Increased mutagen-induced chromosome damage in patients with transformed laryngeal pre-cancerosis

Genome Instability and Bleomycin Sensitivity Test

Procjena individualne osjetljivosti na mutagene često je dio istraživanja u epidemiološkim studijama koje prate pojavnost zloćudnih bolesti u populacijama. Posljedica djelovanja mutagena u genomu izloženih osoba jest nastanak osoba jest nastanak određene, manje ili veće, količine oštećenja, uvjetovane individualnim razlikama u osjetljivosti. Viša razina takve genomske nestabilnosti znači opasnost (rizik) od razvoja zloćudnih bolesti. Interindividualne razlike u odgovoru na mutagene obično se povezuju i s promijenjenom (većinom smanjenom) sposobnosti (kapacitetom) za popravak DNA. Citogenetičke studije su pokazale da je genom tumorskih stanica nestabilniji od normalnih, a time i skloniji akumuliranju oštećenja, bilo da je nestabilnost uzrokovana nasljeđem, izloženošću ili kombinacijom tih dvaju učinaka. U oboljelih ispitanika utvrđena je povećana učestalost kromatidnih i kromosomskih aberacija naspram normalne populacije te sklonost razvoju određenih vrsta neoplazija. U praćenju povezanosti promijenjenog odgovora i pojavnosti tumora služe nam različiti biomarkeri. Kao indirektni pokazatelji uspješnosti popravka DNA često se rabe testovi osjetljivosti na mutagene u kulturama limfocita periferne krvi. Jedan od takvih testova je i bleomicinski test. Radiomimetik i citostatik, a po strukturi glikopeptid, bleomicin se u stanici prevodi u aktivni oblik sposoban cijepati molekulu DNA što uzrokuje brojne jednolančane i dvolančane lomove. Kao jednostavna i jeftina metoda, zasniva se na utvrđivanju ukupnog broja jednolančanih lomova u kromosomima limfocita uzgajanih u staničnoj kulturi koji su u uvjetima in vitro tijekom kasne G2-faze staničnog ciklusa bili izloženi bleomicinu. Ovaj revijalni rad daje pregled utjecaja raznih faktora na rezultate samog testa i pokazuje njegovu široku primjenu u proučavanju genomske nestabilnosti koju najčešće uzrokuje kombinacija raznih faktora.

Microsatellite instability as an indicator of malignant progression in laryngeal premalignancy

BACKGROUND

Microsatellite instability (MSI) is considered a novel marker of genetic instability, and preliminary studies have shown that it may provide useful information in assessing the risk of malignant progression in preinvasive lesions.

METHODS

We analyzed MSI in serial biopsy specimens from 10 patients with preinvasive laryngeal lesions and corresponding metachronous laryngeal cancers compared with biopsy specimens of similar lesions without malignant transformation from 20 subjects in a match-paired analysis. MSI was determined by assessing the status of 14 microsatellite markers (chromosome loci: 2p16, 3q21-24, 4q12, 9p21, 13q14, 16q22.1, 17p12 and 21q21) in DNA biopsy specimens.

RESULTS

MSI(+) (aberration at two or more loci) was detected in seven of 10 patients with premalignant lesions progressed to carcinoma, whereas only four of the 20 biopsy specimens from control subjects showed an unstable phenotype (p < .01). Interestingly, preinvasive laryngeal lesions with MSI at hMSH2/hMSH6 loci frequently had instability at one or more additional loci and were considered as MSI(+) (overall in eight of 12 cases: six premalignant lesions progressed to cancer and one without progression of the original laryngeal lesion, p < .01). The immunohistochemical analysis of the hMSH2 protein expression in our series, however, did not suggest its involvement in laryngeal carcinogenesis.

CONCLUSIONS

Our study indicates that MSI is more common in preneoplastic laryngeal lesions progressing to cancer, thus suggesting that microsatellite status assessment may be useful in determining the risk of malignant progression in patients with preinvasive laryngeal lesions for whom chemopreventive and multiple endoscopic protocols can be attempted.