Characterization of exposure and effect biomarkers to environmental carcinogens by mass spectrometry

Recherche de biomarqueurs d'exposition et d'effet à des cancérigènes de l'environnement par spectrométrie de masse

Marianne Ibrahim (1)

1 CMC - Chimie de la matière complexe

Benzo(a)pyrene (BaP) belongs to a class of polycyclic aromatic hydrocarbon and is reported as a potent human carcinogen. We performed a nanoLC-MS/MS-based label-free quantitative proteomics approach to identify potential biomarkers of exposure in the secretome of BaPtreated vs. non-treated and Benzo(e)pyrene (BeP)-treated human hepatoma cell line HepG2.BeP-treated cells were chosen as a negative control to distinguish the BaP-specific from the HAP-specific regulated proteins: BeP is not classifiable as to its carcinogenicity to humans. 847 proteins have been identified and quantified and 55 proteins were seen as being highly upregulated with a fold change of at least 5. Most of these up-regulated proteins were focused incancer-related activities. Further validation of expression of these proteins in the plasma of BaP-exposed population will assist in the development of biomarkers that will greatly improve early detection, prognosis, prediction of treatment response and prevention.

Le Benzo(a)pyrène (BaP), appartenant à la famille des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) est cancérigène pour l’homme. Nous avons développé une approche protéomique quantitative nanoLC-MS/MS label-free pour identifier des biomarqueurs liés à l’exposition au BaP dans le sécrétome des cellules hépatiques humaines exposées au BaP vs. des cellules non exposées et exposées au Benzo(e)pyrène (BeP). Le BeP, agent non classifié comme cancérigène pour l’homme, est choisi comme contrôle négatif afin de distinguer les protéines spécifiques du BaP de celles des HAP. 847 protéines ont été identifiées et quantifiées, et 55 ont été fortement surexprimées avec un ratio supérieur à 5 : la plupart de ces protéinessurexprimées sont précoces et liées au cancer. Une validation ultérieure de l'expression de ces protéines dans le plasma de la population exposée au BaP aidera dans le développement de biomarqueurs qui permettront d'améliorer la détection précoce, le pronostic et prévention.

Mots clés: Benzo(a)pyrene; Benzo(e)pyrene; Biomarkers; Cancer; Secretome; Proteomics; Label-free quantification; Mass spectrometry

Mots clés: Benzo(a)pyrène; Benzo(e)pyrène; Biomarqueurs; Cancer; Sécrétome; Protéomique; Quantification label-free; Spectrométrie de masse

Domaines: Sciences agricoles; Médecine humaine et pathologie

Marianne Ibrahim. Recherche de biomarqueurs d'exposition et d'effet à des cancérigènes de l'environnement par spectrométrie de masse. Sciences agricoles. Université de Strasbourg; Université Libanaise, 2013. Français. ⟨NNT : 2013STRAF038⟩. ⟨tel-01018695⟩