Predicting responses to immunotherapy Colon cancers with loss-of-function mutations in the mismatch repair (MMR) pathway have favorable responses to PD-1 blockade immunotherapy. In a phase 2 clinical trial, Le et al. showed that treatment success is not just limited to colon cancer (see the Perspective by Goswami and Sharma). They found that a wide range of different cancer types with MMR deficiency also responded to PD-1 blockade. The trial included some patients with pancreatic cancer, which is one of the deadliest forms of cancer. The clinical trial is still ongoing, and around 20% of patients have so far achieved a complete response. MMR deficiency appears to be a biomarker for predicting successful treatment outcomes for several solid tumors and indicates a new therapeutic option for patients harboring MMR-deficient cancers. Science , this issue p. 409 ; see also p. 358

SEEK and you may find cancer earlier Many cancers can be cured by surgery and/or systemic therapies when detected before they have metastasized. This clinical reality, coupled with the growing appreciation that cancer's rapid genetic evolution limits its response to drugs, have fueled interest in methodologies for earlier detection of the disease. Cohen et al. developed a noninvasive blood test, called CancerSEEK that can detect eight common human cancer types (see the Perspective by Kalinich and Haber). The test assesses eight circulating protein biomarkers and tumor-specific mutations in circulating DNA. In a study of 1000 patients previously diagnosed with cancer and 850 healthy control individuals, CancerSEEK detected cancer with a sensitivity of 69 to 98% (depending on cancer type) and 99% specificity. Science , this issue p. 926 ; see also p. 866

The earlier diagnosis of cancer is one of the keys to reducing cancer deaths in the future. Here we describe our efforts to develop a noninvasive blood test for the detection of pancreatic ductal adenocarcinoma. We combined blood tests for KRAS gene mutations with carefully thresholded protein biomarkers to determine whether the combination of these markers was superior to any single marker. The cohort tested included 221 patients with resectable pancreatic ductal adenocarcinomas and 182 control patients without known cancer. KRAS mutations were detected in the plasma of 66 patients (30%), and every mutation found in the plasma was identical to that subsequently found in the patient's primary tumor (100% concordance). The use of KRAS in conjunction with four thresholded protein biomarkers increased the sensitivity to 64%. Only one of the 182 plasma samples from the control cohort was positive for any of the DNA or protein biomarkers (99.5% specificity). This combinatorial approach may prove useful for the earlier detection of many cancer types.

Christine Iacobuzio-Donahue and colleagues report a detailed analysis of whole-genome sequencing data from primary and metastatic tumors in four patients with pancreatic cancer. They find that in each patient primary tumors and metastases have identical mutations in known driver genes. The extent of heterogeneity among driver gene mutations present in naturally occurring metastases—that is, treatment-naive metastatic disease—is largely unknown. To address this issue, we carried out 60× whole-genome sequencing of 26 metastases from four patients with pancreatic cancer. We found that identical mutations in known driver genes were present in every metastatic lesion for each patient studied. Passenger gene mutations, which do not have known or predicted functional consequences, accounted for all intratumoral heterogeneity. Even with respect to these passenger mutations, our analysis suggests that the genetic similarity among the founding cells of metastases was higher than that expected for any two cells randomly taken from a normal tissue. The uniformity of known driver gene mutations among metastases in the same patient has critical and encouraging implications for the success of future targeted therapies in advanced-stage disease.