Project title
98學年度國家科學及技術委員會補助研究計畫
Acronym
專題研究計畫
Internal ID
NSC97-2314-B040-017-MY2
Principal Investigator
Status
research project
Start Date
August 1, 2009
End Date
July 31, 2010
Organizations
Partner Organizations
Project Web Site
Options
基因氧化傷害之全面臨床分析檢驗方法開發及國際合作(II)
Keywords
基因氧化傷害
液相層析串聯質譜儀
連線固相萃取
臨床級
hOGG1 修復基因
Description
許多研究已證實生物體內反應性含氧物質(reactive oxygen species, ROS)可能是造成老化、慢性
疾病、癌症的原因之一。當生物體內無法適當移除ROS 則會造成氧化壓力進而攻擊生物體內的重
要分子如核酸、蛋白質、脂肪，最後導致細胞或組織在結構及功能上產生改變。8-羥基去氧鳥糞嘌
呤核 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine (8-OHdG, so called 8-oxodGuo)，為主要的基因氧化性傷害產物。
它是遭受最具反應性之氫氧自由基(OH．)攻擊guanine C-8 位置時的產物。在基因複製時，此種基
因氧化傷害會導致G → T 之反轉突變。體內基因氧化傷害可被適時修復。其主要的修復路徑，包
括鹼基移除修復(base excision repair, BER):其修復產物為8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoGua)及核
酸切除修復(nucleotide excision repair, NER):其修復產物為8-oxodGuo。過去十年，臨床研究已廣泛
使用體液8-oxodGuo 的含量作為體內氧化壓力的生物指標。相反的對於另一主要的修復產物
8-oxoGua 研究卻很少。主要的原因是，體液中8-oxoGua 可能有其他的貢獻來源。然而在最近的研
究，證實體液中不論是8-oxoGua 或8-oxodGuo 皆主要是來自體內DNA 修復結果。此外，許多學
者更進一步建議基因氧化傷害的量測(i.e. 8-oxodGuo & 8-oxoGua)未來可當做疾病發展的風險指標
及評估治療的效標。然而在基因氧化傷害量測可完全作為臨床的指標之前，有些問題仍待釐清其中
包括標準分析方法的建立及一般健康人的背景值範圍(reference range)確立。
文獻中對於基因氧化傷害產物的分析主要是以8-oxodGuo 的分析方法為主，包括高效液相層析
儀配合電化學偵測(HPLC-ECD)，氣相層析質譜儀(GC-MS)及酵素連結免疫吸附分析（enzyme-link
immunosorbent assay，簡稱ELISA）。然而這些分析法都有缺點且無法應用在大量樣本或每天例行
的分析。最近由於質譜儀的快速發展學者開始運用LC-MS/MS 在8-oxodGuo 及其他基因損傷產物
分析上。此分析方法其特異性及敏感性高可配合使用同位素稀釋法(isotope dilution)，所以可說是當
前最精準的定量方法。同時可搭配線上固相萃取方法(on-line solid phase extraction, on-line SPE)。樣
本注入後可自動萃取純化濃縮且連線直接進入LC-MS/MS 進行分析，非常適用於臨床高通量的檢
測。
目前計畫主持人所執行中的國科會計畫「基因氧化傷害之全面臨床分析檢驗方法開發及國際合
作(1)」，已初步開發「on-line SPE LC-MS/MS」分析方法於尿液檢體(8-oxodGuo & 8-oxoGua)及細胞
DNA 中8-oxodGuo 測定。本計畫「基因氧化傷害之全面臨床分析檢驗方法開發及國際合作(2)」為
期三年， 第一年將另外持續開發「on-line SPE LC-MS/MS 」分析方法於血清及唾液中
8-oxodGuo/8-oxoGua 測定。由於受到歐盟組織「European Standards Committee for the Analysis of
Urinary (DNA) Lesions (ESCULA)」的邀請，共同參與基因氧化傷害的相關研究。第二年，我們將
所建立的on-line SPE LC-MS/MS 分析方法進行國際間不同分析方法的比對以確立基因氧化傷害之
標準分析方法。同時將展開人體樣本的收集以幫助確立一般人體內8-oxodGuo 及8-oxoGua 之基礎
背景值範圍。第三年將進一步分析啟動體內鹼基移除修復(BER)主要修復酵素hOGG1 之基因多型
性，以探討hOGG1 Ser326Cys 基因多型性對體液中8-oxoGua/8-oxodGuo 及白血球中的8-oxodGuo
含量所造成的影響。
疾病、癌症的原因之一。當生物體內無法適當移除ROS 則會造成氧化壓力進而攻擊生物體內的重
要分子如核酸、蛋白質、脂肪，最後導致細胞或組織在結構及功能上產生改變。8-羥基去氧鳥糞嘌
呤核 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine (8-OHdG, so called 8-oxodGuo)，為主要的基因氧化性傷害產物。
它是遭受最具反應性之氫氧自由基(OH．)攻擊guanine C-8 位置時的產物。在基因複製時，此種基
因氧化傷害會導致G → T 之反轉突變。體內基因氧化傷害可被適時修復。其主要的修復路徑，包
括鹼基移除修復(base excision repair, BER):其修復產物為8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoGua)及核
酸切除修復(nucleotide excision repair, NER):其修復產物為8-oxodGuo。過去十年，臨床研究已廣泛
使用體液8-oxodGuo 的含量作為體內氧化壓力的生物指標。相反的對於另一主要的修復產物
8-oxoGua 研究卻很少。主要的原因是，體液中8-oxoGua 可能有其他的貢獻來源。然而在最近的研
究，證實體液中不論是8-oxoGua 或8-oxodGuo 皆主要是來自體內DNA 修復結果。此外，許多學
者更進一步建議基因氧化傷害的量測(i.e. 8-oxodGuo & 8-oxoGua)未來可當做疾病發展的風險指標
及評估治療的效標。然而在基因氧化傷害量測可完全作為臨床的指標之前，有些問題仍待釐清其中
包括標準分析方法的建立及一般健康人的背景值範圍(reference range)確立。
文獻中對於基因氧化傷害產物的分析主要是以8-oxodGuo 的分析方法為主，包括高效液相層析
儀配合電化學偵測(HPLC-ECD)，氣相層析質譜儀(GC-MS)及酵素連結免疫吸附分析（enzyme-link
immunosorbent assay，簡稱ELISA）。然而這些分析法都有缺點且無法應用在大量樣本或每天例行
的分析。最近由於質譜儀的快速發展學者開始運用LC-MS/MS 在8-oxodGuo 及其他基因損傷產物
分析上。此分析方法其特異性及敏感性高可配合使用同位素稀釋法(isotope dilution)，所以可說是當
前最精準的定量方法。同時可搭配線上固相萃取方法(on-line solid phase extraction, on-line SPE)。樣
本注入後可自動萃取純化濃縮且連線直接進入LC-MS/MS 進行分析，非常適用於臨床高通量的檢
測。
目前計畫主持人所執行中的國科會計畫「基因氧化傷害之全面臨床分析檢驗方法開發及國際合
作(1)」，已初步開發「on-line SPE LC-MS/MS」分析方法於尿液檢體(8-oxodGuo & 8-oxoGua)及細胞
DNA 中8-oxodGuo 測定。本計畫「基因氧化傷害之全面臨床分析檢驗方法開發及國際合作(2)」為
期三年， 第一年將另外持續開發「on-line SPE LC-MS/MS 」分析方法於血清及唾液中
8-oxodGuo/8-oxoGua 測定。由於受到歐盟組織「European Standards Committee for the Analysis of
Urinary (DNA) Lesions (ESCULA)」的邀請，共同參與基因氧化傷害的相關研究。第二年，我們將
所建立的on-line SPE LC-MS/MS 分析方法進行國際間不同分析方法的比對以確立基因氧化傷害之
標準分析方法。同時將展開人體樣本的收集以幫助確立一般人體內8-oxodGuo 及8-oxoGua 之基礎
背景值範圍。第三年將進一步分析啟動體內鹼基移除修復(BER)主要修復酵素hOGG1 之基因多型
性，以探討hOGG1 Ser326Cys 基因多型性對體液中8-oxoGua/8-oxodGuo 及白血球中的8-oxodGuo
含量所造成的影響。