Aneuploidy, whole chromosome or chromosome arm imbalance, is a near-universal characteristic of human cancers. In 10,522 cancer genomes from The Cancer Genome Atlas, aneuploidy was correlated with TP53 mutation, somatic mutation rate, and expression of proliferation genes. Aneuploidy was anti-correlated with expression of immune signaling genes, due to decreased leukocyte infiltrates in high-aneuploidy samples. Chromosome arm-level alterations show cancer-specific patterns, including loss of chromosome arm 3p in squamous cancers. We applied genome engineering to delete 3p in lung cells, causing decreased proliferation rescued in part by chromosome 3 duplication. This study defines genomic and phenotypic correlates of cancer aneuploidy and provides an experimental approach to study chromosome arm aneuploidy.

Summary

 DNA damage repair (DDR) pathways modulate cancer risk, progression, and therapeutic response. We systematically analyzed somatic alterations to provide a comprehensive view of DDR deficiency across 33 cancer types. Mutations with accompanying loss of heterozygosity were observed in over 1/3 of DDR genes, including TP53 and BRCA1/2. Other prevalent alterations included epigenetic silencing of the direct repair genes EXO5, MGMT, and ALKBH3 in ∼20% of samples. Homologous recombination deficiency (HRD) was present at varying frequency in many cancer types, most notably ovarian cancer. However, in contrast to ovarian cancer, HRD was associated with worse outcomes in several other cancers. Protein structure-based analyses allowed us to predict functional consequences of rare, recurrent DDR mutations. A new machine-learning-based classifier developed from gene expression data allowed us to identify alterations that phenocopy deleterious TP53 mutations. These frequent DDR gene alterations in many human cancers have functional consequences that may determine cancer progression and guide therapy.

Highlights•871 predisposition variants/CNVs discovered in 8% of 10,389 cases of 33 cancers•Pan-cancer approach identified shared variants and genes across cancers•33 variants affecting activating domains of oncogenes showed high expression•47 VUSs prioritized using cancer enrichment, LOH, expression and other evidenceSummaryWe conducted the largest investigation of predisposition variants in cancer to date, discovering 853 pathogenic or likely pathogenic variants in 8% of 10,389 cases from 33 cancer types. Twenty-one genes showed single or cross-cancer associations, including novel associations of SDHA in melanoma and PALB2 in stomach adenocarcinoma. The 659 predisposition variants and 18 additional large deletions in tumor suppressors, including ATM, BRCA1, and NF1, showed low gene expression and frequent (43%) loss of heterozygosity or biallelic two-hit events. We also discovered 33 such variants in oncogenes, including missenses in MET, RET, and PTPN11 associated with high gene expression. We nominated 47 additional predisposition variants from prioritized VUSs supported by multiple evidences involving case-control frequency, loss of heterozygosity, expression effect, and co-localization with mutations and modified residues. Our integrative approach links rare predisposition variants to functional consequences, informing future guidelines of variant classification and germline genetic testing in cancer.Graphical abstract

Histologic grade is said to be the most important prognostic factor in adult soft tissue sarcomas (STS), but most grading systems have been tested in the overall sarcoma group and the predictive value of histologic grade needs to be assessed specifically for each of the histologic categories.From 1980 to 1994, 1240 nonmetastatic patients were entered in the French STS database. The following parameters were studied: patient's age and gender, previous history, tumor location, size and depth, neurovascular or bone involvement (NBI), histologic type and subtype, and grade (the French Federation of Cancer Centers [FNCLCC] system). Median follow-up for the survivors was 88 months; only 5% of patients were lost to follow-up. The authors performed univariate and multivariate analyses for metastasis-free survival for the overall sarcoma group and for every main histologic type.In order of importance, parameters were respectively retained as independent predictors of metastasis as follows: grade, tumor size, NBI and tumor depth for the overall group, grade and NBI for malignant fibrous histiocytomas (n = 349), tumor size, histologic subtype and grade for liposarcomas (n = 188), NBI, grade and tumor size for leiomyosarcomas (n = 148), grade and NBI for synovial sarcomas (n = 125), grade for unclassified sarcomas (n = 140), and sarcomas of other types (n = 158). No parameter was significant for malignant schwannomas (n = 72) or for rhabdomyosarcomas (n = 60).In this study, histologic grade appeared as an independent predictor of metastasis development in the main histologic types of adult STS, with the exception of malignant schwannomas and rhabdomyosarcomas.

PURPOSE To define the prognostic factors in adult patients with locally controlled soft tissue sarcoma (STS) and to determine which patients should be considered for adjuvant treatment. PATIENTS AND METHODS Five hundred forty-six patients with a nonmetastatic and locally controlled STS, collected in a cooperative data base by the French Federation of Cancer Centers (FNCLCC) Sarcoma Group from 1980 and 1989, were studied. Histologic slides of all patients were collegially reviewed. Initial treatment consisted of complete tumor resection with amputation in only 4% of the patients. Adjuvant radiotherapy was administered to 57.9% and adjuvant chemotherapy to 31%. Relationships between tumor characteristics were analyzed, and univariate and multivariate analyses were performed using Cox models for the hazards rate of tumor mortality, development of distant metastasis, and strictly local recurrence. RESULTS Unfavorable characteristics with an independent prognostic value for tumor mortality were: grade 3 (P = 3 x 10(-10)), male sex (P = 1.5 x 10(-5)), no adjuvant chemotherapy (P = 5.4 x 10(-5)), tumor size > or = 5 cm (P = 3.8 x 10(-3)), and deep location (P = 4.6 x 10(-3)). Unfavorable characteristics for the development of distant metastasis were: grade 3 (P = 4 x 10(-12)), no adjuvant chemotherapy (P = 6.4 x 10(-4)), tumor size > or = 10 cm (P = 9.8 x 10(-4)), and deep location (P = 1.3 x 10(-3)). For the development of local recurrence, the unfavorable characteristics were: no adjuvant radiotherapy (P = 3.6 x 10(-6)), poor surgery (local excision) (P = 2 x 10(-4)), grade 3 (P = 7.6 x 10(-4)), and deep location (P = 10(-2)). Grade, depth, and tumor size were used to define groups of patients according to the metastatic risk. Adjuvant chemotherapy was beneficial in terms of overall survival and metastasis-free survival in grade 3 tumor patients only. Despite worse characteristics concerning tumor depth, tumor-node-metastasis (TNM) and American Joint Committee (AJC)/International Union Against Cancer (UICC) classifications and grade in patients with adjuvant radiotherapy, the latter experienced significantly fewer local recurrences than patients with no radiotherapy. CONCLUSION Grade, tumor depth, and tumor size could be used to select patients with a high metastatic risk, for which adjuvant chemotherapy could be beneficial.

We analyzed molecular data on 2,579 tumors from The Cancer Genome Atlas (TCGA) of four gynecological types plus breast. Our aims were to identify shared and unique molecular features, clinically significant subtypes, and potential therapeutic targets. We found 61 somatic copy-number alterations (SCNAs) and 46 significantly mutated genes (SMGs). Eleven SCNAs and 11 SMGs had not been identified in previous TCGA studies of the individual tumor types. We found functionally significant estrogen receptor-regulated long non-coding RNAs (lncRNAs) and gene/lncRNA interaction networks. Pathway analysis identified subtypes with high leukocyte infiltration, raising potential implications for immunotherapy. Using 16 key molecular features, we identified five prognostic subtypes and developed a decision tree that classified patients into the subtypes based on just six features that are assessable in clinical laboratories.

Highlights•SCCs show chromosome or methylation alterations affecting multiple related genes•These regulate squamous stemness, differentiation, growth, survival, and inflammation•Copy-quiet SCCs have hypermethylated (FANCF, TET1) or mutated (CASP8, MAPK-RAS) genes•Potential targets include ΔNp63, WEE1, IAPs, PI3K-mTOR/MAPK, and immune responsesSummaryThis integrated, multiplatform PanCancer Atlas study co-mapped and identified distinguishing molecular features of squamous cell carcinomas (SCCs) from five sites associated with smoking and/or human papillomavirus (HPV). SCCs harbor 3q, 5p, and other recurrent chromosomal copy-number alterations (CNAs), DNA mutations, and/or aberrant methylation of genes and microRNAs, which are correlated with the expression of multi-gene programs linked to squamous cell stemness, epithelial-to-mesenchymal differentiation, growth, genomic integrity, oxidative damage, death, and inflammation. Low-CNA SCCs tended to be HPV(+) and display hypermethylation with repression of TET1 demethylase and FANCF, previously linked to predisposition to SCC, or harbor mutations affecting CASP8, RAS-MAPK pathways, chromatin modifiers, and immunoregulatory molecules. We uncovered hypomethylation of the alternative promoter that drives expression of the ΔNp63 oncogene and embedded miR944. Co-expression of immune checkpoint, T-regulatory, and Myeloid suppressor cells signatures may explain reduced efficacy of immune therapy. These findings support possibilities for molecular classification and therapeutic approaches.Graphical abstract