DNA:n korjaus, p53 ja apoptoosifenotyypit keuhkosyövässä

Tausta:

Ihmisen karsinogeneesin laboratorio suorittaa havainnoivaa ei-pienisoluista keuhkosyöpää (NSCLC) koskevaa tapauskontrollitutkimusta Baltimoressa, MD. Tämä molekyyliepidemiologinen tutkimus kehitettiin testaamaan mutageeniherkkyysmäärityksen luotettavuutta ja pätevyyttä, jossa tapaus-verrokkitutkimus tarvitaan tapausvirheen mahdollisuuden arvioimiseksi. Tärkeää on, että tämä protokolla luo resurssin, joka mahdollistaa lisäbiomarkkereiden ja geeni-ympäristövuorovaikutusten tutkimisen. Rekrytoinnin yhteydessä tapaukset ja kontrollit saavat jäsennellyn, henkilökohtaisen haastattelun, jossa arvioidaan aiempaa sairaus- ja syöpähistoriaa, tupakan ja sähkösavukkeiden käyttöä, alkoholin käyttöä, tämänhetkisiä lääkkeitä, ammattihistoriaa, perheen sairaushistoriaa, kuukautishistoriaa ja estrogeenin käyttöä, viimeaikaisia ​​ravintolisät ja kofeiinin saanti ja sosioekonominen asema. Näytteenotto koostuu kertaluonteisesta verinäytteestä ja/tai suuvedestä poskisolujen (suun solujen) keräämiseksi sekä kertaluonteisesta virtsanäytteestä. Lisäksi tapauksia varten voidaan saada syöpä ja ympäröivä ei-syöpäkudos, joka on poistettu kirurgisesti ja jota ei tarvita diagnoosiin, sekä nykyiset lääketieteelliset tiedot potilaskertomuksista. Primääriset soluviljelmät voidaan muodostaa saatavilla olevasta tuoreesta kasvainkudoksesta. Tutkittavat fenotyyppimarkkerit arvioivat DNA:n korjauksen pätevyyttä lymfosyyttiviljelmissä, jotka on altistettu in vitro säteilylle, bleomysiinille, bentso(a)pyreenidioliepoksidille mittaamalla kromosomipoikkeavuuksien induktiota, p53:a ja apoptoosia. Buffy coat -soluista tai poskisoluista saatua DNA:ta käytetään yhden nukleotidin polymorfismien (SNP:iden) muodossa tapahtuvan ituradan vaihtelun analysoimiseen geeneissä, jotka osallistuvat DNA:n korjaamiseen, synnynnäiseen immuniteettiin, solusyklin hallintaan, angiogeneesiin, apoptoosiin, sytokiineihin, nikotiiniriippuvuuteen, tulehdukseen, hormonien aineenvaihdunta ja mikroRNA. Lisäksi vuonna 2010 saatiin IRB-hyväksyntä tämän tutkimuksen sisällyttämiseksi usean laitoksen genominlaajuiseen assosiaatiotutkimukseen (GWAS), joka koskee keuhkosyöpää afroamerikkalaisilla. Tapauksista saaduista kasvaimista arvioidaan estrogeeni- ja progesteronireseptorit, somaattiset mutaatiot ja geeniekspressio. Virtsan, plasman, seerumin ja kudosnäytteiden metabolomiikka analysoidaan kohdentamattomalla lähestymistavalla.

Tavoitteet:

1. Sen määrittämiseksi, ennustavatko mutageeniherkkyys, p53-induktio ja apoptoosi viljellyissä lymfosyyteissä keuhkosyövän riskiä.
2. Selvittää sukupuolisteroidien aineenvaihdunnan, estrogeenialtistuksen ja keuhkosyövän riskin välinen suhde.
3. Tutkia ja kehittää keuhkosyövän riskin ja eloonjäämisen fenotyyppisiä tai ennustavia markkereita, jotka perustuvat mutageeniherkkyyteen, polymorfisiin markkereihin, geeniekspressioon ja metabolomiikkaan.
4. Tutkia keuhkosyövän riskiin ja eloonjäämiseen liittyviä rodullisia eroja.
5. Tutkia kiertävien sytokiinien ja keuhkosyövän riskin ja eloonjäämisen välistä suhdetta ja luoda tehokkain menetelmä sytokiinien havaitsemiseksi.
6. Luoda tarkempi syntyperämitta käyttämällä esivanhempien informatiivista markkerianalyysiä ja integroida tämä muuttuja terveyseroja koskeviin tutkimuksiimme

7. Suorittaa seerumin, plasman ja virtsan metabolomiikan tutkimuksia uusien riskin, diagnoosin ja ennusteen merkkiaineiden löytämiseksi. Käytämme ultraperformance-nestekromatografiaa yhdistettynä massaspektrometriaan (UPLS-MS) etsiäksemme pienimolekyylipainoisia endogeenisiä metaboliitteja, jotka voivat luokitella syövän ja ennustaa lopputuloksen.

   Tämä on uusi lähestymistapa biomarkkerien löytämiseen, joka hyödyntää myös ei-invasiivista bionäytteiden keräämisprosessia. Tuumoria ja vastaavia ei-kasvainkudoksia vastaavilta potilailta testataan myös käyttämällä samoja menetelmiä uusien kasvaimen metaboliittien löytämisen laajentamiseksi. Lisäksi D-vitamiinin metaboliitteja tutkitaan seeruminäytteistä keuhkosyöpätapauksista ja verrokkeista verenkierron välisen suhteen arvioimiseksi.

   D-vitamiinin aineenvaihduntatuotteiden tasot syöpäriskin ja eloonjäämisen kanssa. Tämä analyysi yhdistetään D-vitamiinireitin SNP:iden testaamiseen vastaavilla potilailla sen määrittämiseksi, liittyvätkö tietyt SNP:t myös D-vitamiinitasoihin.

8. Arvioida syöpädiagnoosin ja ennusteen biomarkkereita kiertävässä kasvain-DNA:ssa
9. Arvioida keuhkokudoksessa olevaa mikrobiomia (mikrobit) käyttämällä kiinteiden kudosten in situ -hybridisaatiota, jonka yhteistyökumppanit suorittavat Mayo Clinicissä. Yhteistyökumppanit eivät saa tietoja muista näytteistä kuin niiden kudosten alkuperästä.
10. Kerää tietoa ja bionäytteitä potilaista, jotka saivat pieniannoksisen TT-seulonnan osana keuhkosyöpädiagnoosia. Tämä on tarkoitettu keuhkosyövän diagnoosin ja ennusteen ei-invasiivisten biomarkkereiden tutkimiseen. Pieniannoksista TT-seulontaa tarjotaan nyt UMMS:ssä ja VA:ssa keuhkosyövän varhaisen havaitsemisen tarkoituksiin. Nämä seulontaohjeet ovat CMS-suositusten mukaisia, eli 55–77-vuotiaat, yli 30 pakkausvuotta tupakoineet ja tupakoinnin lopettamista 15 vuotta tai vähemmän. Tällaisille korkean riskin potilaille tarjotaan vuosittainen seulonta.
11. Kasvata keuhkosyöväspesifisiä mikrobiomi-bakteereja ihmisen keuhkosyövistä. Tämä työ suoritetaan osittain yhteistyökumppanimme tohtori Paul Owrinin kanssa, joka on asiantuntija mikrobilajien viljelyssä ihmiskudoksista. Nämä näytteet, noin 10 vuodessa, poistetaan kaikista potilastiedoista.
12. Suorittaa kasvain- ja normaalikudosten RNA-analyysi yhteistyössä tohtori Isidore Rigoustosin kanssa tavoitteena löytää uusia signalointireittejä keuhkosyövässä.
13. Jakaa tietomme suuremmille konsortioille, jotta voimme tehdä tutkimuksia suuremmalla teholla ja tehdä arvokkaita, toistettavia havaintoja keuhkosyövän epidemiologiasta. Toteutamme tämän tiedonsiirron DTA:n kautta.
14. Suorittaa seuraavan sukupolven DNA-sekvensointi tähän protokollaan kirjattujen potilaiden kasvaimista (ja vastaavista normaaleista).
15. Tehdä yhteistyötä intramuraalien kollegoiden, erityisesti NIMHD:n tri Jung Byunin kanssa tämän sopimuksen puitteissa näytteiden genomianalyysissä (seuraavan sukupolven DNA-sekvensointi). Odotamme lähettävän jopa 400 näytettä. Näihin näytteisiin ei lähetetä tai sisällytetä henkilökohtaisia ​​tunnistetietoja.
16. Tehdä yhteistyötä ulkopuolisten kollegoiden, erityisesti tohtori John Simmonsin Personal Genome Diagnosticsista ja tohtori Peter Campbellin kanssa Welcome Sanger Institutesta, Englannista, tämän sopimuksen puitteissa näytteiden genomianalyysissä (seuraavan sukupolven DNA-sekvensointi). Odotamme lähettävän jopa 400 näytettä. Näihin näytteisiin ei lähetetä tai sisällytetä henkilökohtaisia ​​tunnistetietoja.
17. Suorittaa MTA:t edellä kohdassa 16 esitettyjen kollegoiden kanssa.
18. Taltioida lisääntymishistoriaan liittyvät altistukset sekä miehillä että naisilla sekä tapausten että kontrollien joukossa ja yhdistää nämä altistukset syöpäriskiin ja terveyseroihin.
19. Käyttää kyselylomakkeella kerättyä dataa geokoodaamiseen osallistujille.

Kelpoisuus:

• Histologisesti vahvistettu NSCLC, diagnosoitu viimeisen 2 vuoden aikana (tapaus).
• Tapausten esiintymistiheys iän (5 vuoden välein), sukupuolen ja rodun mukaan (populaatiopohjainen kontrolli).
• Syntynyt Yhdysvalloissa, asunut Marylandin osavaltiossa

• Aiheen ominaisuudet:

  • Puhuu englantia tarpeeksi hyvin haastateltavaksi
  • Fyysisesti ja henkisesti kykenevä suorittamaan haastattelu (eli pystyttävä kuulemaan haastattelija, ymmärtämään henkisesti haastattelijoiden kysymyksiä ja vastaamaan suullisesti)
  • Häntä ei ole koskaan haastateltu tämän tutkimuksen kontrollina
  • Ei asu tällä hetkellä laitoksessa, kuten vankilassa, vanhainkodissa tai turvakodissa
  • Ei aiemmin ollut muita syöpää kuin ei-melanooma-ihosyöpä tai kohdunkaulan in situ -syöpä (populaatiopohjainen kontrolli)
  • Onko kotona toimiva puhelin (väestöperusteinen ohjaus)

Design:

• Case/Control; Havainnollistava
• Suunniteltu tilastollinen analyysi: Genotyyppien ja syövän/eloonjäämisen väliset riskiyhteydet arvioidaan käyttämällä ehdotonta logistista regressiomallia, tarvittaessa kovariaattisuunnalla.
• Ilmoittautuvien koehenkilöiden lukumäärä: Tavoitekertymä on 6000 koehenkilöä, joista 450 tapausta/kukin sukupuoli afroamerikkalaisilla ja 800 tapausta/kukin sukupuoli valkoihoisilla. Kuhunkin tapausluokkaan valitaan yhtä monta kontrollia sukupuolen ja rodun yhdistelmän perusteella.
• Potilaille, joille tehdään pieniannoksinen TT-seulonta tähän protokollaan osallistuvissa sairaaloissa, rekisteröimme potilaat, joille on tehty "positiivinen" skannaus ja jotka ovat joko UMMS- tai VA-sairaalassa lisäseurantaa varten.