Bestimmung der genetischen Empfindlichkeit für die Entwicklung von Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereichs mit bleomycin-induzierter chromosomaler Instabilität

 

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Zusammenfassung

Hintergrund: Es gilt als gesichert, dass das Rauchen von Zigaretten ein wichtiger Risikofaktor für die Entstehung von Plattenepithelkarzinomen im Kopf-Hals-Bereich (PEKKH) ist. Um jedoch vorhersagen zu können, welche Patienten ein hohes Risiko für die Entstehung von multiplen primären Tumoren haben, reichen Informationen über den Tabakkonsum nicht aus. Es wird vermutet, dass für die Entstehung der Krebserkrankung sowohl die Karzinogenexposition als auch eine individuelle Empfindlichkeit das Krebsrisiko bestimmen. Das Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob eine mögliche individuelle Empfindlichkeit für Plattenepithelkarzinome im Kopf-Hals-Bereich mit den Ergebnissen eines Mutagen-Sensitivitäts-Assay in Relation stehen, das von Hsu u. Mitarb. übernommen wurde. Methode: Kulturen peripherer Lymphozyten wurden für 5 h mit 30mlU/ml Bleomycin inkubiert. Die Sensitivität wurde durch die durchschnittliche Anzahl der Chromatidbrüche pro Zelle bei 100 Metaphasen nach Verdoppelung der Kulturen geschätzt. Es konnte gezeigt werden, dass mit diesem Standard-Mutagen-Sensitivitäts-Assay die individuelle Sensitivität reproduzierbar gemessen werden konnte. Das Alter hatte einen signifikanten aber geringen Einfluß, wohingegen Geschlecht, Tabak- und Alkoholkonsum keinen Einfluß auf das Resultat dieses Assays hatten. Deshalb kann die Empfindlichkeit der DNA gegenüber den schädigenden Effekten von Bleomycin als konstitutionell angesehen werden. In einer retrospektiven Studie konnte gezeigt werden, dass die Brüche pro Zelle (b/z) von Patienten mit PEKKH (0,96 ± 0,31; n = 52) signifikant höher waren (p < 0,001), als in der Kontrollgruppe (0,77 ± 0,19; n = 50). Zudem war die Anzahl der b/z (1,20 ± 0,47; n = 20) bei den Patienten mit multiplen Primärtumoren im Kopf-Hals-Bereich im Vergleich zu Patienten mit nur einem Primärtumor mit p < 0,025 signifikant höher. Schlußfolgerung: Wir gehen davon aus, dass die Mutagensensitivität ein Indikator für die individuelle Sensitivität gegenüber DNA-schädigenden Agenzien ist. Die extrem hohe Sensitivität von Patienten mit multiplen Primärtumoren legt die Vermutung nahe, dass die Mutagensensitivität dem Empfindlichkeits-Phänotyp eines Menschen entspricht, an Krebs im Kopf-Hals-Bereich zu erkranken. Es wird vermutet, dass die Mutagensensitivität in Kombination mit der Tabakkonsumanamnese zur Identifizierung von solchen Patienten genutzt werden kann, die das höchste Risiko für die Entstehung von multiplen Primärtumoren haben.

Summary

Background: Cigarette smoking is a well established risk factor for head and neck squamous cell carcinoma. However, data on smoking history are not sufficient to predict which patients are at high risk for the development of multiple primary tumors. It is hypothesized that both exposure to carcinogens and individual susceptibility determine cancer risk. The aim of this study was to investigate whether a possible individual susceptibility for head and neck squamous cell carcinoma was related to the outcome of the mutagen sensitivity assay, which was adopted from Hsu and colleagues. Methods: Cultured peripheral blood lymphocytes were treated for five hours with 30mlU/ml of bleomycin, and sensitivity was estimated by the mean number of chromatid breaks per cell scored in 100 metaphases of duplicate cultures. Results: It was shown that using this standard mutagen sensitivity assay, a person's sensitivity can be reproducibly measured. Age had a significant but small contribution, whereas gender and tobacco and alcohol use had no influence on the outcome of the assay. Therefore, we consider this sensitivity for the DNA damaging effect of bleomycin constitutional. A retrospective study showed that the breaks per cell in head and neck squamous cell carcinoma patients (0.96 ± 0.31; n = 52) were significantly higher (p < 0.001) than in control persons (0.77 ± 0.19; n = 50). In addition, head and neck cancer patients who had already developed multiple primary tumors had a break per cell level (1.20 ± 0.47; n = 20) which was even significantly higher (p < 0.025) than in patients with one primary tumor. Conclusion: We hypothesize that mutagen sensitivity reflects an individual's sensitivity vor DNA damaging agents. The extremely high sensitivity in patients with multiple primary tumors suggests that mutagen sensitivity is a phenotype reflecting a person's susceptibility to head and neck cancer. We postulate that mutagen sensitivity in combination with smoking history can be used to identify those patients at highest risk for the development of multiple primary tumors.