Roman Thomas and colleagues report exome sequencing of 29 small-cell lung cancers (SCLCs), 2 SCLC genomes and transcriptomes of 15 SCLCs. They identify recurrent mutations in the CREBBP, EP300 and MLL genes encoding histone modifiers. They identify mutations in SLIT2 and EPHA7, which have a role in axon guidance and cell migration, and focal amplifications of FGFR1. Small-cell lung cancer (SCLC) is an aggressive lung tumor subtype with poor prognosis1,2,3. We sequenced 29 SCLC exomes, 2 genomes and 15 transcriptomes and found an extremely high mutation rate of 7.4 ± 1 protein-changing mutations per million base pairs. Therefore, we conducted integrated analyses of the various data sets to identify pathogenetically relevant mutated genes. In all cases, we found evidence for inactivation of TP53 and RB1 and identified recurrent mutations in the CREBBP, EP300 and MLL genes that encode histone modifiers. Furthermore, we observed mutations in PTEN, SLIT2 and EPHA7, as well as focal amplifications of the FGFR1 tyrosine kinase gene. Finally, we detected many of the alterations found in humans in SCLC tumors from Tp53 and Rb1 double knockout mice4. Our study implicates histone modification as a major feature of SCLC, reveals potentially therapeutically tractable genomic alterations and provides a generalizable framework for the identification of biologically relevant genes in the context of high mutational background.

Mature mouse sperm cells incubated in an isotonic buffer with cloned DNA capture DNA molecules over a 15 min period. Spermatozoa incubated with pSV2CAT plasmid in either circular or linear form were used to fertilize mouse eggs in vitro. Sequences complementary to pSV2CAT were identified in ∼30% of 250 progeny by Southern blotting. A genomic library was constructed from the DNA of a positive mouse. Three positive clones were identified and two adjacent Hincll restriction fragments of 240 and 370 bp showed identical sequences to the corresponding fragments of the pSV2CAT plasmid. F1 progeny showed paternal and maternal transmission of the transgenes from founders. CAT gene expression was detected on tissues of adult F1 individuals, preferentially on tails and muscle. We conclude that transgenic mice can be obtained using sperm cells as foreign DNA vectors.

Colorectal cancer (CRC) is a major health problem in industrialized countries. Although inflammation-linked carcinogenesis is a well accepted concept and is often observed within the gastrointestinal tract, the underlying mechanisms remain to be elucidated. Inflammation can indeed provide initiating and promoting stimuli and mediators, generating a tumour-prone microenvironment. Many murine models of sporadic and inflammation-related colon carcinogenesis have been developed in the last decade, including chemically induced CRC models, genetically engineered mouse models, and xenoplants. Among the chemically induced CRC models, the combination of a single hit of azoxymethane (AOM) with 1 week exposure to the inflammatory agent dextran sodium sulphate (DSS) in rodents has proven to dramatically shorten the latency time for induction of CRC and to rapidly recapitulate the aberrant crypt foci-adenoma-carcinoma sequence that occurs in human CRC. Because of its high reproducibility and potency, as well as the simple and affordable mode of application, the AOM/DSS has become an outstanding model for studying colon carcinogenesis and a powerful platform for chemopreventive intervention studies. In this article we highlight the histopathological and molecular features and describe the principal genetic and epigenetic alterations and inflammatory pathways involved in carcinogenesis in AOM/DSS-treated mice; we also present a general overview of recent experimental applications and preclinical testing of novel therapeutics in the AOM/DSS model.

We discovered a novel somatic gene fusion, CD74-NRG1, by transcriptome sequencing of 25 lung adenocarcinomas of never smokers. By screening 102 lung adenocarcinomas negative for known oncogenic alterations, we found four additional fusion-positive tumors, all of which were of the invasive mucinous subtype. Mechanistically, CD74-NRG1 leads to extracellular expression of the EGF-like domain of NRG1 III-β3, thereby providing the ligand for ERBB2-ERBB3 receptor complexes. Accordingly, ERBB2 and ERBB3 expression was high in the index case, and expression of phospho-ERBB3 was specifically found in tumors bearing the fusion (P < 0.0001). Ectopic expression of CD74-NRG1 in lung cancer cell lines expressing ERBB2 and ERBB3 activated ERBB3 and the PI3K-AKT pathway, and led to increased colony formation in soft agar. Thus, CD74-NRG1 gene fusions are activating genomic alterations in invasive mucinous adenocarcinomas and may offer a therapeutic opportunity for a lung tumor subtype with, so far, no effective treatment.CD74–NRG1 fusions may represent a therapeutic opportunity for invasive mucinous lung adenocarcinomas, a tumor with no effective treatment that frequently presents with multifocal unresectable disease.

We investigated intratumor heterogeneity and clonal evolution of papillary renal cell carcinoma (pRCC) and rarer kidney cancer subtypes, integrating whole-genome sequencing and DNA methylation data. In 29 tumors, up to 10 samples from the center to the periphery of each tumor, and metastatic samples in 2 cases, enabled phylogenetic analysis of spatial features of clonal expansion, which showed congruent patterns of genomic and epigenomic evolution. In contrast to previous studies of clear cell renal cell carcinoma, in pRCC driver gene mutations and most arm-level somatic copy number alterations (SCNAs) were clonal. These findings suggest that a single biopsy would be sufficient to identify the important genetic drivers and targeting large-scale SCNAs may improve pRCC treatment, which is currently poor. While type 1 pRCC displayed near absence of structural variants (SVs), the more aggressive type 2 pRCC and the rarer subtypes had numerous SVs, which should be pursued for prognostic significance.

Resistance of cancer to therapy is the main challenge to its therapeutic management and is still an unsolved problem. Rearranged lipid metabolism is a strategy adopted by cancer cells to counteract adversity during their evolution toward aggressiveness and immune evasion. This relies on several mechanisms, ranging from altered metabolic pathways within cancer cells to evolved dynamic crosstalk between cancer cells and the tumor microenvironment (TME), with some cell populations at the forefront of metabolic reprogramming, thereby contributing to the resistance of the whole ecosystem during therapy. Unraveling these mechanisms may contribute to the development of more effective combinatorial therapy in resistant patients. This review highlights the alterations in lipid metabolism that contribute to cancer progression, with a focus on the potential clinical relevance of such findings for the management of therapy resistance.