Universität Tübingen
Massenspektrometrische Untersuchungen von modifizierten Nucleosiden und ihre Evaluierung als Tumormarker bei Brustkrebs
Abstract
Die Identifizierung von Substanzen als Tumormarker für Krebserkrankungen steht seit langem im Fokus der Forschung. Viele der etablierten Tumormarker in der klinischen Praxis sind jedoch nicht spezifisch und/oder sensitiv genug und korrelieren nur bei einem Bruchteil der untersuchten Fälle mit der Erkrankung. Andere Marker sind zur Überwachung einer Therapie geeignet, nicht aber für die Diagnose. Insbesondere bei Brustkrebs ist die Diagnose in frühen Stadien schwierig. Modifizierte Nucleoside sind Endprodukte des RNA-Metabolismus und werden aufgrund des gestörten Stoffwechsels bei Tumorerkrankungen in erhöhten Konzentrationen im Urin ausgeschieden, wie in vielen Studien und bei verschiedenen Krebserkrankungen beobachtet wurde. Modifizierte Nucleoside könnten daher eine Alternative zu den etablierten Tumormarkern bieten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden modifizierte und unmodifizierte Nucleoside aus Proben biogenen Ursprungs mit Hilfe von verschiedenen massenspektrometrischen Techniken charakterisiert und identifiziert. Für die Trennung der Nucleoside wurde eine HPLC-Methode entwickelt, um die erhaltenen Fraktionen mittels MALDI-TOF-MS und nano-ESI-MS auf bisher unbekannte Nucleoside und sonstige Ribosylderivate zu untersuchen. Die hohe Massengenauigkeit der entwickelten MALDI-TOF-Methode ermöglicht die Berechnung einer Summenformel, wobei durch Datenbanksuche acht Ribosylderivate identifiziert werden konnten. Anschließend wurde eine auto-LC-MS3-Methode mit Ionenfallen-Detektion entwickelt, die auf Informationen zur Struktur von unbekannten Komponenten abzielt. In Urinproben von Brustkrebspatientinnen wurden 38 Ribosylderivate nachgewiesen, von denen 16 in vorhergehenden Arbeiten identifiziert wurden. Sechs weitere wurden im Rahmen dieser Arbeit identifiziert, teilweise durch Vergleich der Retentionszeit und Fragmentierung mit Standardsubstanzen, teilweise durch Vergleich der Fragmentierung mit der des Nucleinbasen-Standards. Für 11 weitere Substanzen konnten aufgrund der Fragmentierung und der Summenformel Strukturvorschläge gemacht werden. Mit der entwickelten auto-LC-MS3-Methode wurden neben den Urinproben Zellkulturüberstände und Mikrosomeninkubationen untersucht. Die Zellkulturüberstände von MCF7-Brustkrebs-Zelllinien wurden mit denen von gesunden MCF10A Brustepithelzellen verglichen. Schließlich wurden die neu identifizierten neben den bekannten Nucleosiden und sonstigen unbekannten Ribosylderivaten auf ihr Potenzial als Tumormarker untersucht. Dazu wurde eine Klassifizierungsstudie unter Einsatz von Methoden der Bioinformatik zur Unterscheidung von Brustkrebspatientinnen und gesunden Probandinnen auf Basis der Konzentrationsverhältnisse der Ribosylderivate im Urin durchgeführt.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
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- Frickenschmidt, Antje
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/48941