The combination of BRAF and MEK inhibitors demonstrated significant clinical benefit in patients with BRAF -mutant non-small cell lung cancer (NSCLC). However, the molecular mechanisms of acquired resistance to BRAF and MEK inhibition in NSCLC are still unknown. Herein, we report a case of a 76-year-old man with a history of smoking who was diagnosed with BRAF V600E-mutant lung adenocarcinoma (PD-L1 > 50%) and subsequently candidate to first-line therapy with pembrolizumab. After 18 months since the start of immunotherapy, computed tomography scan showed disease progression and a second-line therapy with dabrafenib and trametinib was initiated. Seven months later, due to a suspect disease progression, a left supraclavicular lymphadenectomy was performed and next-generation sequencing analysis revealed the appearance of MET exon 14 skipping mutation, while fluorescence in situ hybridization analysis showed MET amplification. The patient is still on BRAF and MEK inhibitor treatment. Our case highlights the relevance of performing tumor tissue rebiopsy at the time of progression during treatment with BRAF/MEK inhibition with the aim of identifying putative mechanisms of resistance.

We report the case of an 87-year-old female patient who was diagnosed with metastatic non-small-cell lung cancer harboring MET exon 14 skipping mutation (MET ex14) and PD-L1 expression of 60%. A first-line treatment with atezolizumab was started with primary resistance. Then, a second-line treatment with capmatinib, a selective type Ib MET tyrosine kinase inhibitor, was started, achieving a partial response. The patient is still alive and on treatment with capmatinib 300 mg twice daily after 20 months, with a good tolerability and no evidence of disease progression.

Patients with cancer of unknown primary (CUP) carry the double burden of an aggressive disease and reduced access to therapies. Experimental models are pivotal for CUP biology investigation and drug testing. We derived two CUP cell lines (CUP#55 and #96) and corresponding patient-derived xenografts (PDXs), from ascites tumor cells. CUP cell lines and PDXs underwent histological, immune-phenotypical, molecular, and genomic characterization confirming the features of the original tumor. The tissue-of-origin prediction was obtained from the tumor microRNA expression profile and confirmed by single-cell transcriptomics. Genomic testing and fluorescence in situ hybridization analysis identified FGFR2 gene amplification in both models, in the form of homogeneously staining region (HSR) in CUP#55 and double minutes in CUP#96. FGFR2 was recognized as the main oncogenic driver and therapeutic target. FGFR2-targeting drug BGJ398 (infigratinib) in combination with the MEK inhibitor trametinib proved to be synergic and exceptionally active, both in vitro and in vivo. The effects of the combined treatment by single-cell gene expression analysis revealed a remarkable plasticity of tumor cells and the greater sensitivity of cells with epithelial phenotype. This study brings personalized therapy closer to CUP patients and provides the rationale for FGFR2 and MEK targeting in metastatic tumors with FGFR2 pathway activation. Patients with cancer of unknown primary (CUP) carry the double burden of an aggressive disease and reduced access to therapies. Experimental models are pivotal for CUP biology investigation and drug testing. We derived two CUP cell lines (CUP#55 and #96) and corresponding patient-derived xenografts (PDXs), from ascites tumor cells. CUP cell lines and PDXs underwent histological, immune-phenotypical, molecular, and genomic characterization confirming the features of the original tumor. The tissue-of-origin prediction was obtained from the tumor microRNA expression profile and confirmed by single-cell transcriptomics. Genomic testing and fluorescence in situ hybridization analysis identified FGFR2 gene amplification in both models, in the form of homogeneously staining region (HSR) in CUP#55 and double minutes in CUP#96. FGFR2 was recognized as the main oncogenic driver and therapeutic target. FGFR2-targeting drug BGJ398 (infigratinib) in combination with the MEK inhibitor trametinib proved to be synergic and exceptionally active, both in vitro and in vivo. The effects of the combined treatment by single-cell gene expression analysis revealed a remarkable plasticity of tumor cells and the greater sensitivity of cells with epithelial phenotype. This study brings personalized therapy closer to CUP patients and provides the rationale for FGFR2 and MEK targeting in metastatic tumors with FGFR2 pathway activation.

Purpose: This study aims to determine whether longitudinal changes in CT radiomic features (RFs) and systemic inflammatory indices outperform single-time-point assessment in predicting survival in advanced non–small cell lung cancer (NSCLC) treated with immune checkpoint inhibitors (ICIs). Materials and Methods: We retrospectively acquired pretreatment (T0) and first disease assessment (T1) RFs and systemic inflammatory indices from a single-center cohort of stage IV NSCLC patients and computed their delta (Δ) variation as [(T1-T0)/T0]. RFs from the primary tumor were selected for building baseline-radiomic (RAD) and Δ-RAD scores using the linear combination of standardized predictors detected by LASSO Cox regression models. Cox models were generated using clinical features alone or combined with baseline and Δ blood parameters and integrated with baseline-RAD and Δ-RAD. All models were 3-fold cross-validated. A prognostic index (PI) of each model was tested to stratify overall survival (OS) through Kaplan-Meier analysis. Results: We included 90 ICI-treated NSCLC patients (median age 70 y [IQR=42 to 85], 63 males). Δ-RAD outperformed baseline-RAD for predicting OS [c-index: 0.632 (95%CI: 0.628 to 0.636) vs. 0.605 (95%CI: 0.601 to 0.608) in the test splits]. Integrating longitudinal changes of systemic inflammatory indices and Δ-RAD with clinical data led to the best model performance [Integrated-Δ model, c-index: 0.750 (95% CI: 0.749 to 0.751) in training and 0.718 (95% CI: 0.715 to 0.721) in testing splits]. PI enabled significant OS stratification within all the models ( P -value <0.01), reaching the greatest discriminative ability in Δ models (high-risk group HR up to 7.37, 95% CI: 3.9 to 13.94, P <0.01). Conclusion: Δ-RAD improved OS prediction compared with single-time-point radiomic in advanced ICI-treated NSCLC. Integrating Δ-RAD with a longitudinal assessment of clinical and laboratory data further improved the prognostic performance.

•Largest dataset of NSCLC with uncommon EGFR alterations treated with osimertinib.•Best outcomes with compound uncommon–common EGFR mutations and with G719X, L861X, or S768I.•Heterogeneous activity with rarer mutations; no response with alterations at E709 residue.•Confirmed activity in the central nervous system, with intracranial ORR of 58%.•Amplification of EGFR or MET, TP53 mutations, and EGFR E709K are putative mechanisms of resistance. BackgroundOsimertinib represents the standard of care for the treatment of advanced non-small-cell lung cancer (NSCLC) harboring classical epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations, constituting 80%-90% of all EGFR alterations. In the remaining cases, an assorted group of uncommon alterations of EGFR (uEGFR) can be detected, which confer variable sensitivity to previous generations of EGFR inhibitors, overall with lower therapeutic activity. Data on osimertinib in this setting are limited and strongly warranted.Patients and methodsThe ARTICUNO study retrospectively evaluated data on osimertinib activity from patients with advanced NSCLC harboring uEGFR treated in 21 clinical centers between August 2017 and March 2023. Data analysis was carried out with a descriptive aim. Investigators collected response data according to RECIST version 1.1 criteria. The median duration of response, progression-free survival (mPFS), and overall survival were estimated by the Kaplan–Meier method.ResultsEighty-six patients harboring uEGFR and treated with osimertinib were identified. Patients with 'major' uEGFR, that is, G719X, L861X, and S768I mutations (n = 51), had an overall response rate (ORR) and mPFS of 50% and 9 months, respectively. Variable outcomes were registered in cases with rarer 'minor' mutations (n = 27), with ORR and mPFS of 31% and 4 months, respectively. Among seven patients with exon 20 insertions, ORR was 14%, while the best outcome was registered among patients with compound mutations including at least one classical EGFR mutation (n = 13). Thirty patients presented brain metastases (BMs) and intracranial ORR and mPFS were 58% and 9 months, respectively. Amplification of EGFR or MET, TP53 mutations, and EGFR E709K emerged after osimertinib failure in a dataset of 18 patients with available rebiopsy.ConclusionThe ARTICUNO study confirms the activity of osimertinib in patients with uEGFR, especially in those with compound uncommon–common mutations, or major uEGFR, even in the presence of BMs. Alterations at the E709 residue of EGFR are associated with resistance to osimertinib. Osimertinib represents the standard of care for the treatment of advanced non-small-cell lung cancer (NSCLC) harboring classical epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations, constituting 80%-90% of all EGFR alterations. In the remaining cases, an assorted group of uncommon alterations of EGFR (uEGFR) can be detected, which confer variable sensitivity to previous generations of EGFR inhibitors, overall with lower therapeutic activity. Data on osimertinib in this setting are limited and strongly warranted. The ARTICUNO study retrospectively evaluated data on osimertinib activity from patients with advanced NSCLC harboring uEGFR treated in 21 clinical centers between August 2017 and March 2023. Data analysis was carried out with a descriptive aim. Investigators collected response data according to RECIST version 1.1 criteria. The median duration of response, progression-free survival (mPFS), and overall survival were estimated by the Kaplan–Meier method. Eighty-six patients harboring uEGFR and treated with osimertinib were identified. Patients with 'major' uEGFR, that is, G719X, L861X, and S768I mutations (n = 51), had an overall response rate (ORR) and mPFS of 50% and 9 months, respectively. Variable outcomes were registered in cases with rarer 'minor' mutations (n = 27), with ORR and mPFS of 31% and 4 months, respectively. Among seven patients with exon 20 insertions, ORR was 14%, while the best outcome was registered among patients with compound mutations including at least one classical EGFR mutation (n = 13). Thirty patients presented brain metastases (BMs) and intracranial ORR and mPFS were 58% and 9 months, respectively. Amplification of EGFR or MET, TP53 mutations, and EGFR E709K emerged after osimertinib failure in a dataset of 18 patients with available rebiopsy. The ARTICUNO study confirms the activity of osimertinib in patients with uEGFR, especially in those with compound uncommon–common mutations, or major uEGFR, even in the presence of BMs. Alterations at the E709 residue of EGFR are associated with resistance to osimertinib.

PURPOSE Patients with tumors harboring BRAF class 3 mutations lack targeted therapies. These mutations are characterized by low/absent BRAF kinase domain activation and are believed to amplify already active RAS signaling, potentially triggered by receptor tyrosine kinases like EGFR. MATERIALS AND METHODS Two patients with BRAF class 3–mutated metastatic non–small-cell lung cancer (NSCLC) were treated with erlotinib at our Institution after failure of standard therapies. Two cell lines were established from patients with BRAF class 3–mutated NSCLC, and their sensitivity to EGFR tyrosine kinase inhibitors (EGFR-TKIs) was assessed using EGFR- mutated, BRAF class 1 and 2–mutated, and KRAS -mutated NSCLC cell lines as controls. RESULTS Patient 1, a 60-year-old male with BRAF D594N -mutated NSCLC, achieved complete response to erlotinib after progression on first- and second-line chemotherapy. Patient 2, a 60-year-old female with BRAF D594G -mutated NSCLC, achieved partial response to erlotinib after progression on first-line chemoimmunotherapy. High baseline phosphorylated EGFR values and reduced EGFR activation following erlotinib were observed in BRAF class 3–mutated and EGFR -mutated cell lines, but not in BRAF class 1–mutated, BRAF class 2–mutated, or KRAS -mutated lines. Erlotinib inhibited 2-dimensional growth in BRAF class 3–mutated cell lines (IC 50 6.33 and 7.11 µM) and in the BRAF class 2–mutated cell line (IC 50 5.51 µM), albeit at higher concentrations than in EGFR -mutated lines, whereas it showed no effect on BRAF class 1–mutated (IC 50 , >25 µM) or KRAS -mutated (IC 50 , >25 µM) lines. These findings were corroborated by 3-dimensional and sphere formation assays. In the Cancer Cell Line Encyclopedia, BRAF class 3–mutated NSCLC cell lines showed greater sensitivity to EGFR-TKIs compared with BRAF class 2–mutated and KRAS -mutated lines. CONCLUSION BRAF class 3 mutations in NSCLC may identify a novel targetable population sensitive to EGFR-TKIs.