Recently, we and others identified the microRNA miR-34a as a target of the tumor suppressor gene product p53. Ectopic miR-34a induces a G(1) cell cycle arrest, senescence and apoptosis. Here we report that miR-34a expression is silenced in several types of cancer due to aberrant CpG methylation of its promoter. 19 out of 24 (79.1%) primary prostate carcinomas displayed CpG methylation of the miR-34a promoter and concomitant loss of miR-34a expression. CpG methylation of the miR-34a promoter was also detected in breast (6/24; 25%), lung (7/24; 29.1%), colon (3/23; 13%), kidney (3/14; 21.4%), bladder (2/6; 33.3%) and pancreatic (3/19; 15.7%) carcinoma cell lines, as well as in melanoma cell lines (19/44; 43.2%) and primary melanoma (20/32 samples; 62.5%). Silencing of miR-34a was dominant over its transactivation by p53 after DNA damage. Re-expression of miR-34a in prostate and pancreas carcinoma cell lines induced senescence and cell cycle arrest at least in part by targeting CDK6. These results show that miR-34a represents a tumor suppressor gene which is inactivated by CpG methylation and subsequent transcriptional silencing in a broad range of tumors.

According to the present view, metastasis marks the end in a sequence of genomic changes underlying the progression of an epithelial cell to a lethal cancer. Here, we aimed to find out at what stage of tumor development transformed cells leave the primary tumor and whether a defined genotype corresponds to metastatic disease. To this end, we isolated single disseminated cancer cells from bone marrow of breast cancer patients and performed single-cell comparative genomic hybridization. We analyzed disseminated tumor cells from patients after curative resection of the primary tumor (stage M0), as presumptive progenitors of manifest metastasis, and from patients with manifest metastasis (stage M1). Their genomic data were compared with those from microdissected areas of matched primary tumors. Disseminated cells from M0-stage patients displayed significantly fewer chromosomal aberrations than primary tumors or cells from M1-stage patients ( P < 0.008 and P < 0.0001, respectively), and their aberrations appeared to be randomly generated. In contrast, primary tumors and M1 cells harbored different and characteristic chromosomal imbalances. Moreover, applying machine-learning methods for the classification of the genotypes, we could correctly identify the presence or absence of metastatic disease in a patient on the basis of a single-cell genome. We suggest that in breast cancer, tumor cells may disseminate in a far less progressed genomic state than previously thought, and that they acquire genomic aberrations typical of metastatic cells thereafter. Thus, our data challenge the widely held view that the precursors of metastasis are derived from the most advanced clone within the primary tumor.

HER2 mutations are identified in approximately 2%of non-small-cell lung cancers (NSCLC). There are few data available that describe the clinical course of patients with HER2-mutated NSCLC. We retrospectively identified 65 NSCLC, diagnosed with a HER2 in-frame insertion in exon 20. We collected clinicopathologic characteristics, patients' outcomes, and treatments. HER2 mutation was identified in 65 (1.7%) of 3,800 patients tested and was almost an exclusive driver, except for one single case with a concomitant KRAS mutation. Our population presented with a median age of 60 years (range, 31 to 86 years), a high proportion of women (45 women v 20 men; 69%), and a high proportion of never-smokers (n= 34; 52.3%). All tumors were adenocarcinomas and 50% were stage IV at diagnosis. For these latter cases, 22 anti-human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) treatments were administered after conventional chemotherapy in 16 patients. Subsequently, four patients experienced progressive disease, seven experienced disease stabilizations, and 11 experienced partial responses (overall response rate, 50%; disease control rate [DCR], 82%). Specifically, we observed a DCR of 93% for trastuzumab-based therapies (n = 15) and a DCR of 100% for afatinib (n = 3) but no response to other HER2-targeted drugs (n = 3). Progression-free survival for patients with HER2 therapies was 5.1 months. Median survival was of 89.6 and 22.9 months for early-stage and stage IV patients, respectively. This study, the largest to date dedicated to HER2-mutated NSCLC, reinforces the importance of screening for HER2 mutations in lung adenocarcinomas and suggests the potential efficacy of HER2-targeted drugs in this population.

Purpose Approximately 1% of lung adenocarcinomas are driven by oncogenic ROS1 rearrangement. Crizotinib is a potent inhibitor of both ROS1 and ALK kinase domains. Patients and Methods In the absence of a prospective clinical trial in Europe, we conducted a retrospective study in centers that tested for ROS1 rearrangement. Eligible patients had stage IV lung adenocarcinoma, had ROS1 rearrangement according to fluorescent in situ hybridization, and had received crizotinib therapy through an individual off-label use. Best response was assessed locally using RECIST (version 1.1). All other data were analyzed centrally. Results We identified 32 eligible patients. One patient was excluded because next-generation sequencing was negative for ROS1 fusion. Median age was 50.5 years, 64.5% of patients were women, and 67.7% were never-smokers. Thirty patients were evaluable for progression-free survival (PFS), and 29 patients were evaluable for best response. We observed four patients with disease progression, two patients with stable disease, and objective response in 24 patients, including five complete responses (overall response rate, 80%; disease control rate, 86.7%). Median PFS was 9.1 months, and the PFS rate at 12 months was 44%. No unexpected adverse effects were observed. Twenty-six patients received pemetrexed (either alone or in combination with platinum and either before or after crizotinib) and had a response rate of 57.7% and a median PFS of 7.2 months. Conclusion Crizotinib was highly active at treating lung cancer in patients with a ROS1 rearrangement, suggesting that patients with lung adenocarcinomas should be tested for ROS1. Prospective clinical trials with crizotinib and other ROS1 inhibitors are ongoing or planned.

Purpose In addition to prospective trials for non–small-cell lung cancers (NSCLCs) that are driven by less common genomic alterations, registries provide complementary information on patient response to targeted therapies. Here, we present the results of an international registry of patients with RET-rearranged NSCLCs, providing the largest data set, to our knowledge, on outcomes of RET-directed therapy thus far. Methods A global, multicenter network of thoracic oncologists identified patients with pathologically confirmed NSCLC that harbored a RET rearrangement. Molecular profiling was performed locally by reverse transcriptase polymerase chain reaction, fluorescence in situ hybridization, or next-generation sequencing. Anonymized data—clinical, pathologic, and molecular features—were collected centrally and analyzed by an independent statistician. Best response to RET tyrosine kinase inhibition administered outside of a clinical trial was determined by RECIST v1.1. Results By April 2016, 165 patients with RET-rearranged NSCLC from 29 centers across Europe, Asia, and the United States were accrued. Median age was 61 years (range, 29 to 89 years). The majority of patients were never smokers (63%) with lung adenocarcinomas (98%) and advanced disease (91%). The most frequent rearrangement was KIF5B-RET (72%). Of those patients, 53 received one or more RET tyrosine kinase inhibitors in sequence: cabozantinib (21 patients), vandetanib (11 patients), sunitinib (10 patients), sorafenib (two patients), alectinib (two patients), lenvatinib (two patients), nintedanib (two patients), ponatinib (two patients), and regorafenib (one patient). The rate of any complete or partial response to cabozantinib, vandetanib, and sunitinib was 37%, 18%, and 22%, respectively. Further responses were observed with lenvantinib and nintedanib. Median progression-free survival was 2.3 months (95% CI, 1.6 to 5.0 months), and median overall survival was 6.8 months (95% CI, 3.9 to 14.3 months). Conclusion Available multikinase inhibitors had limited activity in patients with RET-rearranged NSCLC in this retrospective study. Further investigation of the biology of RET-rearranged lung cancers and identification of new targeted therapeutics will be required to improve outcomes for these patients.

Silent information regulator 1 (SIRT1) represents an NAD + -dependent deacetylase that inhibits proapoptotic factors including p53. Here we determined whether SIRT1 is downstream of the prototypic c- MYC oncogene, which is activated in the majority of tumors. Elevated expression of c-MYC in human colorectal cancer correlated with increased SIRT1 protein levels. Activation of a conditional c- MYC allele induced increased levels of SIRT1 protein, NAD + , and nicotinamide-phosphoribosyltransferase ( NAMPT ) mRNA in several cell types. This increase in SIRT1 required the induction of the NAMPT gene by c-MYC. NAMPT is the rate-limiting enzyme of the NAD + salvage pathway and enhances SIRT1 activity by increasing the amount of NAD + . c-MYC also contributed to SIRT1 activation by sequestering the SIRT1 inhibitor deleted in breast cancer 1 (DBC1) from the SIRT1 protein. In primary human fibroblasts previously immortalized by introduction of c-MYC, down-regulation of SIRT1 induced senescence and apoptosis. In various cell lines inactivation of SIRT1 by RNA interference, chemical inhibitors, or ectopic DBC1 enhanced c-MYC-induced apoptosis. Furthermore, SIRT1 directly bound to and deacetylated c-MYC. Enforced SIRT1 expression increased and depletion/inhibition of SIRT1 reduced c-MYC stability. Depletion/inhibition of SIRT1 correlated with reduced lysine 63-linked polyubiquitination of c-Myc, which presumably destabilizes c-MYC by supporting degradative lysine 48-linked polyubiquitination. Moreover, SIRT1 enhanced the transcriptional activity of c-MYC. Taken together, these results show that c-MYC activates SIRT1, which in turn promotes c-MYC function. Furthermore, SIRT1 suppressed cellular senescence in cells with deregulated c-MYC expression and also inhibited c-MYC–induced apoptosis. Constitutive activation of this positive feedback loop may contribute to the development and maintenance of tumors in the context of deregulated c-MYC.

Adjuvant chemotherapy decisions in breast cancer are increasingly based on the pathologist's assessment of tumor proliferation. The Swiss Working Group of Gyneco- and Breast Pathologists has surveyed inter- and intraobserver consistency of Ki-67-based proliferative fraction in breast carcinomas.Five pathologists evaluated MIB-1-labeling index (LI) in ten breast carcinomas (G1, G2, G3) by counting and eyeballing. In the same way, 15 pathologists all over Switzerland then assessed MIB-1-LI on three G2 carcinomas, in self-selected or pre-defined areas of the tumors, comparing centrally immunostained slides with slides immunostained in the different laboratoires. To study intra-observer variability, the same tumors were re-examined 4 months later.The Kappa values for the first series of ten carcinomas of various degrees of differentiation showed good to very good agreement for MIB-1-LI (Kappa 0.56-0.72). However, we found very high inter-observer variabilities (Kappa 0.04-0.14) in the read-outs of the G2 carcinomas. It was not possible to explain the inconsistencies exclusively by any of the following factors: (i) pathologists' divergent definitions of what counts as a positive nucleus (ii) the mode of assessment (counting vs. eyeballing), (iii) immunostaining technique, and (iv) the selection of the tumor area in which to count. Despite intensive confrontation of all participating pathologists with the problem, inter-observer agreement did not improve when the same slides were re-examined 4 months later (Kappa 0.01-0.04) and intra-observer agreement was likewise poor (Kappa 0.00-0.35).Assessment of mid-range Ki-67-LI suffers from high inter- and intra-observer variability. Oncologists should be aware of this caveat when using Ki-67-LI as a basis for treatment decisions in moderately differentiated breast carcinomas.