Molekulare Marker zur Krebsfrüherkennung

Projektkürzel: IPA-56-MoMar

Laufzeit: 01/2008 - 12/2017

Beteiligte Kompetenz-Zentren: Molekulare Medizin, Epidemiologie, Medizin, Allergologie/Immunologie

Deskriptoren: Prävention, Gefahrstoffe

Anlass / Ziel:
Die jährlichen Neuerkrankungen an asbestassoziierten Tumoren werden infolge langer Latenzzeiten auch weiterhin auf hohem Niveau verbleiben. Mesotheliome und Lungenkrebs werden meist erst in späten Stadien diagnostiziert, so dass kaum Heilungschancen bestehen. Eine frühzeitige Diagnose mittels minimal-invasiver Biomarker, z. B. im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen in Hochrisikokollektiven, könnte die Heilungschancen wahrscheinlich deutlich verbessern. Mit dem Projekt MoMar (Molekulare Marker zur Krebsfrüherkennung) wird eine große prospektive Kohorte von asbestexponierten Probanden rekrutiert, um ein Panel von Markern zu validieren. Die Markern decken drei molekulare Ebenen ab: Proteine/Peptide, DNA-Methylierung und microRNAs. Mit den gewonnenen Blutproben soll zudem eine Probenbank aufgebaut werden, mit der auch zukünftige Biomarker validiert werden können.

Material / Methode:
Nach Etablierung der Studieninstrumente, einschließlich Datenschutzkonzept, und Aufbau einer komplexen Probenlogistik erfolgte ab Dezember 2008 die Rekrutierung und Untersuchung von Probanden. Das Kollektiv umfasst Probanden von derzeit sechs Berufsgenossenschaften (BGHM, BG RCI, BG ETEM, BG BAU, BGHW und BG Verkehr). Probanden sind Versicherte mit einer BK 4103, die im Rahmen regulärer Nachuntersuchungen zusätzlich eine Blutprobe abgeben und interviewt werden. Im Durchschnitt soll jeder Proband über einen Zeitraum von mindestens 5 Jahren jährlich untersucht werden. Ein Feldteam betreut und versorgt die beteiligten Praxen/Kliniken und holt die Proben regelmäßig ab. Zur Primärprobenverteilung wurde ein Robotersystem etabliert.

Bisherige Ergebnisse:
Bisher konnten 2.700 Probanden an 25 Zentren in Norddeutschland, NRW und im Rhein-Neckar-Gebiet rekrutiert werden, von denen etwa 2.000 aktiv teilnehmen, d.h. regelmäßig Blutproben abgeben. Insgesamt wurden über 11.400 Untersuchungen durchgeführt, wobei einige Probanden bereits zum neunten Mal teilgenommen haben. Der Altersmedian lag bei 72 Jahren (Spanne 43-92), die Teilnahmerate bei 86%. Insgesamt wurden 180.000 Aliquots für die Probenbank generiert. Es wurden Nachweisverfahren entwickelt, mit denen der Mesotheliom-Marker Calretinin sowie sogenannte microRNAs in Blutplasmaproben von Mesotheliompatienten gemessen werden können.

Literatur:

• Johnen G, Burek K, Raiko I, Wichert K, Pesch B, Weber DG, Lehnert M, Casjens S, Hagemeyer O, Taeger D, Brüning T & MoMar Stduy Group. Prediagnostic detection of mesothelioma by circulating calretinin and mesothelin – a case-control comparison nested into a prospective cohort of asbestos-exposed workers. Sci Rep. 2018 Sep 25; 8:14321. doi: 10.1038/s41598-018-32315-3
• Johnen G, Burek K, Raiko I, Wichert K, Pesch B, Weber DG, Lehnert M, Casjens S, Hagemeyer O, Taeger D, Brüning T. Prediagnostic detection of mesothelioma by circulating calretinin and mesothelin - a case-control comparison nested into a prospective cohort of asbestos-exposed workers. Scientific Rep 2018; 1: 14321
• Johnen G, Gawrych K, Raiko I, Casjens S, Pesch B, Weber DG, Taeger D, Lehnert M, Kollmeier J, Bauer T, Musk AW, Robinson BWS, Brüning T, Creaney J, Performance of calretinin as a blood-based biomarker for mesothelioma, BMC Canc 17: 386 (2017)
• Raiko I, Rihs HP, Gleichenhagen J, Sander I, Kollmeier J, Lehnert M, Brüning T, Johnen G, A recombinant polypeptide of the megakaryocyte potentiating factor is a potential biomarker in plasma for the detection of mesothelioma, BBRC 486: 526-532 (2017)
• Weber DG, Gawrych K, Casjens S, Brik A, Lehnert M, Taeger D, Pesch B, Kollmeier J, Bauer TT, Johnen G, Brüning T, Circulating miR-132-3p as a candidate diagnostic biomarker for malignant mesothelioma, Disease Markers 2017: 9280170 (2017)
• Weber DG, Casjens S, Johnen G, Bryk O, Raiko I, Pesch B, Kollmeier J, Bauer TT, Brüning T, Combination of miR-103a-3p and mesothelin improves the biomarker performance of malignant mesothelioma diagnosis, PLoS One 9: e114483 (2014)
• Weber DG, Johnen G, Casjens S, Bryk O, Pesch B, Jöckel KH, Kollmeier J, Brüning T, Long noncoding RNA MALAT1 as a candidate blood-based biomarker for the diagnosis of non-small cell lung cancer, BMC Res Notes 6: 518 (2013)
• Johnen G, Rozynek P, Brüning T, Epigenetik und Biomarker – Welche Rolle können epigenetische Marker bei der Sekundärprävention spielen? IPA-Journal 03/2013: 20-23 (2013)
• Weber DG, Johnen G, Bryk O, Brüning T, Die zelluläre Blutfraktion als potentielle Quelle für Biomarker – Pilotstudie zur Identifizierung von microRNAs zur Diagnose von malignen Mesotheliomen, Dokumentationsband der 52. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin e.V., DGAUM, Aachen: 215-217 (2012)
• Johnen G, Weber DG, Wiethege T, Pesch B, Brüning T, MoMar – eine prospektive Kohortenstudie und Probenbank zur Validierung von Tumormarkern, Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 47: 204 (2012)
• Weber DG, Johnen G, Bryk O, Jöckel KH, Brüning T, Identification of miRNA-103 in the cellular fraction of human peripheral blood as a potential biomarker for malignant mesothelioma – a pilot study, PLoS One 7: e30221 (2012)
• Johnen G, Raiko I, Sander I, Weber DG, Raulf-Heimsoth M, Kollmeier J, Gillissen A, Scherpereel A, Müller KM, Brüning T, Calretinin – ein vielversprechender Biomarker für die Bestimmung von Mesotheliomen in Blutproben von Asbest-Exponierten, IPA-Journal 02/2011: 22-25 (2011)
• Johnen G, Raiko I, Sander I, Weber DG, Raulf-Heimsoth M, Gillissen A, Kollmeier J, Mü,;ller KM, Scherpereel A, Brüning T, Calretinin-ELISA – ein neuer Assay für die Detektion von Mesotheliomen in Blutproben, Dokumentationsband der 51. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin e.V., DGAUM, Aachen: 676-678 (2011)
• Raiko I, Sander I, Weber DG, Raulf-Heimsoth M, Gillissen A, Kollmeier J, Scherpereel A, Brüning T, Johnen G, Development of an enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of human calretinin in plasma and serum of mesothelioma patients, BMC Cancer 10: 242 (2010)