MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt C
Krebsrisikofaktoren und Krebsprävention
de wurden O4-etT-Spiegel in DNA bestimmt, die zuvor mit
N-Äthyl-N-Nitroso-Harnstoff in vitro behandelt wurde. Dabei
wurde eine konzentrationsabhängige Bildung von O4- etT nachgewiesen. Da O4-etT in der DNA schlecht repariert
wird, ist unsere Methode zum Biomonitoring von Tabakrauch-assoziierte
DNA-Schäden geeignet. Wie gezeigt, besitzt
unsere neu entwickelte Methode eine genügend hohe
Nachweisempfindlichkeit und Spezifität, um O4-etT in Surrogatzellen
von Zigarettenrauchern nachzuweisen [9].
Zigarettenraucher inhalieren eine Vielzahl von Karzinogenen,
die entweder aus dem Tabak selbst stammen oder durch
Pyrolyse im Rauch entstehen. Dabei werden auch freie
Radikale gebildet, die oxidativen Stress und LPO induzieren.
Es ist bekannt, dass mehrere miskodierende Karzinogen-
DNA-Addukte durch Zigarettenrauch gebildet werden und
damit den Karzinogeneseprozess in der Lunge in Gang setzen.
Wir haben deshalb verschiedene Arten von DNA-
Addukten untersucht, die im nicht malignen Lungengewebe
gebildet werden. Es wurde Operationsmaterial von
13 Rauchern und 11 Nichtrauchern - alle operierte Lungenkrebspatienten
- analysiert. O4-etT-, εdA- und εdC -Spiegel
wurden analysiert. Addukte von polyzyklischen aromatischen
Kohlenwasserstoffen (PAH) wurden durch 32P-Post markierung nach Nuklease P1 Anreicherung als diagonale
radioaktive Zonen bestimmt. Mittelwerte für O4-etT- und
PAH-DNA-Addukt-Spiegel waren in Rauchern signifikant höher.
Dagegen waren die Etheno-DNA-Adduktspiegel bei
Rauchern und Nichtrauchern gleich hoch, zeigten aber große
interindividuelle Schwankungen (80 - 250fach). Da alle
Raucher zumindest 1 Woche von der Operation das Rauchen
eingestellt hatten, belegen unsere Ergebnisse die
Persistenz von O4-etT- und PAH-DNA-Addukten in der
menschlichen Lunge. Da beide Adduktspiegel positiv korreliert
waren, müssen beide DNA-Läsionen hauptsächlich von
Schadstoffen im Zigarettenrauch herstammen. Unsere Ergebnisse
belegen, dass zusätzlich zu den von PAH und tabakspezifischen
Nitrosaminen verursachten DNA-Schäden bei
Rauchern auch miskodierende O4-etT- Addukte entstehen
und damit zu einer erhöhten genomische Instabilität und
Lungenkrebsrisiko bei Rauchern beitragen [10]. Der
Bildungsmechanismus des äthylierenden Agenz im Tabakrauch
ist bisher ungeklärt.
Publikationen (* = externer Koautor)
[1] Bartsch, H., Nair, J., Owen, R.W.: Exocyclic DNA adducts as
oxidative stress markers in colon carcinogenesis: potential role of
lipid peroxidation, dietary fat and antioxidants. Biol Chem. 383
(2002) 915-21.
[2] Bartsch, H., NAir, J.: potential role of lipid peroxidation
derived DNA damage in human colon carcinogenesis: studies on
exocyclic base adducts as stable oxidative stress markers.
Cancer Detect Prev. 26 (2002) 308-12.
[3] Godschalk, R., *Curfs, D., Bartsch, H., *van Schooten, F.-J.,
Nair, J.: Benzo[a]pyrene enhances oxidative stress and lipid
peroxidation induced DNA damage in aorta of apoliproprotein E
knockout mice. Free Radical Research 37 (2003) 1299-1305.
[4] Frank, N., Knauft, J., Amelung, F., Nair, J., Wesch, H.,
Bartsch, H.: No prevention of liver and kidney tumors in Long-
Evans Cinnamon rats by dietary curcumin, but inhibition at other
sites and of metastases. Mutation Research 523-524 (2003)
127-135.
[5] Frank, A., *Seitz, H.K., Bartsch, H., Frank, N., Nair, J.: Immunohistochemical
detection of 1,N 6-ethenodeoxadenosine in
nuclei of human liver affected by diseases predisposing to
hepato-carcinogenesis. Carcinogenesis (2004), im Druck.
Abteilung C010
Toxikologie und Krebsrisikofaktoren
[6] *Hanaoka, T., Nair, J., *Takahashi, Y., *Sasaki, S., Bartsch,
H., *Tsugane, S.: Urinary excretion of 1, N6-ethenodeoxyadeno sine, a marker of oxidative DNA damage in postmenopousal
Japanese women participating in a dietary intervention trial in
Northern Japan. International Journal of Cancer 100 (2002) 71-
75.
[7] *Felix, K., *Rockwood, L.D., *Pretsch, W., Nair, J., Bartsch,
H., *Bornkamm, G.-W., *Janz, S.: Moderate g6pd deficiency increases
mutation rates in the brain of mice. Free Radical Biology
& Medicine 32 (2002) 663-673.
[8] Sun X, Jagadeesan N, Bartsch H. A modified immuno-enriched
32P-postlabeling method for analyzing the malondialdehyde-deoxyguanosine
adduct, 3-(2-deoxy-β-D-erythro-pentofuranosyl)pyrimido[1,2-α]purin-10(3H)-one
in human tissue samples.
Chemical Research in Toxicology,17 (2004) 268-272.
[9] Godschalk, R.W.L., Nair, J., Kliem, C., Wiessler, M., *Bouvier,
G., Bartsch, H.: Modified immuno-enriched 32P-HPLC assay for the
detection of O4-ethylthymidine in human biomonitoring studies.
Chemical Research in Toxicology 15 (2002) 433-437.
[10] Godschalk, R., Nair, J., *van Schooten, F.J., Risch, A.,
*Drings, P., *Kayser K., *Dienemann, H., Bartsch, H.: Comparison
of multiple DNA adduct types in tumor adjacent human lung
tissue: effect of cigarette smoking. Carcinogenesis 23 (2002)
2081-2086.
Zusatzfinanzierung: Marie Curie Fellowship Program from EU; EU
Contract MCFI-2000-01241. EU-Contract QLRT-2000-4.2.1 Oxidative
Stress and Chronic Diseases: Exocyclic DNA Adducts as
Markers for Disrupted Genomic Integrity and Risk. WCRF (London)
Grant.
Biomonitoring, molekulare Dosimetrie und
Analytik (C010-5)
B. Spiegelhalder
Angesichts ihrer Bedeutung als Expositionsmarker und initiierende
Läsionen bei der Krebsentstehung werden die folgenden
karzinogenen DNA-Addukte genauer untersucht: oxidative
Basenschäden, Benzo(a)pyren-Diolepoxid-DNA-
Addukte sowie einige Addukte aus tabakspezifischen und
anderen umweltrelevanten Nitrosaminen. Um die Expositionen
und Quellen für DNA-schädigende Substanzen exogenen
und endogenen Ursprungs in exponierten Bevölkerungs-
und Hochrisikogruppen zu identifizieren, werden
hochsensible und spezifische Methoden zum Nachweis von
DNA- bzw. Proteinaddukten entwickelt, die auf die menschliche
Situation anwendbar sind. Hierzu gehören GC-MS,
HPLC-MS und MALDI-TOF-MS in Kombination mit
Immunaffinitätsreinigung. Mit einem neu entwickeltem Verfahren
zur Bestimmung von Ozon verursachten DNA-Schäden
wird durch Immunoaffinitätschromatographie isoliertes
8-oxo-dG mit MALDI-TOFMassenspektrometrie und HPLC
mit Elektrochem.-Detektor analysiert. Als Biomarker zur Messung
von oxidativem Stress dient ein neues Verfahren zur
Bestimmung von Nitrotyrosin.
Weiterhin wird die Entwicklung und Validierung nichtinvasiver
Methoden für molekulare epidemiologische Ansätze
vorangetrieben, wobei z. B. Zellexfoliate aus Kolon, Harnblase
oder Lymphozyten und Erythrozyten in die Untersuchungen
mit einbezogen werden.
Entscheidend für die Erfolgsaussichten chemopräventiver
Vorhaben sind die klinisch und genetisch fundierte Bestimmung
von Hochrisikogruppen und die Etablierung geeigneter
klinisch messbarer Biomarker zum Monitoring von Patientengruppen
bei Interventionsstudien. Der Einfluss verschiedener
fremstoffmetabolisierender Enzyme auf das Risiko,
an verschiedenen Krebsarten zu erkranken, soll im
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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