Evolutionary trajectories of small cell lung cancer under therapy

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Julie George - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Lukas Maas - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Nima Abedpour - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Maria Cartolano - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Laura Kaiser - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Rieke N. Fischer - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Andreas H. Scheel - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Jan Philipp Weber - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Martin Hellmich - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Graziella Bosco - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Caroline Volz - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Christian Mueller - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Ilona Dahmen - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Felix John - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Cleidson Padua Alves - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Lisa Werr - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Jens Peter Panse - , Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Universität zu Köln (Autor:in)
  • Martin Kirschner - , Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Universität zu Köln (Autor:in)
  • Walburga Engel-Riedel - , Kliniken der Stadt Köln gGmbH (Autor:in)
  • Jessica Jürgens - , Kliniken der Stadt Köln gGmbH (Autor:in)
  • Erich Stoelben - , Marienhaus Klinikum Mainz (Autor:in)
  • Michael Brockmann - , Universität Witten/Herdecke (Autor:in)
  • Stefan Grau - , Universität zu Köln, Philipps-Universität Marburg (Autor:in)
  • Martin Sebastian - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)
  • Jan A. Stratmann - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main (Autor:in)
  • Jens Kern - , Pneumology and Respiratory Medicine (Autor:in)
  • Horst Dieter Hummel - , Julius-Maximilians-Universität Würzburg (Autor:in)
  • Balazs Hegedüs - , Universität Duisburg-Essen (Autor:in)
  • Martin Schuler - , Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Universität Duisburg-Essen (Autor:in)
  • Till Plönes - , Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Essen, Universität Duisburg-Essen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Clemens Aigner - , Universität Duisburg-Essen, Medizinische Universität Wien (Autor:in)
  • Thomas Elter - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Karin Toepelt - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Yon Dschun Ko - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Sylke Kurz - , Evangelische Lungenklinik Berlin (Autor:in)
  • Christian Grohé - , Evangelische Lungenklinik Berlin (Autor:in)
  • Monika Serke - , Lungenklinik Hemer Deutscher Gemeinschafts-Diakonieverband GmbH (Autor:in)
  • Katja Höpker - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Lars Hagmeyer - , Krankenhaus Bethanien gGmbH (Autor:in)
  • Fabian Doerr - , Universität Duisburg-Essen, Universität zu Köln (Autor:in)
  • Khosro Hekmath - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Judith Strapatsas - , Universitätsklinikum Düsseldorf (Autor:in)
  • Karl Otto Kambartel - , Krankenhaus Bethanien Moers (Autor:in)
  • Geothy Chakupurakal - , Praxis für Hämatologie und Onkologie (Autor:in)
  • Annette Busch - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Franz Georg Bauernfeind - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Frank Griesinger - , Carl von Ossietzky Universität Oldenburg (Autor:in)
  • Anne Luers - , Carl von Ossietzky Universität Oldenburg (Autor:in)
  • Wiebke Dirks - , Carl von Ossietzky Universität Oldenburg (Autor:in)
  • Rainer Wiewrodt - , Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Autor:in)
  • Andrea Luecke - , Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Autor:in)
  • Ernst Rodermann - , Onkologie Rheinsieg (Autor:in)
  • Andreas Diel - , Onkologie Rheinsieg (Autor:in)
  • Volker Hagen - , St.-Johannes-Hospital Dortmund (Autor:in)
  • Kai Severin - , MV-Zentrum für Onkologie und Hämatologie Cologne (Autor:in)
  • Roland T. Ullrich - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Hans Christian Reinhardt - , Universität Duisburg-Essen (Autor:in)
  • Alexander Quaas - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Magdalena Bogus - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Cornelius Courts - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Peter Nürnberg - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Kerstin Becker - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Viktor Achter - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Reinhard Büttner - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Jürgen Wolf - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Martin Peifer - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • Roman K. Thomas - , Universität zu Köln, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) (Autor:in)

Abstract

The evolutionary processes that underlie the marked sensitivity of small cell lung cancer (SCLC) to chemotherapy and rapid relapse are unknown1–3. Here we determined tumour phylogenies at diagnosis and throughout chemotherapy and immunotherapy by multiregion sequencing of 160 tumours from 65 patients. Treatment-naive SCLC exhibited clonal homogeneity at distinct tumour sites, whereas first-line platinum-based chemotherapy led to a burst in genomic intratumour heterogeneity and spatial clonal diversity. We observed branched evolution and a shift to ancestral clones underlying tumour relapse. Effective radio- or immunotherapy induced a re-expansion of founder clones with acquired genomic damage from first-line chemotherapy. Whereas TP53 and RB1 alterations were exclusively part of the common ancestor, MYC family amplifications were frequently not constituents of the founder clone. At relapse, emerging subclonal mutations affected key genes associated with SCLC biology, and tumours harbouring clonal CREBBP/EP300 alterations underwent genome duplications. Gene-damaging TP53 alterations and co-alterations of TP53 missense mutations with TP73, CREBBP/EP300 or FMN2 were significantly associated with shorter disease relapse following chemotherapy. In summary, we uncover key processes of the genomic evolution of SCLC under therapy, identify the common ancestor as the source of clonal diversity at relapse and show central genomic patterns associated with sensitivity and resistance to chemotherapy.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)880-889
Seitenumfang10
FachzeitschriftNature
Jahrgang627
Ausgabenummer8005
PublikationsstatusVeröffentlicht - 28 März 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 38480884

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • Genes, myc/genetics, Recurrence, Platinum/pharmacology, Humans, Middle Aged, Male, Drug Resistance, Neoplasm/drug effects, Neoplasm Recurrence, Local/genetics, Small Cell Lung Carcinoma/genetics, Lung Neoplasms/genetics, Animals, Immunotherapy, Female, Mice, Clone Cells/drug effects, Mutation, Evolution, Molecular