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.

We 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.

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.

Thymic epithelial tumors (TETs) are one of the rarest adult malignancies. Among TETs, thymoma is the most predominant, characterized by a unique association with autoimmune diseases, followed by thymic carcinoma, which is less common but more clinically aggressive. Using multi-platform omics analyses on 117 TETs, we define four subtypes of these tumors defined by genomic hallmarks and an association with survival and World Health Organization histological subtype. We further demonstrate a marked prevalence of a thymoma-specific mutated oncogene, GTF2I, and explore its biological effects on multi-platform analysis. We further observe enrichment of mutations in HRAS, NRAS, and TP53. Last, we identify a molecular link between thymoma and the autoimmune disease myasthenia gravis, characterized by tumoral overexpression of muscle autoantigens, and increased aneuploidy.

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

Phages and cancer immunity Gut bacteria are involved in the education of T cell immune responses, and the intestinal ecosystem influences anticancer immunity. Fluckiger et al. report microbial antigens that might cross-react with antigens associated with tumor cells. They found that a type of intestinal bacteria called enterococci harbor a bacteriophage that modulates immune responses. In mouse models, administration of enterococci containing the bacteriophage boosted T cell responses after treatment with chemotherapy or programmed cell death protein 1 (PD-1) blockade. In humans, the presence of the bacteriophage was associated with improved survival after PD-1 immunotherapy. A fraction of human T cells specific for naturally processed melanoma epitopes appeared to be able to recognize microbial peptides. This “molecular mimicry” may represent cross-reactivity between tumors and microbial antigens. Science , this issue p. 936

This study aimed to determine whether three preoperative cycles of gemcitabine plus cisplatin followed by radical surgery provides a reduction in the risk of progression compared with surgery alone in patients with stages IB to IIIA non-small-cell lung cancer (NSCLC).Patients with chemotherapy-naive NSCLC (stages IB, II, or IIIA) were randomly assigned to receive either three cycles of gemcitabine 1,250 mg/m(2) days 1 and 8 every 3 weeks plus cisplatin 75 mg/m(2) day 1 every 3 weeks followed by surgery, or surgery alone. Randomization was stratified by center and disease stage (IB/IIA v IIB/IIIA). The primary end point was progression-free survival (PFS). Results The study was prematurely closed after the random assignment of 270 patients: 129 to chemotherapy plus surgery and 141 to surgery alone. Median age was 61.8 years and 83.3% were male. Slightly more patients in the surgery alone arm had disease stage IB/IIA (55.3% v 48.8%). The chemotherapy response rate was 35.4%. The hazard ratios for PFS and overall survival were 0.70 (95% CI, 0.50 to 0.97; P = .003) and 0.63 (95% CI, 0.43 to 0.92; P = .02), respectively, both in favor of chemotherapy plus surgery. A statistically significant impact of preoperative chemotherapy on outcomes was observed in the stage IIB/IIIA subgroup (3-year PFS rate: 36.1% v 55.4%; P = .002). The most common grade 3 or 4 chemotherapy-related adverse events were neutropenia and thrombocytopenia. No treatment-by-histology interaction effect was apparent.Although the study was terminated early, preoperative gemcitabine plus cisplatin followed by radical surgery improved survival in patients with clinical stage IIB/IIIA NSCLC.

ABSTRACT Objective In advanced non‐small cell lung cancer (NSCLC), immune‐checkpoint inhibitors (ICIs) can achieve significant clinical responses. This raises the question of whether to consider salvage surgery as a curative treatment option. Few case series reported encouraging results in terms of pathological response. However, intraoperative risk and postoperative morbidity have been highlighted. This study aims to assess the safety and feasibility of surgery after ICIs administration and to evaluate its effectiveness on the final pathological examination. Methods We retrospectively identified stages III–IVA NSCLC consecutive patients who underwent surgery with radical intent after ICIs at three National Centers (2016–2022). Before treatment, all patients were considered unresectable by a multidisciplinary discussion. After surgery, pathological response was evaluated according to the International Association for the Study of Lung Cancer (IASLC) recommendation. Results Thirty‐one patients were included; pretreatment clinical stage was: IIIA in 4 patients (10%), IIIB in 13 (42%), IIIC in 3 (13%), and IVA in 11 (35%). Median treatment duration was four cycles. Only anatomical resections were performed, with lobectomy that represent the main type of resection (22 patients, 74%). A minimally invasive approach was performed in 10 patients (32%), with a conversion rate of 0%. Postoperative complications were observed in eight patients (25%). Complete pathologic response (CPR) and major pathologic response (MPR) were 48% and 16%, respectively. Two and 3‐years survival were 88%. Conclusions Based on our experience, salvage surgery of advanced NSCLC treated with ICIs confirm his feasibility and safety in responder patients. Moreover, it is associated with low morbidity, high CPR rate, and satisfying medium‐term survival.