Epigenetische Alterationen des Lungenkarzinoms: Diagnostische Nutzung und Induktion durch E-Zigarettenkonsum

Scheufele, Swetlana ORCID

Das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom (engl. non-small cell lung cancer; NSCLC) ist die zweithäufigste Krebsart bei Männern und Frauen. NSCLC wird häufig im fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert und ist mit einer schlechten Prognose assoziiert. Rauchen zählt zu den häufigsten Ursachen für die Entstehung von Bronchialkarzinomen, weswegen heutzutage viele Raucher zur E-Zigarette wechseln. Da beim Verdampfen des Liquids u.a. Formaldehyd und Acrolein entstehen, raten einige Studien vom E-Zigarettenkonsum ab. Die vorliegende Doktorarbeit wurde im Rahmen des Deutschen Zentrums für Lungenkrankheiten (DZL) durchgeführt. Ziel war es, einerseits einen zuverlässigen Früherkennungstest anhand von bestimmten, für das Lungenkarzinom spezifischen Epimutationen zu entwickeln. Anderseits wurde die Wirkung des E-Zigarettendampfes auf die Entstehung von Epimutationen untersucht. Bei dem entwickelten Test für Lungenkrebsfrüherkennung handelte es sich um ein auf Liquid Biopsies basiertes NGS-Panel, das 638 Regionen umfasste. Um das NGS-Panel zu entwickeln wurden DNA-Methylierungsmuster in primären Tumoren und Blutplasma analysiert. Im Rahmen der Pilot-Studie differenzierte das entwickelte Plasma Panel mit einer 100%igen Richtigkeit maligne Lungentumore (Stadium: I bis IV) und lieferte weitere Informationen bezüglich deren Entität und Staging. Die Ergebnisse dieser Arbeit stellen damit eine wesentliche Grundlage für die erfolgreiche Beantragung der deutschlandweiten Clinical Trial Studie „EmoLung“ des DZL dar. Um die Wirkung des E-Zigarettendampfes auf Lungenzellen zu untersuchen, wurde eine multi-OMICS Studie designt, in der primäre Lungenepithelzellen sowie die A549 Lungenzelllinie parallel analysiert wurden. Dabei konnte mit einer Kombination epigenetischer, molekularbiologischer und zellphysiologischer Untersuchungen erstmals eine Proliferations- und Aneuploidie fördernde Wirkung durch E-Zigarettenextrakt gezeigt werden.

Non-small cell lung cancer (NSCLC) is worldwide the second most common cancer in both men and women. NSCLC is often diagnosed in advanced stages and is therefore associated with poor prognosis. Smoking is one of the most frequent causes of bronchial carcinomas. As a consequence many smokers switch to e-cigarettes. However, during vapouring big amounts of formaldehyde and acrolein develop. For this reason several studies disadvise e-cigarette consumption. This work was performed in the framework of The German Center for Lung Research (DZL). The aims were to design a reliable, epimutation-based test for lung cancer early detection and to analyse the effect of e-cigarette vapour on the appearance of those epimutations. The developed lung cancer early detection test was a liquid biopsy-based NGS-panel, which included 638 regions. During the development DNA methylation signatures in tumors and blood plasma were analysed. The developed panel identified in a pilot study lung cancer patients (stage I to IV) with an accuracy of 100%. Moreover, it provided information about the entity and the tumor stage. The results of this study provided the basis for a successful application of the German Clinical Trial DZL-Study „EmoLung“. To analyse the effect of e-cigarette vapour on primary epithelial lung cells as well as A549 cell line, a multi-OMICS study was designed. By using epigenetic, molecular and physiological approaches, the multi-OMICS study showed for the first time a proliferative and aneuploidy promoting effect of e-cigarettes.

Full text

Quote

Citation style:

Scheufele, Swetlana: Epigenetische Alterationen des Lungenkarzinoms: Diagnostische Nutzung und Induktion durch E-Zigarettenkonsum.

Rights

Use and reproduction:
No CC License (german copyright law applies)

Export