Promoter Mutations and Cancer Cancer genome sequencing projects have highlighted the pathogenic role of recurrent mutations within the protein-coding regions of genes. Now, two studies suggest that the scope of mutations in human tumors extends to gene regulatory regions. In a study of 70 melanomas, Huang et al. (p. 957 , published online 24 January) found that 71% harbored one of two specific mutations in the promoter region of TERT , the gene coding for the catalytic subunit of telomerase, the enzyme that caps chromosome ends. Independently, Horn et al. (p. 959 , published online 24 January) identified a disease-segregating germline mutation in the TERT promoter in a family predisposed to melanoma and found additional TERT promoter mutations in a high percentage of sporadic melanomas and melanoma cell lines. The mutations in both studies generated new binding sites for specific transcription factors and, in reporter assays, caused an increase in transcription.

Richard Houlston, Melissa Bondy and colleagues identify variants at five loci associated with glioma susceptibility, providing insights into the etiology of this primary brain tumor. The risk loci include common variants near TERT, CDKN2A-CDKN2B and RTEL1. To identify risk variants for glioma, we conducted a meta-analysis of two genome-wide association studies by genotyping 550K tagging SNPs in a total of 1,878 cases and 3,670 controls, with validation in three additional independent series totaling 2,545 cases and 2,953 controls. We identified five risk loci for glioma at 5p15.33 (rs2736100, TERT; P = 1.50 × 10−17), 8q24.21 (rs4295627, CCDC26; P = 2.34 × 10−18), 9p21.3 (rs4977756, CDKN2A-CDKN2B; P = 7.24 × 10−15), 20q13.33 (rs6010620, RTEL1; P = 2.52 × 10−12) and 11q23.3 (rs498872, PHLDB1; P = 1.07 × 10−8). These data show that common low-penetrance susceptibility alleles contribute to the risk of developing glioma and provide insight into disease causation of this primary brain tumor.

Following a replicated genome-wide association study for basal cell carcinoma, Thorunn Rafnar and Patrick Sulem and colleagues have identified a locus associated with multiple cancers that contains the telomerase reverse transcriptase gene TERT and the CLPTM1L gene implicated in cisplatin-induced apoptosis. The common sequence variants that have recently been associated with cancer risk are particular to a single cancer type or at most two. Following up on our genome-wide scan of basal cell carcinoma1, we found that rs401681[C] on chromosome 5p15.33 satisfied our threshold for genome-wide significance (OR = 1.25, P = 3.7 × 10−12). We tested rs401681 for association with 16 additional cancer types in over 30,000 cancer cases and 45,000 controls and found association with lung cancer (OR = 1.15, P = 7.2 × 10−8) and urinary bladder, prostate and cervix cancer (ORs = 1.07−1.31, all P < 4 × 10−4). However, rs401681[C] seems to confer protection against cutaneous melanoma (OR = 0.88, P = 8.0 × 10−4). Notably, most of these cancer types have a strong environmental component to their risk. Investigation of the region led us to rs2736098[A], which showed stronger association with some cancer types. However, neither variant could fully account for the association of the other. rs2736098 corresponds to A305A in the telomerase reverse transcriptase (TERT) protein and rs401681 is in an intron of the CLPTM1L gene.

Summary The molecular biology of metastatic potential in melanoma has been studied many times previously and changes in the expression of many genes have been linked to metastatic behaviour. What is lacking is a systematic characterization of the regulatory relationships between genes whose expression is related to metastatic potential. Such a characterization would produce a molecular taxonomy for melanoma which could feasibly be used to identify epigenetic mechanisms behind changes in metastatic behaviour. To achieve this we carried out three separate DNA microarray analyses on a total of 86 cultures of melanoma. Significantly, multiple testing correction revealed that previous reports describing correlations of gene expression with activating mutations in BRAF or NRAS were incorrect and that no gene expression patterns correlate with the mutation status of these MAPK pathway components. Instead, we identified three different sample cohorts (A, B and C) and found that these cohorts represent melanoma groups of differing metastatic potential. Cohorts A and B were susceptible to transforming growth factor‐ β (TGF β )‐mediated inhibition of proliferation and had low motility. Cohort C was resistant to TGF β and demonstrated high motility. Meta‐analysis of the data against previous studies linking gene expression and phenotype confirmed that cohorts A and C represent transcription signatures of weakly and strongly metastatic melanomas, respectively. Gene expression co‐regulation suggested that signalling via TGF β ‐type and Wnt/ β ‐catenin pathways underwent considerable change between cohorts. These results suggest a model for the transition from weakly to strongly metastatic melanomas in which TGF β ‐type signalling upregulates genes expressing vasculogenic/extracellular matrix remodelling factors and Wnt signal inhibitors, coinciding with a downregulation of genes downstream of Wnt signalling.

Montserrat Garcia-Closas and colleagues report a genome-wide association study for bladder cancer. They identify three new susceptibility loci on chromosomes 22q13.1, 19q12 and 2q37.1. We conducted a multi-stage, genome-wide association study of bladder cancer with a primary scan of 591,637 SNPs in 3,532 affected individuals (cases) and 5,120 controls of European descent from five studies followed by a replication strategy, which included 8,382 cases and 48,275 controls from 16 studies. In a combined analysis, we identified three new regions associated with bladder cancer on chromosomes 22q13.1, 19q12 and 2q37.1: rs1014971, (P = 8 × 10−12) maps to a non-genic region of chromosome 22q13.1, rs8102137 (P = 2 × 10−11) on 19q12 maps to CCNE1 and rs11892031 (P = 1 × 10−7) maps to the UGT1A cluster on 2q37.1. We confirmed four previously identified genome-wide associations on chromosomes 3q28, 4p16.3, 8q24.21 and 8q24.3, validated previous candidate associations for the GSTM1 deletion (P = 4 × 10−11) and a tag SNP for NAT2 acetylation status (P = 4 × 10−11), and found interactions with smoking in both regions. Our findings on common variants associated with bladder cancer risk should provide new insights into the mechanisms of carcinogenesis.

Kari Stefansson and colleagues report results of a genome-wide association study for urinary bladder cancer. The strongest association was with a variant on 8q24, located 30 kb upstream of MYC in a haplotype block distinct from previously reported 8q24 cancer risk variants. We conducted a genome-wide SNP association study on 1,803 urinary bladder cancer (UBC) cases and 34,336 controls from Iceland and The Netherlands and follow up studies in seven additional case-control groups (2,165 cases and 3,800 controls). The strongest association was observed with allele T of rs9642880 on chromosome 8q24, 30 kb upstream of MYC (allele-specific odds ratio (OR) = 1.22; P = 9.34 × 10−12). Approximately 20% of individuals of European ancestry are homozygous for rs9642880[T], and their estimated risk of developing UBC is 1.49 times that of noncarriers. No association was observed between UBC and the four 8q24 variants previously associated with prostate, colorectal and breast cancers, nor did rs9642880 associate with any of these three cancers. A weaker signal, but nonetheless of genome-wide significance, was captured by rs710521[A] located near TP63 on chromosome 3q28 (allele-specific OR = 1.19; P = 1. 15 × 10−7).

Simon Stacey and colleagues report several new susceptibility variants for basal cell carcinoma, including coding variants in KRT5, a variant at 9p21 near CDKN2A and CDKN2B and a variant at 7q32 near KLF14. The latter is an imprinted gene, and the effect at this locus is dependent on the parental origin of the risk allele. In a follow-up to our previously reported genome-wide association study of cutaneous basal cell carcinoma (BCC)1, we describe here several new susceptibility variants. SNP rs11170164, encoding a G138E substitution in the keratin 5 (KRT5) gene, affects risk of BCC (OR = 1.35, P = 2.1 × 10−9). A variant at 9p21 near CDKN2A and CDKN2B also confers susceptibility to BCC (rs2151280[C]; OR = 1.19, P = 6.9 × 10−9), as does rs157935[T] at 7q32 near the imprinted gene KLF14 (OR = 1.23, P = 5.7 × 10−10). The effect of rs157935[T] is dependent on the parental origin of the risk allele. None of these variants were found to be associated with melanoma or fair-pigmentation traits. A melanoma- and pigmentation-associated variant in the SLC45A2 gene, L374F, is associated with risk of both BCC and squamous cell carcinoma. Finally, we report conclusive evidence that rs401681[C] in the TERT-CLPTM1L locus confers susceptibility to BCC but protects against melanoma.

The telomerase reverse transcriptase (TERT) promoter, an important element of telomerase expression, has emerged as a target of cancer-specific mutations. Originally described in melanoma, the mutations in TERT promoter have been shown to be common in certain other tumor types that include glioblastoma, hepatocellular carcinoma, and bladder cancer. To fully define the occurrence and effect of the TERT promoter mutations, we investigated tumors from a well-characterized series of 327 patients with urothelial cell carcinoma of bladder. The somatic mutations, mainly at positions -124 and -146 bp from ATG start site that create binding motifs for E-twenty six/ternary complex factors (Ets/TCF), affected 65.4% of the tumors, with even distribution across different stages and grades. Our data showed that a common polymorphism rs2853669, within a preexisting Ets2 binding site in the TERT promoter, acts as a modifier of the effect of the mutations on survival and tumor recurrence. The patients with the mutations showed poor survival in the absence [hazard ratio (HR) 2.19, 95% confidence interval (CI) 1.02-4.70] but not in the presence (HR 0.42, 95% CI 0.18-1.01) of the variant allele of the polymorphism. The mutations in the absence of the variant allele were highly associated with the disease recurrence in patients with Tis, Ta, and T1 tumors (HR 1.85, 95% CI 1.11-3.08). The TERT promoter mutations are the most common somatic lesions in bladder cancer with clinical implications. The association of the mutations with patient survival and disease recurrence, subject to modification by a common polymorphism, can be a unique putative marker with individualized prognostic potential.