Medulloblastoma is an aggressively growing tumour, arising in the cerebellum or medulla/brain stem. It is the most common malignant brain tumour in children, and shows tremendous biological and clinical heterogeneity. Despite recent treatment advances, approximately 40% of children experience tumour recurrence, and 30% will die from their disease. Those who survive often have a significantly reduced quality of life. Four tumour subgroups with distinct clinical, biological and genetic profiles are currently identified. WNT tumours, showing activated wingless pathway signalling, carry a favourable prognosis under current treatment regimens. SHH tumours show hedgehog pathway activation, and have an intermediate prognosis. Group 3 and 4 tumours are molecularly less well characterized, and also present the greatest clinical challenges. The full repertoire of genetic events driving this distinction, however, remains unclear. Here we describe an integrative deep-sequencing analysis of 125 tumour-normal pairs, conducted as part of the International Cancer Genome Consortium (ICGC) PedBrain Tumor Project. Tetraploidy was identified as a frequent early event in Group 3 and 4 tumours, and a positive correlation between patient age and mutation rate was observed. Several recurrent mutations were identified, both in known medulloblastoma-related genes (CTNNB1, PTCH1, MLL2, SMARCA4) and in genes not previously linked to this tumour (DDX3X, CTDNEP1, KDM6A, TBR1), often in subgroup-specific patterns. RNA sequencing confirmed these alterations, and revealed the expression of what are, to our knowledge, the first medulloblastoma fusion genes identified. Chromatin modifiers were frequently altered across all subgroups. These findings enhance our understanding of the genomic complexity and heterogeneity underlying medulloblastoma, and provide several potential targets for new therapeutics, especially for Group 3 and 4 patients.

Pilocytic astrocytoma, the most common childhood brain tumor, is typically associated with mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway alterations. Surgically inaccessible midline tumors are therapeutically challenging, showing sustained tendency for progression and often becoming a chronic disease with substantial morbidities. Here we describe whole-genome sequencing of 96 pilocytic astrocytomas, with matched RNA sequencing (n = 73), conducted by the International Cancer Genome Consortium (ICGC) PedBrain Tumor Project. We identified recurrent activating mutations in FGFR1 and PTPN11 and new NTRK2 fusion genes in non-cerebellar tumors. New BRAF-activating changes were also observed. MAPK pathway alterations affected all tumors analyzed, with no other significant mutations identified, indicating that pilocytic astrocytoma is predominantly a single-pathway disease. Notably, we identified the same FGFR1 mutations in a subset of H3F3A-mutated pediatric glioblastoma with additional alterations in the NF1 gene. Our findings thus identify new potential therapeutic targets in distinct subsets of pilocytic astrocytoma and childhood glioblastoma.

Abstract Colorectal carcinoma represents a heterogeneous entity, with only a fraction of the tumours responding to available therapies, requiring a better molecular understanding of the disease in precision oncology. To address this challenge, the OncoTrack consortium recruited 106 CRC patients (stages I–IV) and developed a pre-clinical platform generating a compendium of drug sensitivity data totalling >4,000 assays testing 16 clinical drugs on patient-derived in vivo and in vitro models. This large biobank of 106 tumours, 35 organoids and 59 xenografts, with extensive omics data comparing donor tumours and derived models provides a resource for advancing our understanding of CRC. Models recapitulate many of the genetic and transcriptomic features of the donors, but defined less complex molecular sub-groups because of the loss of human stroma. Linking molecular profiles with drug sensitivity patterns identifies novel biomarkers, including a signature outperforming RAS/RAF mutations in predicting sensitivity to the EGFR inhibitor cetuximab.

Importance

 Clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP) is associated with increased risk of atherosclerotic cardiovascular disease, and mouse experiments suggest that CHIP related toTet2loss of function in myeloid cells accelerates atherosclerosis via augmented interleukin (IL) 1β signaling. 

Objective

 To assess whether individuals with CHIP have greater cardiovascular event reduction in response to IL-1β neutralization in the Canankinumab Anti-inflammatory Thrombosis Outcomes Trial (CANTOS). 

Design, Setting, and Participants

 This randomized clinical trial took place from April 2011 to June 2017 at more than 1000 clinical sites in 39 countries. Targeted deep sequencing of genes previously associated with CHIP in a subset of trial participants using genomic DNA prepared from baseline peripheral blood samples were analyzed. All participants had prior myocardial infarction and elevated high-sensitivity C-reactive protein level above 0.20 mg/dL. Analysis took place between June 2017 and December 2021. 

Interventions

 Canakinumab, an anti–IL-1β antibody, given at doses of 50, 150, and 300 mg once every 3 months. 

Main Outcomes and Measures

 Major adverse cardiovascular events (MACE). 

Results

 A total of 338 patients (8.6%) were identified in this subset with evidence for clonal hematopoiesis. As expected, the incidence of CHIP increased with age; the mean (SD) age of patients with CHIP was 66.3 (9.2) years and 61.5 (9.6) years in patients without CHIP. Unlike other populations that were not preselected for elevated C-reactive protein, in the CANTOS population variants inTET2were more common thanDNMT3A(119 variants in 103 patients vs 86 variants in 85 patients). Placebo-treated patients with CHIP showed a nonsignificant increase in the rate of MACE compared with patients without CHIP using a Cox proportional hazard model (hazard ratio, 1.32 [95% CI, 0.86-2.04];P = .21). Exploratory analyses of placebo-treated patients with a somatic variant in eitherTET2orDNMT3A(n = 58) showed an equivocal risk for MACE (hazard ratio, 1.65 [95% CI, 0.97-2.80];P = .06). Patients with CHIP due to somatic variants inTET2also had reduced risk for MACE while taking canakinumab (hazard ratio, 0.38 [95% CI, 0.15-0.96]) with equivocal difference compared with others (Pfor interaction = .14). 

Conclusions and Relevance

 These results are consistent with observations of increased risk for cardiovascular events in patients with CHIP and raise the possibility that those withTET2variants may respond better to canakinumab than those without CHIP. Future studies are required to further substantiate this hypothesis. 

Trial Registration

 ClinicalTrials.gov Identifier:NCT01327846

Abstract With the rapid advancement of sequencing technologies in the past decade, next generation sequencing (NGS) analysis has been widely applied in cancer genomics research. More recently, NGS has been adopted in clinical oncology to advance personalized medicine. Clinical applications of precision oncology require accurate tests that can distinguish tumor-specific mutations from errors or artifacts introduced during NGS processes or data analysis. Therefore, there is an urgent need to develop best practices in cancer mutation detection using NGS and the need for standard reference data sets for systematically benchmarking sequencing platforms, library protocols, bioinformatics pipelines and for measuring accuracy and reproducibility across platforms and methods. Within the SEQC2 consortium context, we established paired tumor-normal reference samples, a human triple-negative breast cancer cell line and a matched normal cell line derived from B lymphocytes. We generated whole-genome (WGS) and whole-exome sequencing (WES) data using 16 NGS library preparation protocols, seven sequencing platforms at six different centers. We systematically interrogated somatic mutations in the paired reference samples to identify factors affecting detection reproducibility and accuracy in cancer genomes. These large cross-platform/site WGS and WES datasets using well-characterized reference samples will represent a powerful resource for benchmarking NGS technologies, bioinformatics pipelines, and for the cancer genomics studies.

Neutrophils and monocytes provide a first line of defense against infections as part of the innate immune system. Here we report the integrated analysis of transcriptomic and epigenetic landscapes for circulating monocytes and neutrophils with the aim to enable downstream interpretation and functional validation of key regulatory elements in health and disease. We collected RNA-seq data, ChIP-seq of six histone modifications and of DNA methylation by bisulfite sequencing at base pair resolution from up to 6 individuals per cell type. Chromatin segmentation analyses suggested that monocytes have a higher number of cell-specific enhancer regions (4-fold) compared to neutrophils. This highly plastic epigenome is likely indicative of the greater differentiation potential of monocytes into macrophages, dendritic cells and osteoclasts. In contrast, most of the neutrophil-specific features tend to be characterized by repressed chromatin, reflective of their status as terminally differentiated cells. Enhancers were the regions where most of differences in DNA methylation between cells were observed, with monocyte-specific enhancers being generally hypomethylated. Monocytes show a substantially higher gene expression levels than neutrophils, in line with epigenomic analysis revealing that gene more active elements in monocytes. Our analyses suggest that the overexpression of c-Myc in monocytes and its binding to monocyte-specific enhancers could be an important contributor to these differences. Altogether, our study provides a comprehensive epigenetic chart of chromatin states in primary human neutrophils and monocytes, thus providing a valuable resource for studying the regulation of the human innate immune system.

We characterized two reference samples for NGS technologies: a human triple-negative breast cancer cell line and a matched normal cell line. Leveraging several whole-genome sequencing (WGS) platforms, multiple sequencing replicates, and orthogonal mutation detection bioinformatics pipelines, we minimized the potential biases from sequencing technologies, assays, and informatics. Thus, our “truth sets” were defined using evidence from 21 repeats of WGS runs with coverages ranging from 50X to 100X (a total of 140 billion reads). These “truth sets” present many relevant variants/mutations including 193 COSMIC mutations and 9,016 germline variants from the ClinVar database, nonsense mutations in BRCA1/2 and missense mutations in TP53 and FGFR1. Independent validation in three orthogonal experiments demonstrated a successful stress test of the truth set. We expect these reference materials and “truth sets” to facilitate assay development, qualification, validation, and proficiency testing. In addition, our methods can be extended to establish new fully characterized reference samples for the community.

Monitoring neutrophil gene expression is a powerful tool for understanding disease mechanisms, developing new diagnostics, therapies and optimizing clinical trials. Neutrophils are sensitive to the processing, storage and transportation steps that are involved in clinical sample analysis. This study is the first to evaluate the capabilities of technologies from 10X Genomics, PARSE Biosciences, and HIVE (Honeycomb Biotechnologies) to generate high-quality RNA data from human blood-derived neutrophils. Our comparative analysis shows that all methods produced high quality data, importantly capturing the transcriptomes of neutrophils. 10X FLEX cell populations in particular showed a close concordance with the flow cytometry data. Here, we establish a reliable single-cell RNA sequencing workflow for neutrophils in clinical trials: we offer guidelines on sample collection to preserve RNA quality and demonstrate how each method performs in capturing sensitive cell populations in clinical practice.