香煙中直接作用DNA之烷基化劑特性鑑定(I)

香煙早已被證實與肺癌及其他肺部病變的形成密不可分。香煙中有超過60
種以上的致癌物質被鑑定出來，大部分皆需經由代謝活化後才會展現基因毒性，
並導致DNA 鍵結物(DNA adduct)的形成。DNA 的損傷若未進行適當修復，將容
易產生誤鑄代碼(miscoding)而造成突變，經年累月的在體內累積突變基因是腫瘤
形成的主要原因。多年來香煙中的亞硝胺致癌物(N-nitrosamines)被認為與吸煙者
的癌症有關，係因此類化合物(例如NNK)經代謝後可造成DNA 的烷基化。然而
最近其他學者及本研究小組的研究卻發現香煙中存有尚未鑑定出的直接烷基化
劑(direct-acting alkylating agent)且數量可觀。同時此類可直接作用DNA 的烷基化
劑，可能與吸煙者的肺癌有重要關連。本研究目的在於找出香煙中直接造成DNA
甲基化與乙基化的主要來源並加以鑑定。
由於DNA 的鳥糞嘌呤(guanine) N7 位置是最主要的烷基化鍵結處，
N7-alkylguanine 常被視為評估烷基化劑暴露最適當的標記。本研究擬分別以
N7-methylguanine 及N7-ethylguanine 作為香煙萃取物造成DNA 甲基化及乙基化
的測試指標。計畫執行時間共需兩年。第一年主要建立連線固相萃取(on-line solid
phase extraction)搭配液相層析串聯質譜儀(LC-MS/MS)分析法，以同時分析DNA
中的N7-methylguanine 及N7-ethylguanine。在簡易單支香煙採樣系統(single
cigarette machine)架設完成後，將標準吸煙程序所產生的香煙採集物與Calf
thymus DNA 進行反應，以確認香煙的直接DNA 烷基化能力；隨之對香煙中直接
DNA 烷基化劑進行初步的特性探討，以瞭解其主要貢獻源。第二年將利用分離
方法(fractionation method)有系統地取得香煙中各式粗萃物的分離樣本，再分別與
DNA 進行反應，以期逐序找出可能造成DNA 直接烷基化的單純分離物，並試圖
以GC/MS、LC/MS/MS 或NMR 鑑定出此類物質的分子結構。