Somatic mutations of the H3F3A and HIST1H3B genes encoding the histone H3 variants, H3.3 and H3.1, were recently identified in high-grade gliomas arising in the thalamus, pons and spinal cord of children and young adults. However, the complete range of patients and locations in which these tumors arise, as well as the morphologic spectrum and associated genetic alterations remain undefined. Here, we describe a series of 47 diffuse midline gliomas with histone H3-K27M mutation. The 25 male and 22 female patients ranged in age from 2 to 65 years (median = 14). Tumors were centered not only in the pons, thalamus, and spinal cord, but also in the third ventricle, hypothalamus, pineal region and cerebellum. Patients with pontine tumors were younger (median = 7 years) than those with thalamic (median = 24 years) or spinal (median = 25 years) tumors. A wide morphologic spectrum was encountered including gliomas with giant cells, epithelioid and rhabdoid cells, primitive neuroectodermal tumor (PNET)-like foci, neuropil-like islands, pilomyxoid features, ependymal-like areas, sarcomatous transformation, ganglionic differentiation and pleomorphic xanthoastrocytoma (PXA)-like areas. In this series, histone H3-K27M mutation was mutually exclusive with IDH1 mutation and EGFR amplification, rarely co-occurred with BRAF-V600E mutation, and was commonly associated with p53 overexpression, ATRX loss (except in pontine gliomas), and monosomy 10.

Abstract Infant high-grade gliomas appear clinically distinct from their counterparts in older children, indicating that histopathologic grading may not accurately reflect the biology of these tumors. We have collected 241 cases under 4 years of age, and carried out histologic review, methylation profiling, and custom panel, genome, or exome sequencing. After excluding tumors representing other established entities or subgroups, we identified 130 cases to be part of an “intrinsic” spectrum of disease specific to the infant population. These included those with targetable MAPK alterations, and a large proportion of remaining cases harboring gene fusions targeting ALK (n = 31), NTRK1/2/3 (n = 21), ROS1 (n = 9), and MET (n = 4) as their driving alterations, with evidence of efficacy of targeted agents in the clinic. These data strongly support the concept that infant gliomas require a change in diagnostic practice and management. Significance: Infant high-grade gliomas in the cerebral hemispheres comprise novel subgroups, with a prevalence of ALK, NTRK1/2/3, ROS1, or MET gene fusions. Kinase fusion–positive tumors have better outcome and respond to targeted therapy clinically. Other subgroups have poor outcome, with fusion-negative cases possibly representing an epigenetically driven pluripotent stem cell phenotype. See related video: https://vimeo.com/438254885 See related commentary by Szulzewsky and Cimino, p. 904. This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 890

Abstract Pediatric brain tumors are the leading cause of cancer-related death in children in the United States and contribute a disproportionate number of potential years of life lost compared to adult cancers. Moreover, survivors frequently suffer long-term side effects, including secondary cancers. The Children’s Brain Tumor Network (CBTN) is a multi-institutional international clinical research consortium created to advance therapeutic development through the collection and rapid distribution of biospecimens and data via open-science research platforms for real-time access and use by the global research community. The CBTN’s 32 member institutions utilize a shared regulatory governance architecture at the Children’s Hospital of Philadelphia to accelerate and maximize the use of biospecimens and data. As of August 2022, CBTN has enrolled over 4,700 subjects, over 1,500 parents, and collected over 65,000 biospecimen aliquots for research. Additionally, over 80 preclinical models have been developed from collected tumors. Multi-omic data for over 1,000 tumors and germline material is currently available with data generation for > 5,000 samples underway. To our knowledge, CBTN provides the largest open-access pediatric brain tumor multi-omic dataset annotated with longitudinal clinical and outcome data, imaging, associated biospecimens, child-parent genomic pedigrees, and in vivo and in vitro preclinical models. Empowered by NIH-supported platforms such as the Kids First Data Resource and the Childhood Cancer Data Initiative, the CBTN continues to expand the resources needed for scientists to accelerate translational impact for improved outcomes and quality of life for children with brain and spinal cord tumors.