. Infant high-grade gliomas (HGGs) are biologically and clinically distinct from older child and adult HGGs, and are divided into 3 molecular subgroups. Group 1 infant HGGs are driven by receptor tyrosine kinase fusions, most commonly harboring an ALK , ROS1 , NTRK , or MET fusion. Both larotrectinib and entrectinib are tropomyosin receptor kinase inhibitors with tissue-agnostic approvals for the treatment of patients with solid tumors harboring an NTRK fusion. This report discusses an 11-month-old female who presented with infantile spasms, found to have an unresectable, NTRK fusion–positive infant HGG. Larotrectinib was prescribed when the NTRK fusion was identified at diagnosis, and without additional intervention to date, the patient has continued with stable disease for >3 years. The only adverse event experienced was grade 1 aspartate transaminase and alanine transaminase elevations. The patient has a normal neurologic examination, is developing age-appropriately in all domains (gross motor, fine motor, cognitive, language, and social-emotional). She is no longer on antiseizure medications. To our knowledge, this is the first report of a patient with an infantile HGG receiving targeted therapy as first-line treatment with prolonged stable disease. A prospective study of larotrectinib in patients with newly diagnosed infant HGG is ongoing, and will hopefully help answer questions about durability of response, the need for additional therapies, and long-term toxicities seen with TRK inhibitors.