DNA-reparation, p53 och apoptosfenotyper vid lungcancer

Bakgrund:

Laboratory of Human Carcinogenesis genomför en observationsstudie av icke-småcellig lungcancer (NSCLC) i Baltimore, MD. Denna molekylära epidemiologiska studie utvecklades för att testa tillförlitligheten och giltigheten av mutagenkänslighetsanalysen, där en fallkontrollstudie behövs för att bedöma möjligheten till fallbias. Viktigt är att detta protokoll etablerar en resurs som möjliggör studier av ytterligare biomarkörer och gen-miljö-interaktioner. Vid rekrytering får fall och kontroller en strukturerad personlig intervju som bedömer tidigare medicinsk historia och cancerhistoria, användning av tobak och elektroniska cigaretter, alkoholanvändning, aktuella mediciner, yrkeshistoria, familjemedicinsk historia, menstruationshistoria och östrogenanvändning, nyligen genomförda kosttillskott och koffeinintag och socioekonomisk status. Provtagningen består av ett engångsblodprov och/eller munvatten för att samla kindceller (orala celler) och ett engångsurinprov. Dessutom kan cancer och omgivande icke-cancervävnad som avlägsnats kirurgiskt och inte behövdes för diagnos erhållas för fall, samt aktuell medicinsk information från journaler. Primära cellkulturer kan etableras från tillgänglig färsk tumörvävnad. De fenotypiska markörerna som ska studeras kommer att bedöma förmågan att reparera DNA i lymfocytkulturer exponerade in vitro för strålning, bleomycin, benso(a)pyren-diol-epoxid genom att mäta induktion av kromosomavvikelser, p53 och apoptos. DNA från buffy coats eller kindceller kommer att användas för analys av könscellers variation i form av Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) i gener involverade i DNA-reparation, medfödd immunitet, cellcykelkontroll, angiogenes, apoptos, cytokiner, nikotinberoende, inflammation, hormonmetabolism och mikroRNA. Dessutom erhölls IRB godkännande 2010 för att inkludera denna studie i en multi-institution genomomfattande associationsstudie (GWAS) av lungcancer i afroamerikaner. Tumörer från fall kommer att utvärderas för östrogen- och progesteronreceptorer, somatiska mutationer och genuttryck. Urin-, plasma-, serum- och vävnadsprovermetabolomik kommer att analyseras med oriktade metoder.

Mål:

1. För att avgöra om mutagen känslighet, p53-induktion och apoptos i odlade lymfocyter är förutsägande för lungcancerrisk.
2. För att bestämma sambandet mellan könssteroidmetabolism, östrogenexponering och risk för lungcancer.
3. Att undersöka och utveckla fenotypiska eller prediktiva markörer för lungcancerrisk och överlevnad, baserat på mutagenkänslighet, polymorfa markörer, genuttryck och metabolomik.
4. Att undersöka rasskillnader associerade med lungcancerrisk och överlevnad.
5. Att undersöka sambandet mellan cirkulerande cytokiner med risk och överlevnad av lungcancer och att etablera den mest robusta metoden för cytokindetektering.
6. För att generera ett mer exakt mått på härkomst med hjälp av informativ marköranalys för anor och att integrera denna variabel i våra studier av hälsoskillnader

7. Att genomföra studier av metabolomik på serum, plasma och urin i syfte att upptäcka nya markörer för risk, diagnos och prognos. Vi kommer att använda ultraperformance vätskekromatografi kopplad till masspektrometri (UPLS-MS) för att söka efter endogena metaboliter med liten molekylvikt som kan klassificera cancer och förutsäga resultat.

   Detta är ett nytt tillvägagångssätt för upptäckt av biomarkörer som också utnyttjar den icke-invasiva processen för insamling av bioprover. Tumör och motsvarande icke-tumörvävnad från motsvarande patienter kommer också att testas med samma metoder för att utöka upptäckten av nya tumörmetaboliter. Vidare kommer metaboliter av vitamin D att undersökas på serumprover från lungcancerfall och kontroller för att bedöma sambandet mellan cirkulerande

   nivåer av vitamin D-metaboliter med cancerrisk och överlevnad. Denna analys kommer att kombineras med testning av vitamin D-väg SNP hos motsvarande patienter för att avgöra om vissa SNP också är associerade med nivåer av vitamin D.

8. Att utvärdera biomarkörer för cancerdiagnos och prognos i cirkulerande tumör-DNA
9. Att utvärdera mikrobiomet (mikrober) som finns i lungvävnad med hjälp av in situ hybridisering av fixerade vävnader som ska slutföras på Mayo Clinic av medarbetare. Samarbetspartnerna kommer inte att få någon information om proverna förutom deras ursprungsvävnad.
10. Att samla in data och bioprover på patienter som fått lågdos CT-screening som en del av sin lungcancerdiagnos. Detta är i syfte att undersöka icke-invasiva biomarkörer för lungcancerdiagnos och prognos. Lågdos CT-screening erbjuds nu vid UMMS och VA i syfte att tidigt upptäcka lungcancer. Dessa screeningsriktlinjer är enligt CMS-riktlinjerna, dvs ålder 55-77, >=30 pack-år av rökning och har slutat röka i 15 år eller mindre. Sådana högriskpatienter kommer att erbjudas årlig screening.
11. Att odla lungcancerspecifika mikrobiom-bakterier från mänskliga lungcancer. Detta arbete kommer delvis att utföras med vår samarbetspartner Dr Paul Owrin, som är expert på odling av mikrobiella arter från mänskliga vävnader. Dessa prover, cirka 10 per år, kommer att avidentifieras från all patientinformation.
12. Att utföra RNA-analys av tumörer och normala vävnader i samarbete med Dr Isidore Rigoustos i syfte att upptäcka nya signalvägar vid lungcancer.
13. Att bidra med våra data till större konsortier så att vi kan genomföra studier med högre kraft och att göra värdefulla, reproducerbara observationer angående lungcancers epidemiologi. Vi kommer att upprätta denna dataöverföring via en DTA.
14. Att genomföra nästa generations DNA-sekvensering av tumörer (och motsvarande normala) hos patienter som är inskrivna i detta protokoll.
15. Att samarbeta med intramurala kollegor, särskilt Dr Jung Byun vid NIMHD, om genomisk analys (nästa generations DNA-sekvensering) av prover inom detta kontrakt. Vi räknar med att skicka upp till 400 prover. Ingen personlig identifierbar information kommer att skickas eller inkluderas med dessa prover.
16. Att samarbeta med extramurala kollegor, särskilt Dr John Simmons vid Personal Genome Diagnostics, och Dr Peter Campbell vid Welcome Sanger Institute, England, om genomisk analys (nästa generations DNA-sekvensering) av prover inom detta kontrakt. Vi räknar med att skicka upp till 400 prover. Ingen personlig identifierbar information kommer att skickas eller inkluderas med dessa prover.
17. Att slutföra MTA med kollegor som beskrivs i punkt 16 ovan.
18. Att fånga exponeringar relaterade till reproduktionshistoria hos både män och kvinnor, bland både fall och kontroller och relaterade dessa exponeringar för cancerrisk och hälsoskillnader.
19. Att använda data som samlats in genom frågeformuläret för att geokoda deltagare.

Behörighet:

• Histologiskt bekräftad NSCLC diagnostiserad under de senaste 2 åren (fall).
• Frekvens matchad till fall enligt ålder (5-års intervall), kön och ras (populationsbaserad kontroll).
• Född i USA, bosatt i delstaten Maryland

• Ämnesegenskaper:

  • Talar engelska tillräckligt bra för att bli intervjuad
  • Fysiskt och mentalt kapabla att utföra intervjun (dvs. måste kunna höra intervjuaren, mentalt förstå intervjuarens frågor och svara verbalt)
  • Har aldrig intervjuats som kontroll för denna studie
  • Bor för närvarande inte på en institution som ett fängelse, vårdhem eller härbärge
  • Ingen historia av cancer förutom icke-melanom hudcancer eller karcinom in situ i livmoderhalsen (populationsbaserad kontroll)
  • Har en fungerande telefon i hemmet (befolkningsbaserad kontroll)

Design:

• Fodral/kontroll; Observationell
• Planerad statistisk analys: Riskassociationer mellan genotyperna och cancer/överlevnad kommer att bedömas med hjälp av ovillkorlig logistisk regressionsmodell, med kovariatjustering, efter behov.
• Antal försökspersoner som ska registreras: Målinkomsten är 6000 försökspersoner, bestående av 450 fall/varje kön hos afroamerikaner och 800 fall/varje kön hos kaukasier. Ett lika antal kontroller kommer att väljas ut för varje kategori av fall baserat på kombinationen av kön och ras.
• För patienter som genomgår lågdos CT-screening på de deltagande sjukhusen i detta protokoll, kommer vi att registrera patienter som har fått en "positiv" skanning och som går antingen på UMMS eller VA-sjukhuset för vidare uppföljning.