定量的液体クロマトグラフィー-ナノエレクトロスプレーイオン化-高分解能タンデム質量分析法による喫煙者と非喫煙者の口腔細胞中のアクロレイン-DNA付加体およびエテノ-DNA付加体の分析。

Quantitative Liquid Chromatography-Nanoelectrospray Ionization-High Resolution Tandem Mass Spectrometry Analysis of Acrolein-DNA Adducts and Etheno-DNA Adducts in Oral Cells from Cigarette Smokers and Non-smokers.

• Viviana Paiano
• Laura Maertens
• Valeria Guidolin
• Jing Yang
• Silvia Balbo
• Stephen S Hecht

抄録

たばこの煙は、ヒトの有害物質や発がん性物質への曝露の重要な原因となり、世界的にがんの罹患率や死亡率に大きく寄与しています。広範囲にわたる環境汚染物質であるアクロレインはタバコの煙に比較的多量に含まれており、DNAと直接反応してDNA付加体を形成します。エテノ-DNA付加体は、外因性の化学物質や脂質過酸化を含む内因性の化学物質に由来するプロムタジェニックなDNA病変である。本研究では、(6R/S)-3-(2'-デオキシリボス-1'-イル)-5,6,7,8,-テトラヒドロ-6-ヒドロキシピリミド[1,2-a]プリン-10(3H)-オン(α)の複合定量法を開発した。-ＯＨ-Ａｃｒ-ｄＧｕｏ）、（８Ｒ／Ｓ）-３-（２'-デオキシリボス-１'-イル）-５，６，７，８，８，８-テトラヒドロ-８-ヒドロキシピリミド［１，２-ａ］プリン-１０（３Ｈ）-オン（γ-OH-Acr-dGuo）、1,N6-エテノ-dAdo（εdAdo）および3,N4-エテノ-dCyd（εdCyd）の付加体を液体クロマトグラフィー-ナノアレルトロスプレーイオン化高分解能タンデム質量分析法（LC-NSI-HRMS/MS）により喫煙者および非喫煙者からの経口リンスおよびサイトブラシDNA中に検出しました。経口リンスサンプルについては、喫煙者におけるα-OH-Acr-dGuo、γ-OH-Acr-dGuo、εdAdoおよびεdCydのレベルに統計的に有意な差があった（12.1±17.0。9、163±227、182±568、および194±400付加体/109ヌクレオチド）および非喫煙者（それぞれ1.85±2.08、5.95±4.23、7.69±11.7、および6.07±10.9付加体/109ヌクレオチド）では、それぞれ1.85±2.08、5.95±4.23、7.69±11.7、および6.07±10.9付加体/109ヌクレオチド）。サイトブラシ試料については、喫煙者におけるγ-OH-Acr-dGuoおよびεdAdoのレベルの間に統計的に有意な差があった（259±540、82．9±271個の付加体/109ヌクレオチド）および非喫煙者（それぞれ7.37±5.09および16.2±30.2個の付加体/109ヌクレオチド）では、α-OH-Acr-dGuoおよびεdCydでは認められなかった。我々の結果は、口腔粘膜細胞が、タバコの煙曝露のバイオマーカーとして使用されるDNAアダクトを評価するための優れた材料の供給源であり、癌に関連する可能性のある分子変化であることを示している。

Cigarette smoking is an important source of human exposure to toxicants and carcinogens and contributes significantly to cancer morbidity and mortality worldwide. Acrolein, a widespread environmental pollutant, is present in relatively high amounts in cigarette smoke and can react directly with DNA to form DNA adducts, which serve as important biomarkers for the assessment of exposure to acrolein and its potential role in smoking related cancer. Etheno-DNA adducts are promutagenic DNA lesions that can derive from exogenous chemicals as well as endogenous sources, including lipid peroxidation. In this study, we developed a combined method for the quantitation of (6R/S)-3-(2'-deoxyribos-1'-yl)-5,6,7,8,-tetrahydro-6-hydroxypyrimido[1,2-a]purine-10(3H)-one (α-OH-Acr-dGuo), (8R/S)-3-(2'-deoxyribos-1'-yl)-5,6,7,8,-tetrahydro-8-hydroxypyrimido[1,2-a]purine-10(3H)-one (γ-OH-Acr-dGuo), 1,N6-etheno-dAdo (εdAdo) and 3,N4-etheno-dCyd (εdCyd) adducts in oral rinse and cytobrush DNA from smokers and non-smokers by liquid chromatography-nanoelelctrospray ionization-high resolution tandem mass spectrometry (LC-NSI-HRMS/MS). For oral rinse samples, there was a statistically significant difference between the levels of α-OH-Acr-dGuo, γ-OH-Acr-dGuo, εdAdo and εdCyd in smokers (12.1 ± 17.9, 163 ± 227, 182 ± 568, and 194 ± 400 adducts/109 nucleotides, respectively) and non-smokers (1.85 ± 2.08, 5.95 ± 4.23, 7.69 ± 11.7, and 6.07 ± 10.9 adducts/109 nucleotides, respectively). For cytobrush samples, there was a statistically significant difference between the levels of γ-OH-Acr-dGuo and εdAdo in smokers (259 ± 540, and 82.9 ± 271 adducts/109 nucleotides, respectively) and non-smokers (7.37 ± 5.09, and 16.2 ± 30.2 adducts/109 nucleotides, respectively), but not for α-OH-Acr-dGuo and εdCyd. Our results demonstrate that oral mucosa cells are an excellent source of material for evaluating DNA adducts to be used as biomarkers of tobacco smoke exposure and molecular changes potentially related to cancer.