Richard Lifton and colleagues identify somatic and germline mutations in the CACNA1D calcium channel gene in aldosterone-producing adenomas and primary aldosteronism. Their functional studies show that these mutations result in channel activation at more hyperpolarized membrane potentials, implicating increased Ca2+ influx in disease pathogenesis. Adrenal aldosterone-producing adenomas (APAs) constitutively produce the salt-retaining hormone aldosterone and are a common cause of severe hypertension. Recurrent mutations in the potassium channel gene KCNJ5 that result in cell depolarization and Ca2+ influx cause ∼40% of these tumors1. We identified 5 somatic mutations (4 altering Gly403 and 1 altering Ile770) in CACNA1D, encoding a voltage-gated calcium channel, among 43 APAs without mutated KCNJ5. The altered residues lie in the S6 segments that line the channel pore. Both alterations result in channel activation at less depolarized potentials; Gly403 alterations also impair channel inactivation. These effects are inferred to cause increased Ca2+ influx, which is a sufficient stimulus for aldosterone production and cell proliferation in adrenal glomerulosa2. We also identified de novo germline mutations at identical positions in two children with a previously undescribed syndrome featuring primary aldosteronism and neuromuscular abnormalities. These findings implicate gain-of-function Ca2+ channel mutations in APAs and primary aldosteronism.

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.

Papillary thyroid carcinoma (PTC) is clinically heterogeneous. Apart from an association with ionizing radiation, the etiology and molecular biology of PTC is poorly understood. We used oligo-based DNA arrays to study the expression profiles of eight matched pairs of normal thyroid and PTC tissues. Additional PTC tumors and other tissues were studied by reverse transcriptase–PCR and immunohistochemistry. The PTCs showed concordant expression of many genes and distinct clustered profiles. Genes with increased expression in PTC included many encoding adhesion and extracellular matrix proteins. Expression was increased in 8/8 tumors for 24 genes and in 7/8 tumors for 22 genes. Among these genes were several previously known to be overexpressed in PTC, such as MET , LGALS3 , KRT19 , DPP4 , MDK , TIMP1 , and FN1 . The numerous additional genes include CITED1 , CHI3L1 , ODZ1 , N33 , SFTPB , and SCEL . Reverse transcriptase–PCR showed high expression of CITED1 , CHI3L1 , ODZ1 , and SCEL in 6/6 additional PTCs. Immunohistochemical analysis detected CITED1 and SFTPB in 49/52 and 39/52 PTCs, respectively, but not in follicular thyroid carcinoma and normal thyroid tissue. Genes underexpressed in PTC included tumor suppressors, thyroid function-related proteins, and fatty acid binding proteins. Expression was decreased in 7/8 tumors for eight genes and decreased in 6/8 tumors for 19 genes. We conclude that, despite its clinical heterogeneity, PTC is characterized by consistent and specific molecular changes. These findings reveal clues to the molecular pathways involved in PTC and may provide biomarkers for clinical use.

Anaplastic thyroid carcinoma (ATC) is a frequently lethal malignancy that is often unresponsive to available therapeutic strategies. The tumorigenesis of ATC and its relationship to the widely prevalent well-differentiated thyroid carcinomas are unclear. We have analyzed 22 cases of ATC as well as 4 established ATC cell lines using whole-exome sequencing. A total of 2674 somatic mutations (121/sample) were detected. Ontology analysis revealed that the majority of variants aggregated in the MAPK, ErbB and RAS signaling pathways. Mutations in genes related to malignancy not previously associated with thyroid tumorigenesis were observed, including mTOR, NF1, NF2, MLH1, MLH3, MSH5, MSH6, ERBB2, EIF1AX and USH2A; some of which were recurrent and were investigated in 24 additional ATC cases and 8 ATC cell lines. Somatic mutations in established thyroid cancer genes were detected in 14 of 22 (64%) tumors and included recurrent mutations in BRAF, TP53 and RAS-family genes (6 cases each), as well as PIK3CA (2 cases) and single cases of CDKN1B, CDKN2C, CTNNB1 and RET mutations. BRAF V600E and RAS mutations were mutually exclusive; all ATC cell lines exhibited a combination of mutations in either BRAF and TP53 or NRAS and TP53. A hypermutator phenotype in two cases with >8 times higher mutational burden than the remaining mean was identified; both cases harbored unique somatic mutations in MLH mismatch-repair genes. This first comprehensive exome-wide analysis of the mutational landscape of ATC identifies novel genes potentially associated with ATC tumorigenesis, some of which may be targets for future therapeutic intervention.

Many Mendelian traits are likely unrecognized owing to absence of traditional segregation patterns in families due to causation by de novo mutations, incomplete penetrance, and/or variable expressivity. Genome-level sequencing can overcome these complications. Extreme childhood phenotypes are promising candidates for new Mendelian traits. One example is early onset hypertension, a rare form of a global cause of morbidity and mortality. We performed exome sequencing of 40 unrelated subjects with hypertension due to primary aldosteronism by age 10. Five subjects (12.5%) shared the identical, previously unidentified, heterozygous CACNA1HM1549V mutation. Two mutations were demonstrated to be de novo events, and all mutations occurred independently. CACNA1H encodes a voltage-gated calcium channel (CaV3.2) expressed in adrenal glomerulosa. CACNA1HM1549V showed drastically impaired channel inactivation and activation at more hyperpolarized potentials, producing increased intracellular Ca2+, the signal for aldosterone production. This mutation explains disease pathogenesis and provides new insight into mechanisms mediating aldosterone production and hypertension.

BACKGROUND An increase in thyroid cancers, predominantly papillary thyroid carcinoma (PTC), has been recently reported in children. METHODS The histopathology of 28 consecutive PTCs from the northeast United States was reviewed. None of the patients (ages 6‐18 years; 20 females, 8 males) had significant exposure to radiation. Nucleic acid from tumors was tested for genetic abnormalities (n = 27). Negative results were reevaluated by targeted next‐generation sequencing. RESULTS Seven of 27 PTCs (26%) had neurotrophic tyrosine kinase receptor ( NTRK ) fusion oncogenes ( NTRK type 3/ets variant 6 [ NTRK3 / ETV6 ], n =5; NTRK3 /unknown, n = 1; and NTRK type 1/translocated promoter region, nuclear basket protein [ NTRK1/TPR ], n = 1), including 5 tumors that measured >2 cm and 3 that diffusely involved the entire thyroid or lobe. All 7 tumors had lymphatic invasion, and 5 had vascular invasion. Six of 27 PTCs (22%) had ret proto‐oncogene ( RET ) fusions ( RET/PTC1 , n = 5; RET/PTC3 , n = 1); 2 tumors measured >2 cm and diffusely involved the thyroid, and 5 had lymphatic invasion, with vascular invasion in 2. Thirteen PTCs had the B‐Raf proto‐oncogene, serine/threonine kinase (BRAF) valine‐to‐glutamic acid mutation at position 600 ( BRAF V 600E ) (13 of 27 tumors; 48%), 11 measured <2 cm, and 6 had lymphatic invasion (46%), with vascular invasion in 3. Fusion oncogene tumors, compared with BRAF V 600E PTCs, were associated with large size (mean, 2.2 cm vs 1.5 cm, respectively; P = .05), solid and diffuse variants (11 of 13 vs 0 of 13 tumors, respectively; P < .001), and lymphovascular invasion (12 of 13 vs 6 of 13 tumors, respectively; P = .02); BRAF V 600E PTCs were predominantly the classic variant (12 of 13 vs 1 of 13 tumors). Two tumors metastasized to the lung, and both had fusion oncogenes ( NTRK1/TPR , n = 1; RET/PTC1 , n = 1). CONCLUSIONS Fusion oncogene PTC presents with more extensive disease and aggressive pathology than BRAF V 600E PTC in the pediatric population. The high prevalence of the NTRK1/NTRK3 fusion oncogene PTCs in the United States is unusual and needs further investigation. Cancer 2016;122:1097–1107. © 2016 American Cancer Society

Abstract Context Noninvasive follicular thyroid neoplasm with papillary-like nuclear features (NIFTP) was introduced as a new entity replacing the diagnosis of noninvasive encapsulated follicular variant of papillary thyroid carcinoma (PTC). Significant variability in the incidence of NIFTP diagnosed in different world regions has been reported. Objective To investigate the rate of adoption of NIFTP, change in practice patterns, and uniformity in applying diagnostic criteria among pathologists practicing in different regions. Methods Two surveys distributed to pathologists of the International Endocrine Pathology Discussion Group with multiple-choice questions on NIFTP adoption into pathology practice and whole slide images of 5 tumors to collect information on nuclear score and diagnosis. Forty-eight endocrine pathologists, including 24 from North America, 8 from Europe, and 16 from Asia/Oceania completed the first survey and 38 the second survey. Results A 94% adoption rate of NIFTP by the pathologists was found. Yet, the frequency of rendering NIFTP diagnosis was significantly higher in North America than in other regions (P = .009). While the highest concordance was found in diagnosing lesions with mildly or well-developed PTC-like nuclei, there was significant variability in nuclear scoring and diagnosing NIFTP for tumors with moderate nuclear changes (nuclear score 2) (case 2, P &lt; .05). Pathologists practicing in North America and Europe showed a tendency for lower thresholds for PTC-like nuclei and NIFTP than those practicing in Asia/Oceania. Conclusion Despite a high adoption rate of NIFTP across geographic regions, NIFTP is diagnosed more often by pathologists in North America. Significant differences remain in diagnosing intermediate PTC-like nuclei and respectively NIFTP, with more conservative nuclear scoring in Asia/Oceania, which may explain the geographic differences in NIFTP incidence.