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.

Alzheimer disease (AD) is the most common dementing illness in the elderly, but there is equivocal evidence regarding the frequency of other disorders such as Lewy body disease (LBD), vascular dementia (VaD), frontotemporal dementia (FTD), and hippocampal sclerosis (HS). This ambiguity may be related to factors such as the age and gender of subjects with dementia. Therefore, the objective of this study was to calculate the relative frequencies of AD, LBD, VaD, FTD, and HS among 382 subjects with dementia from the State of Florida Brain Bank and to study the effect of age and gender on these frequencies. AD was the most frequent pathologic finding (77%), followed by LBD (26%), VaD (18%), HS (13%), and FTD (5%). Mixed pathology was common: Concomitant AD was present in 66% of LBD patients, 77% of VaD patients, and 66% of HS patients. The relative frequency of VaD increased with age, whereas the relative frequencies of FTD and LBD declined with age. Males were overrepresented among those with LBD, whereas females were overrepresented among AD subjects with onset age over 70 years. These estimates of the a priori probabilities of dementing disorders have implications for clinicians and researchers.

Mesothelioma is a highly aggressive tumour for which there are no reliable serum tumour markers. Identification of such a marker would be useful in diagnosis of mesothelioma and for monitoring responses to treatment and screening at-risk individuals.We assayed serum concentrations of soluble mesothelin-related proteins (SMR) using a double determinant (sandwich) ELISA in a blinded study of serum samples from 44 patients with histologically proven mesothelioma; 68 matched healthy controls, 40 of whom had been exposed to asbestos; and 160 patients with other inflammatory or malignant lung and pleural diseases.37 (84%) of 44 patients with mesothelioma had raised concentrations of SMR at a serum dilution of 1/80, compared with three (2%) of 160 patients with other cancers or other inflammatory lung or pleural diseases, and with none of 28 controls who had not been exposed to asbestos. SMR concentrations correlated with tumour size and increased during tumour progression. Seven of the 40 asbestos-exposed individuals had increased serum concentrations of SMR; three of those seven developed mesothelioma and one developed lung carcinoma within 1-5 years. None of the 33 asbestos-exposed participants whose serum samples had normal concentrations of SMR and who were followed up over 8 years developed mesothelioma.Determination of SMR in serum could be a useful marker for diagnosis of mesothelioma and to monitor disease progression. It might also prove helpful for screening asbestos-exposed individuals for early evidence of mesothelioma.

Gamma interferon (IFN gamma) is a potent immune mediator that plays a central role in enhancing cellular immune processes. This study demonstrates that while lung mononuclear cells from normal individuals spontaneously release little or no interferon (less than 10 U/10(6) cells per 24 h), those from patients with pulmonary sarcoidosis spontaneously release considerable amounts (65 +/- 20 U/10(6) cells per 24 h, P less than 0.02 compared to normals). Furthermore, cells from patients with active disease release far more interferon than those from patients with inactive disease (101 +/- 36 compared to 24 +/- 8 U/10(6) cells per 24 h, P less than 0.02). Characterization of this interferon using acid sensitivity, specific antibody inhibition, and target cell specificity criteria demonstrated that it was almost entirely IFN gamma. This spontaneous release of IFN gamma appeared to be compartmentalized to the lung of these patients in that their blood mononuclear cells spontaneously released little or no IFN gamma (P less than 0.02, compared to sarcoidosis lung mononuclear cells) and no IFN gamma was detected in their serum. Both lung T lymphocytes and alveolar macrophages contributed to the spontaneous release of IFN gamma by lung mononuclear cells from sarcoid patients; purified preparations of T lymphocytes and alveolar macrophages from these patients spontaneously released similar amounts of IFN gamma (56 +/- 21 and 32 +/- 11 U/10(6) cells per 24 h, respectively, P greater than 0.3). At least one role for IFN gamma in the pathogenesis of sarcoidosis appeared to be related to activation of alveolar macrophages, as alveolar macrophages recovered from patients with active disease spontaneously killed [3H]uridine-labeled tumor cell targets (17.7 +/- 4.5% cytotoxicity compared with 2.8 +/- 0.9% in normals, P less than 0.02) and purified IFN gamma enhanced the ability of alveolar macrophages from sarcoidosis patients with inactive disease to kill similar targets (P less than 0.001, compared to alveolar macrophages cultured in medium alone). Treatment of sarcoid patients with corticosteroids, a therapy known to suppress the activity of the disease, caused a marked reduction in the level of spontaneous IFN gamma release by lung mononuclear cells compared with untreated patients (P less than 0.02), which suggests that the effectiveness of corticosteroid therapy in controlling active pulmonary sarcoidosis may, at least in part, be due to suppression of IFN gamma release.

Abstract Cross-presentation of cell-bound Ags from established, solid tumors to CD8 cells is efficient and likely to have a role in determining host response to tumor. A number of investigators have predicted that when tumor Ags are derived from apoptotic cells either no response, due to Ag “sequestration,” or CD8 cross-tolerance would ensue. Because the crucial issue of whether this happens in vivo has never been addressed, we induced apoptosis of established hemagglutinin (HA)-transfected AB1 tumors in BALB/c mice using the apoptosis-inducing reagent gemcitabine. This shrank the tumor by ∼80%. This induction of apoptosis increased cross-presentation of HA to CD8 cells yet neither gross deletion nor functional tolerance of HA-specific CD8 cells were observed, based on tetramer analysis, proliferation of specific CD8 T cells, and in vivo CTL activity. Interestingly, apoptosis primed the host for a strong antitumor response to a second, virus-generated HA-specific signal in that administration of an HA-expressing virus after gemcitabine administration markedly decreased tumor growth compared with viral administration without gemcitabine. Thus tumor cell apoptosis in vivo neither sequesters tumor Ags nor cross-tolerizes tumor-specific CD8 cells. This observation has fundamental consequences for the development of tumor immunotherapy protocols and for understanding T cell reactivity to tumors and the in vivo immune responses to apoptotic cells.

Abstract Background A combination of factors has emphasized the need to reduce postoperative stay after surgery. Multimodal care plans may shorten hospital stay, but have been associated with high readmission rates and are generally reserved for straightforward, non-complicated colonic (not rectal) resections. This study evaluated a ‘fast track’ protocol in patients undergoing major colonic and rectal surgery. Methods Sixty consecutive patients (median age 44·5 (range 13–70) years) underwent major procedures over a 6-week period on one colorectal service. Nasogastric tubes and epidural anaesthesia were not used. Patients participated in a protocol of early diet and early ambulation, and were discharged after meeting defined criteria. Results Fifty-eight patients (97 per cent) were deemed suitable for the ‘fast track’ approach at the time of surgery and stayed for a mean(s.d.) of 4·3(1·6) days after operation. Patients in diagnosis-related group (DRG) 148 (colorectal resection with co-morbidity; n = 40) stayed for 4·6(1·7) days, which was longer than those in DRG 149 (without co-morbidity; n = 18) who stayed 3·5(0·8) days (P = 0·01). Three patients (5 per cent) required a nasogastric tube for vomiting. There were no readmissions directly attributable to ‘fast track’ failure, although four patients (7 per cent) were readmitted within 30 days of operation for other reasons. Eight poorly compliant patients stayed for 5·1(1·1) days (P = 0·02 versus compliant patients). ‘Fast track’ patients had a shorter length of stay than patients receiving traditional care on other colorectal services during the same time period (compared by DRG 148, DRG 149 and for all patients) (P < 0·0001). Conclusion The ‘fast track’ protocol allows patients with high levels of co-morbidity undergoing complex colorectal and reoperative pelvic surgery to benefit from a rapid recovery and early discharge from hospital. The approach is safe and has low readmission rates.

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