Somatic mutations in the tyrosine kinase (TK) domain of the epidermal growth factor receptor (EGFR) gene are reportedly associated with sensitivity of lung cancers to gefitinib (Iressa), kinase inhibitor. In-frame deletions occur in exon 19, whereas point mutations occur frequently in codon 858 (exon 21). We found from sequencing the EGFR TK domain that 7 of 10 gefitinib-sensitive tumors had similar types of alterations; no mutations were found in eight gefitinib-refractory tumors ( P = 0.004). Five of seven tumors sensitive to erlotinib (Tarceva), a related kinase inhibitor for which the clinically relevant target is undocumented, had analogous somatic mutations, as opposed to none of 10 erlotinib-refractory tumors ( P = 0.003). Because most mutation-positive tumors were adenocarcinomas from patients who smoked <100 cigarettes in a lifetime (“never smokers”), we screened EGFR exons 2-28 in 15 adenocarcinomas resected from untreated never smokers. Seven tumors had TK domain mutations, in contrast to 4 of 81 non-small cell lung cancers resected from untreated former or current smokers ( P = 0.0001). Immunoblotting of lysates from cells transiently transfected with various EGFR constructs demonstrated that, compared to wild-type protein, an exon 19 deletion mutant induced diminished levels of phosphotyrosine, whereas the phosphorylation at tyrosine 1092 of an exon 21 point mutant was inhibited at 10-fold lower concentrations of drug. Collectively, these data show that adenocarcinomas from never smokers comprise a distinct subset of lung cancers, frequently containing mutations within the TK domain of EGFR that are associated with gefitinib and erlotinib sensitivity.

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.

Fanconi anemia (FA) is an autosomal recessive disorder characterized by cellular hypersensitivity to DNA cross-linking agents and cancer predisposition. Recent evidence for the interactions of ataxia-telangiectasia mutated protein ATM and breast cancer susceptibility proteins BRCA1 and BRCA2 (identified as FANCD1) with other known FA proteins suggests that FA proteins have a significant role in DNA repair/recombination and cell cycle control. The International Fanconi Anemia Registry (IFAR), a prospectively collected database of FA patients, allows us the unique opportunity to analyze the natural history of this rare, clinically heterogeneous disorder in a large number of patients. Of the 754 subjects in this study, 601 (80%) experienced the onset of bone marrow failure (BMF), and 173 (23%) had a total of 199 neoplasms. Of these neoplasms, 120 (60%) were hematologic and 79 (40%) were nonhematologic. The risk of developing BMF and hematologic and nonhematologic neoplasms increased with advancing age with a 90%, 33%, and 28% cumulative incidence, respectively, by 40 years of age. Univariate analysis revealed a significantly earlier onset of BMF and poorer survival for complementation group C compared with groups A and G; however, there was no significant difference in the time to hematologic or nonhematologic neoplasm development between these groups. Multivariate analysis of overall survival time shows that FANCCmutations (P = .007) and hematopoietic stem cell transplantation (P = < .0001) define a poor-risk subgroup. The results of this study of patients registered in the IFAR over a 20-year period provide information that will enable better prediction of outcome and aid clinicians with decisions regarding major therapeutic modalities.

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.

The relative rarity of mucosal melanomas of the head and neck (MMHN) has made analysis of treatment approaches difficult. Advances in diagnostic techniques and treatment interventions have had obvious impact on outcomes in cutaneous melanoma, but the effects on outcome in MMHN remain undefined. This study aims to assess the outcome and identify clinical and histologic prognostic indicators in a recent cohort of patients with MMHN treated at a single institution.The clinical records of 59 patients with the diagnosis of MMHN treated at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC) between 1978 and 1998 were retrospectively reviewed. Pathologic material on each of these patients was prospectively reviewed by at least two pathologists (MP, KB, or AH) for confirmation of diagnosis and assessment of histologic variables. Survival was calculated by the Kaplan-Meier method. Clinical (patient demographics, tumor characteristics, and treatment) and histologic data (tumor thickness, melanosis, melanoma in situ, vascular invasion, and multifocality) were analyzed for impact on outcome by both univariate and multivariate analyses.Thirty-five patients (59%) had sinonasal tumors (SNMM), whereas 24 (41%) had oral (ORMM) tumors. Forty-seven patients (79.6%) were staged as stage I, 8 (13.6%) as stage II, and 4 (6.8%) were classified as stage III. Regional lymphatic metastases at presentation were more frequent in ORMM compared with SNMM (25% vs 6%, p =.05). Surgery was used in all patients. Adjuvant radiation therapy was used more frequently in the SNMM group compared with the ORMM group (40% vs 17%, p =.04). The rates of local failure for ORMM and SNMM were 51% and 50%, nodal failure rates were 42% and 20%, and distant failure rates were 67% and 40%, respectively (p = NS). With a median follow-up of 20 months, the 5-year disease-specific survival rate was 44% (40% for ORMM vs 47% for SNMM, p = NS). Significant prognostic factors for disease-specific survival on univariate analysis included advanced clinical stage at presentation, tumor thickness greater than 5 mm, presence of vascular invasion, and development of nodal and distant metastases. On multivariate analysis, however, regional nodal failure lost significance.Clinical stage at presentation, tumor thickness greater than 5 mm, vascular invasion on histologic studies, and development of distant failure are the only independent predictors of outcome in MMHN.

Timothy Chan and colleagues report exome and genome sequencing of 60 adenoid cystic carcinoma (ACC) tumor-normal pairs. They identify multiple pathways recurrently disrupted in ACC and provide evidence that KDM6A and PIK3CA are functionally relevant candidate ACC driver genes. Adenoid cystic carcinomas (ACCs) are among the most enigmatic of human malignancies. These aggressive salivary gland cancers frequently recur and metastasize despite definitive treatment, with no known effective chemotherapy regimen. Here we determined the ACC mutational landscape and report the exome or whole-genome sequences of 60 ACC tumor-normal pairs. These analyses identified a low exonic somatic mutation rate (0.31 non-silent events per megabase) and wide mutational diversity. Notably, we found mutations in genes encoding chromatin-state regulators, such as SMARCA2, CREBBP and KDM6A, suggesting that there is aberrant epigenetic regulation in ACC oncogenesis. Mutations in genes central to the DNA damage response and protein kinase A signaling also implicate these processes. We observed MYB-NFIB translocations and somatic mutations in MYB-associated genes, solidifying the role of these aberrations as critical events in ACC. Lastly, we identified recurrent mutations in the FGF-IGF-PI3K pathway (30% of tumors) that might represent new avenues for therapy. Collectively, our observations establish a molecular foundation for understanding and exploring new treatments for ACC.

Abstract BACKGROUND There is continuous debate regarding the optimal classification, prognosis, and treatment of the follicular variant of papillary thyroid carcinoma (FVPTC). The objective of this study was to assess the behavior of FVPTC, especially its encapsulated form, and shed more light on its true position in the classification scheme of well differentiated thyroid carcinoma. METHODS All patients with FVPTC, follicular thyroid adenoma (FTA), and follicular thyroid carcinoma (FTC) who were diagnosed between 1980 and 1995 were reviewed and reclassified according to the currently accepted definition of FVPTC. The tumors were separated into encapsulated and nonencapsulated (infiltrative/diffuse) types. Encapsulated tumors were subdivided further into tumors with or without capsular/vascular invasion. These different subtypes of FVPTC were correlated with outcome and with other clinicopathologic parameters. RESULTS After review by 4 pathologists, 78 patients were included in the study. Sixty‐one of 78 patients (78%) had encapsulated tumors (18 invasive, 43 noninvasive), and 17 patients had nonencapsulated tumors (infiltrative/diffuse). The gender distribution, age at presentation, and tumor size did not differ between patients with encapsulated and nonencapsulated FVPTC. Patients who had encapsulated FVPTC had a significantly lower rate of marked intratumor fibrosis (18%), extrathyroid extension (5%), and positive margins (2%) compared with patients who had nonencapsulated tumors (88%, 65%, and 50% respectively; P < .0001). Regional lymph node metastases were present in 14 of 78 patients (18%), and no patients had distant metastases. The lymph node metastatic rate was significantly higher in patients who had nonencapsulated tumors (11 of 17 patients; 65%) compared with patients who had encapsulated neoplasms (3 of 61 patients; 5%; P < .0001). In addition, lymph node metastases were not detected in any noninvasive, encapsulated FVPTCs. With a median follow‐up of 10.8 years, only 1 patient developed a recurrence, which occurred in an encapsulated FVPTC that had numerous invasive foci. None of the patients with noninvasive, encapsulated FVPTCs developed recurrences, including 31 patients who underwent lobectomy alone, with a median follow‐up of 11.1 years. CONCLUSIONS FVPTC appeared to be a heterogeneous disease composed of 2 distinct groups: an infiltrative/diffuse (nonencapsulated) subvariant, which resembles classic papillary carcinoma in its metastatic lymph node pattern and invasive growth, and an encapsulated form, which behaves more like FTA/FTC. Patients who had noninvasive, encapsulated FVPTCs did not develop lymph node metastases or recurrences and could be treated by lobectomy alone. If the current findings are confirmed, then strong consideration should be given to reclassifying encapsulated FVPTC as an entity that is close to the FTA/FTC class of tumors. Cancer 2006. © 2006 American Cancer Society.

Tim Chan and colleagues report the identification of recurrent somatic mutations in FAT1 in glioblastoma, colon cancer and head and neck cancer and show that inactivation of FAT1 promotes Wnt signaling and tumorigenesis. Aberrant Wnt signaling can drive cancer development. In many cancer types, the genetic basis of Wnt pathway activation remains incompletely understood. Here, we report recurrent somatic mutations of the Drosophila melanogaster tumor suppressor–related gene FAT1 in glioblastoma (20.5%), colorectal cancer (7.7%), and head and neck cancer (6.7%). FAT1 encodes a cadherin-like protein, which we found is able to potently suppress cancer cell growth in vitro and in vivo by binding β-catenin and antagonizing its nuclear localization. Inactivation of FAT1 via mutation therefore promotes Wnt signaling and tumorigenesis and affects patient survival. Taken together, these data strongly point to FAT1 as a tumor suppressor gene driving loss of chromosome 4q35, a prevalent region of deletion in cancer. Loss of FAT1 function is a frequent event during oncogenesis. These findings address two outstanding issues in cancer biology: the basis of Wnt activation in non-colorectal tumors and the identity of a 4q35 tumor suppressor.