DNA-Doppelstrangbruchreparatur-Dysfunktion bei Brustkrebs: Etablierung und Evaluierung eines funktionellen Test als Biomarker für ein erhöhtes Risiko

摘要

Das Mammakarzinom stellt weltweit die häufigste Krebserkrankung bei Frauen dar und ist unter anderem auf genetische Prädisposition zurückzuführen. In diesem Zusammenhang konnten bisher Brustkrebs-relevante Keimbahnmutationen in zehn Genen detektiert werden, deren Genprodukte direkt oder indirekt in die DNA-Doppelstrangbruch (DSB)-Reparatur (DSBR) involviert sind. Mutationen in diesen Genen führen zu DSBR-Defekten und damit zu Chromosomeninstabilität und Krebsentstehung. Für die Reparatur von DSBen stehen der Zelle zwei Mechanismen zur Verfügung, das Non-homologous End-joining (NHEJ) sowie die Homologie-gerichtete Reparatur, die in konservative homologe Rekombination (HR) und nicht-konservatives Single-Strand-Annealing (SSA) unterteilt wird. Während NHEJ und SSA durch Informationsverlust weitgehend fehlerhaft sind, gilt die HR als eine Möglichkeit für die fehlerfreie Reparatur. Entsprechend dieser Erkenntnisse wurden Mutationen von sieben Brustkrebs-suszeptibilitätsgenen mit dem EGFP-basierten Testsystem auf spezifische DSBR-Defekte untersucht. Für BRCA1- und BRCA2-Defektlinien wurde eine Zunahme von NHEJ und SSA, in BRCA2-Defektlinien eine Abnahme der fehlerfreien HR beobachtet. Für genetische Veränderungen im TP53-Gen wurden die Erhöhung der HR detektiert. Mutationen im NBN- bzw. RAD50-Gen verursachten eine moderate Senkung des SSA. Für genetische Veränderungen in ATM und CHEK2 wurden keine eindeutigen DSBR-Defektmuster etabliert. Die Anwendung des EGFP-basierten Testsystems auf primäre Lymphozyten von Brustkrebspatientinnen, Mitgliedern aus Hochrisikofamilien und Kontrollprobandinnen zeigte signifikante Erhöhungen der mutagenen DSBR-Wege für genetisch prädisponierte Individuen sowie Patientinnen mit benigner bzw. maligner Brustläsion. Damit weist das EGFP-basierte Testsystem durch die quantitative und qualitative Bewertung von DSBR-Aktivitäten ein hohes diagnostisches Potential zur Detektion von erhöhtem Brustkrebsrisiko über prädisponierende DSBR-Dysfunktionen auf.