Abstract Patient stratification biomarkers that enable the translation of cancer genetic knowledge into clinical use are essential for the successful and rapid development of emerging targeted anticancer therapeutics. Here, we describe the identification of patient stratification biomarkers for NVP-BGJ398, a novel and selective fibroblast growth factor receptor (FGFR) inhibitor. By intersecting genome-wide gene expression and genomic alteration data with cell line–sensitivity data across an annotated collection of cancer cell lines called the Cancer Cell Line Encyclopedia, we show that genetic alterations for FGFR family members predict for sensitivity to NVP-BGJ398. For the first time, we report oncogenic FGFR1 amplification in osteosarcoma as a potential patient selection biomarker. Furthermore, we show that cancer cell lines harboring FGF19 copy number gain at the 11q13 amplicon are sensitive to NVP-BGJ398 only when concomitant expression of β-klotho occurs. Thus, our findings provide the rationale for the clinical development of FGFR inhibitors in selected patients with cancer harboring tumors with the identified predictors of sensitivity. Significance: The success of a personalized medicine approach using targeted therapies ultimately depends on being able to identify the patients who will benefit the most from any given drug. To this end, we have integrated the molecular profiles for more than 500 cancer cell lines with sensitivity data for the novel anticancer drug NVP-BGJ398 and showed that FGFR genetic alterations are the most significant predictors for sensitivity. This work has ultimately endorsed the incorporation of specific patient selection biomakers in the clinical trials for NVP-BGJ398. Cancer Discov; 2(12); 1118–33. ©2012 AACR. Read the Commentary on this article by Loch and Pollock, p. 1081 This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 1065

The calcium-activated chloride channel anoctamin 1 ( ANO1 ) is located within the 11q13 amplicon, one of the most frequently amplified chromosomal regions in human cancer, but its functional role in tumorigenesis has remained unclear. The 11q13 region is amplified in ∼15% of breast cancers. Whether ANO1 is amplified in breast tumors, the extent to which gene amplification contributes to ANO1 overexpression, and whether overexpression of ANO1 is important for tumor maintenance have remained unknown. We have found that ANO1 is amplified and highly expressed in breast cancer cell lines and primary tumors. Amplification of ANO1 correlated with disease grade and poor prognosis. Knockdown of ANO1 in ANO1-amplified breast cancer cell lines and other cancers bearing 11q13 amplification inhibited proliferation, induced apoptosis, and reduced tumor growth in established cancer xenografts. Moreover, ANO1 chloride channel activity was important for cell viability. Mechanistically, ANO1 knockdown or pharmacological inhibition of its chloride-channel activity reduced EGF receptor (EGFR) and calmodulin-dependent protein kinase II (CAMKII) signaling, which subsequently attenuated AKT, v-src sarcoma viral oncogene homolog (SRC), and extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation in vitro and in vivo. Our results highlight the involvement of the ANO1 chloride channel in tumor progression and provide insights into oncogenic signaling in human cancers with 11q13 amplification, thereby establishing ANO1 as a promising target for therapy in these highly prevalent tumor types.