The novel entity of "diffuse midline glioma, H3 K27M-mutant" has been defined in the 2016 revision of the World Health Organization (WHO) classification of tumors of the central nervous system (CNS). Tumors of this entity arise in CNS midline structures of predominantly pediatric patients and are associated with an overall dismal prognosis. They are defined by K27M mutations in H3F3A or HIST1H3B/C, encoding for histone 3 variants H3.3 and H3.1, respectively, which are considered hallmark events driving gliomagenesis. Here, we characterized 85 centrally reviewed diffuse gliomas on midline locations enrolled in the nationwide pediatric German HIT-HGG registry regarding tumor site, histone 3 mutational status, WHO grade, age, sex, and extent of tumor resection. We found 56 H3.3 K27M-mutant tumors (66%), 6 H3.1 K27M-mutant tumors (7%), and 23 H3-wildtype tumors (27%). H3 K27M-mutant gliomas shared an aggressive clinical course independent of their anatomic location. Multivariate regression analysis confirmed the significant impact of the H3 K27M mutation as the only independent parameter predictive of overall survival (P = 0.009). In H3 K27M-mutant tumors, neither anatomic midline location nor histopathological grading nor extent of tumor resection had an influence on survival. These results substantiate the clinical significance of considering diffuse midline glioma, H3 K27M-mutant, as a distinct entity corresponding to WHO grade IV, carrying a universally fatal prognosis.

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