DNA-Reparatur, p53- und Apoptose-Phänotypen bei Lungenkrebs

Hintergrund:

Das Laboratory of Human Carcinogenesis führt in Baltimore, MD, eine beobachtende Fall-Kontroll-Studie zu nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) durch. Diese molekulare epidemiologische Studie wurde entwickelt, um die Zuverlässigkeit und Gültigkeit des Mutagen-Sensitivitätstests zu testen, wobei eine Fall-Kontroll-Studie erforderlich ist, um die Möglichkeit einer Fallverzerrung zu beurteilen. Wichtig ist, dass dieses Protokoll eine Ressource schafft, die die Untersuchung zusätzlicher Biomarker und Gen-Umwelt-Interaktionen ermöglicht. Bei der Rekrutierung erhalten Fälle und Kontrollen ein strukturiertes, persönliches Interview, in dem die Vorgeschichte von Krankheiten und Krebs, der Konsum von Tabak und elektronischen Zigaretten, Alkoholkonsum, aktuelle Medikamente, Berufsgeschichte, familiäre Krankengeschichte, Menstruationsgeschichte und Östrogenkonsum, aktuelle Nahrungsergänzungsmittel usw. beurteilt werden Koffeinkonsum und sozioökonomischer Status. Die Probenentnahme besteht aus einer einmaligen Blutprobe und/oder Mundspülung zur Gewinnung von Wangenzellen (Mundzellen) und einer einmaligen Urinprobe. Darüber hinaus können in bestimmten Fällen Krebs und umliegendes nicht krebsartiges Gewebe, das chirurgisch entfernt wurde und für die Diagnose nicht benötigt wird, sowie aktuelle medizinische Informationen aus Krankenakten eingeholt werden. Primäre Zellkulturen können aus verfügbarem frischem Tumorgewebe hergestellt werden. Die zu untersuchenden phänotypischen Marker werden die Leistungsfähigkeit der DNA-Reparatur in Lymphozytenkulturen beurteilen, die in vitro Strahlung, Bleomycin, Benzo(a)pyrendiolepoxid ausgesetzt sind, indem sie die Induktion von Chromosomenaberrationen, p53 und Apoptose messen. DNA aus Buffy Coats oder Wangenzellen wird zur Analyse der Keimbahnvariation in Form von Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) in Genen verwendet, die an DNA-Reparatur, angeborener Immunität, Zellzykluskontrolle, Angiogenese, Apoptose, Zytokinen, Nikotinsucht, Entzündungen usw. beteiligt sind. Hormonstoffwechsel und microRNA. Darüber hinaus erhielt das IRB im Jahr 2010 die Genehmigung, diese Studie in eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) mehrerer Institutionen zu Lungenkrebs bei Afroamerikanern einzubeziehen. Tumoren aus Fällen werden auf Östrogen- und Progesteronrezeptoren, somatische Mutationen und Genexpression untersucht. Die Metabolomik von Urin-, Plasma-, Serum- und Gewebeproben wird durch einen ungezielten Ansatz analysiert.

Ziele:

1. Um festzustellen, ob Mutagenempfindlichkeit, p53-Induktion und Apoptose in kultivierten Lymphozyten das Lungenkrebsrisiko vorhersagen.
2. Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Sexualsteroidstoffwechsel, Östrogenexposition und Lungenkrebsrisiko.
3. Untersuchung und Entwicklung phänotypischer oder prädiktiver Marker für das Risiko und Überleben von Lungenkrebs, basierend auf Mutagensensitivität, polymorphen Markern, Genexpression und Metabolomik.
4. Untersuchung der Rassenunterschiede im Zusammenhang mit dem Risiko und Überleben von Lungenkrebs.
5. Untersuchung des Zusammenhangs zwischen zirkulierenden Zytokinen und Risiko und Überleben von Lungenkrebs und Etablierung der robustesten Methode zum Nachweis von Zytokinen.
6. Um ein genaueres Maß für die Abstammung mithilfe einer informativen Markeranalyse der Abstammung zu generieren und diese Variable in unsere Studien zu gesundheitlichen Ungleichheiten zu integrieren

7. Durchführung von Studien zur Metabolomik an Serum, Plasma und Urin mit dem Ziel, neue Risiko-, Diagnose- und Prognosemarker zu entdecken. Wir werden Ultraperformance-Flüssigkeitschromatographie in Verbindung mit Massenspektrometrie (UPLS-MS) verwenden, um nach endogenen Metaboliten mit kleinem Molekulargewicht zu suchen, die Krebs klassifizieren und den Ausgang vorhersagen können.

   Dies ist ein neuartiger Ansatz zur Biomarker-Entdeckung, der auch den nicht-invasiven Prozess der Bioprobenentnahme nutzt. Mit den gleichen Methoden werden auch Tumor- und entsprechende Nicht-Tumorgewebe von entsprechenden Patienten getestet, um die Entdeckung neuer Tumormetaboliten zu erweitern. Darüber hinaus werden Metaboliten von Vitamin D in Serumproben von Lungenkrebspatienten und Kontrollpersonen untersucht, um den Zusammenhang zwischen der Zirkulation und dem Blutkreislauf zu beurteilen

   Spiegel der Vitamin-D-Metaboliten mit Krebsrisiko und Überleben. Diese Analyse wird mit Tests der SNPs des Vitamin-D-Signalwegs bei entsprechenden Patienten gekoppelt, um festzustellen, ob bestimmte SNPs auch mit dem Vitamin-D-Spiegel verbunden sind.

8. Bewertung von Biomarkern für die Krebsdiagnose und -prognose in zirkulierender Tumor-DNA
9. Bewertung des im Lungengewebe vorhandenen Mikrobioms (Mikroben) mithilfe der In-situ-Hybridisierung von fixiertem Gewebe, die von Mitarbeitern an der Mayo Clinic durchgeführt werden soll. Die Mitarbeiter erhalten keine Informationen über die Proben außer ihrem Herkunftsgewebe.
10. Sammeln von Daten und Bioproben von Patienten, die im Rahmen ihrer Lungenkrebsdiagnose ein niedrig dosiertes CT-Screening erhalten haben. Dies dient der Untersuchung nicht-invasiver Biomarker für die Diagnose und Prognose von Lungenkrebs. Zur Früherkennung von Lungenkrebs wird jetzt an der UMMS und der VA ein Niedrigdosis-CT-Screening angeboten. Diese Screening-Richtlinien entsprechen den CMS-Richtlinien, d. h. Alter 55–77, >=30 Packungsjahre Raucher und Raucherentwöhnung seit 15 Jahren oder weniger. Solchen Hochrisikopatienten wird ein jährliches Screening angeboten.
11. Zur Kultivierung lungenkrebsspezifischer Mikrobiombakterien aus menschlichen Lungenkrebserkrankungen. Diese Arbeit wird zum Teil mit unserem Mitarbeiter Dr. Paul Owrin durchgeführt, der ein Experte für die Kultur mikrobieller Arten aus menschlichem Gewebe ist. Bei diesen Proben, etwa 10 pro Jahr, werden alle Patienteninformationen anonymisiert.
12. Durchführung einer RNA-Analyse von Tumor- und normalem Gewebe in Zusammenarbeit mit Dr. Isidore Rigoustos mit dem Ziel, neue Signalwege bei Lungenkrebs zu entdecken.
13. Unsere Daten in größere Konsortien einzubringen, damit wir Studien mit höherer Aussagekraft durchführen und wertvolle, reproduzierbare Beobachtungen zur Epidemiologie von Lungenkrebs machen können. Diese Datenübermittlung wickeln wir mittels DBA ab.
14. Durchführung einer DNA-Sequenzierung der nächsten Generation von Tumoren (und entsprechenden Normalwerten) von Patienten, die in dieses Protokoll aufgenommen wurden.
15. Zusammenarbeit mit intramuralen Kollegen, insbesondere Dr. Jung Byun am NIMHD, bei der Genomanalyse (Next-Generation-DNA-Sequenzierung) von Proben im Rahmen dieses Vertrags. Wir rechnen mit der Zusendung von bis zu 400 Proben. Es werden keine personenbezogenen Daten übermittelt oder diesen Proben beigefügt.
16. Zusammenarbeit mit außeruniversitären Kollegen, insbesondere Dr. John Simmons von Personal Genome Diagnostics und Dr. Peter Campbell vom Welcome Sanger Institute, England, bei der Genomanalyse (Next-Generation-DNA-Sequenzierung) von Proben im Rahmen dieses Vertrags. Wir rechnen mit der Zusendung von bis zu 400 Proben. Es werden keine personenbezogenen Daten übermittelt oder diesen Proben beigefügt.
17. Um MTAs mit Kollegen zu absolvieren, die in Punkt 16 oben beschrieben sind.
18. Es sollten Expositionen im Zusammenhang mit der Fortpflanzungsgeschichte sowohl bei Männern als auch bei Frauen sowohl in Fällen als auch in Kontrollen erfasst und diese Expositionen mit dem Krebsrisiko und gesundheitlichen Ungleichheiten in Beziehung gesetzt werden.
19. Verwendung der über den Fragebogen gesammelten Daten zur Geokodierung der Teilnehmer.

Teilnahmeberechtigung:

• Histologisch bestätigter NSCLC, diagnostiziert innerhalb der letzten 2 Jahre (Fall).
• Häufigkeit angepasst an Fälle nach Alter (5-Jahres-Intervalle), Geschlecht und Rasse (bevölkerungsbasierte Kontrolle).
• Geboren in den Vereinigten Staaten, wohnhaft im Bundesstaat Maryland

• Themenmerkmale:

  • Spricht gut genug Englisch, um interviewt zu werden
  • Körperlich und geistig in der Lage, das Interview durchzuführen (d. h. Sie müssen in der Lage sein, den Interviewer zu hören, die Fragen des Interviewers geistig zu verstehen und verbal zu antworten).
  • Wurde nie als Kontrolle für diese Studie befragt
  • Wohnt derzeit nicht in einer Einrichtung wie einem Gefängnis, einem Pflegeheim oder einer Unterkunft
  • Keine andere Krebserkrankung als nicht-melanozytärer Hautkrebs oder Carcinoma in situ des Gebärmutterhalses (populationsbasierte Kontrolle)
  • Verfügt über ein funktionierendes Telefon im Haus (bevölkerungsbasierte Kontrolle)

Design:

• Fall/Kontrolle; Beobachtungs
• Geplante statistische Analyse: Risikoassoziationen zwischen den Genotypen und Krebs/Überleben werden anhand eines bedingungslosen logistischen Regressionsmodells bewertet, gegebenenfalls mit Kovariatenanpassung.
• Anzahl der einzuschreibenden Probanden: Die angestrebte Anzahl an Probanden beträgt 6000 Probanden, bestehend aus 450 Fällen/jedem Geschlecht bei Afroamerikanern und 800 Fällen/jedem Geschlecht bei Kaukasiern. Für jede Fallkategorie wird basierend auf der Kombination von Geschlecht und Rasse eine gleiche Anzahl von Kontrollen ausgewählt.
• Für Patienten, die sich in den an diesem Protokoll teilnehmenden Krankenhäusern einem Niedrigdosis-CT-Screening unterziehen, werden wir Patienten einschreiben, die einen „positiven“ Scan hatten und entweder das UMMS oder das VA-Krankenhaus zur weiteren Nachuntersuchung aufsuchen.