Proteinele din sânge pot avertiza despre cancer cu mai mult de șapte ani înainte de diagnostic

Într-un studiu recent publicat în Nature Communications, cercetătorii din Marea Britanie au examinat legăturile dintre 1.463 de proteine plasmatice și 19 tipuri de cancer, folosind abordări observaționale și genetice la participanții din Biobank din Marea Britanie. Ei au descoperit 618 asociații proteine-cancer și 317 biomarkeri de cancer, inclusiv 107 cazuri detectate cu șapte ani înainte de diagnosticarea cancerului.

Proteinele joacă un rol cheie în majoritatea proceselor biologice, inclusiv în dezvoltarea cancerului, iar câțiva sunt factori de risc sau biomarkeri cunoscuți pentru cancer. În timp ce studiile anterioare au identificat proteine individuale asociate cu cancerul, noile tehnici de proteomică multiplex permit evaluarea simultană a proteinelor la scară largă, în special a celor care rămân nestudiate în contextul riscului de cancer.

Studiile prospective se confruntă cu provocări din cauza confuziei și părtinirii, dar variațiile genetice care afectează nivelurile de proteine oferă dovezi suplimentare. Predictorii genetici, în special cis-pQTL (loci de trăsături cantitative ale proteinelor), oferă dovezi de încredere ale asocierilor dintre proteine și cancer. Integrarea abordărilor observaționale și genetice crește probabilitatea identificării proteinelor care pot fi legate cauzal de dezvoltarea și progresia cancerului.

Această metodă combinată ajută la o mai bună înțelegere a biologiei cancerului, la identificarea țintelor terapeutice și la descoperirea biomarkerilor de diagnosticare. Prin urmare, în acest studiu, cercetătorii au folosit o strategie multi-omică integrată care combină analize prospective de cohortă și exom pentru a identifica proteinele potențial implicate în etiologia cancerului.

Studiul a folosit date de la Biobank din Marea Britanie, o cohortă prospectivă de 44.645 de adulți (după excludere), cu vârsta cuprinsă între 39 și 73 de ani, cu o urmărire mediană de 12 ani. Participanții au finalizat o evaluare care a inclus un chestionar, măsurători antropometrice și recoltare de probe de sânge. Probele de plasmă au fost analizate utilizând testul de extensie de proximitate Olink pentru a cuantifica 1463 de proteine. Datele privind înregistrarea cancerului și decesul au fost obținute prin conectarea la registrele naționale. Datele de secvențiere a exomului au fost folosite pentru a studia asocierile genetice cu nivelurile de proteine.

Rezultate și discuții Analizele observaționale au arătat 4921 de cazuri de cancer cu o vârstă medie de 66,9 ani. S-a constatat că persoanele care au dezvoltat cancer au rate mai mari de vârstă, niveluri mai mari de dependențe și un istoric familial de cancer în comparație cu eșantionul de analiză general. Femeile cu cancer au avut mai puțini copii, apariția mai devreme a menstruației, rate mai mari de postmenopauză, utilizarea terapiei de substituție hormonală și nicio utilizare a contraceptivelor orale.

Un total de 371 de proteine au prezentat asocieri semnificative cu riscul de cel puțin un tip de cancer, rezultând 618 asocieri proteine-cancer. Dintre aceste asociații, 304 au fost asociate cu proteine îmbogățite în expresia ARNm în țesuturile canceroase candidate sau celulele de origine. Cele mai multe asocieri au fost găsite pentru proteinele asociate cu cancerele hematologice cu expresie mare de ARNm în celulele B sau celulele T, dar au fost identificate și asocieri cu proteinele cu expresie mare de ARNm în diverse alte țesuturi, cum ar fi ficat, rinichi, creier, stomac, plămâni, colon, esofag și endometru.

Afectiunile hematologice maligne, inclusiv limfomul non-Hodgkin (NHL), limfomul non-Hodgkin cu celule B difuze (limfomul non-Hodgkin cu celule DLB), leucemia și mielomul multiplu, au reprezentat mai mult de jumătate din asociațiile identificate.

Asocierile semnificative au inclus TNFRSF13B și SLAMF7 cu risc de mielom multiplu, PDCD1 și TNFRSF9 cu risc de LNH și FCER2 și FCRL2 cu risc de leucemie. În plus, au fost găsite asocieri cu cancerul hepatic (de exemplu, IGFBP7 și IGFBP3), cancerul renal (de exemplu, HAVCR1 și ESM1), cancerul pulmonar (de exemplu, WFDC2 și CEACAM5), cancerul esofagian (de exemplu, REG4 și ST6GAL1), cancerul colorectal ( de exemplu, AREG și GDF15), cancer gastric (de exemplu, ANXA10 și TFF1), cancer de sân (de exemplu, STC2 și CRLF1), cancer de prostată (de exemplu, GP2, TSPAN1 și FLT3LG), cancer de endometru (de exemplu, CHRDL2, KLK4 și WFIKKN1) și cancer ovarian ( de exemplu DKK4 și WFDC2).

Au fost găsite mai puține asocieri pentru cancerul pancreatic, tiroidian, melanom sau de buze și bucal. Analizele căii au sugerat că răspunsul imun adaptiv poate juca un rol în cancerele hematologice. S-a constatat o eterogenitate minimă după stratificarea asociațiilor după gen.

Un total de 107 asociații proteine-cancer au rămas semnificative la șapte ani după prelevarea de probe de sânge, iar analizele genetice au susținut 29 dintre ele. În plus, patru asocieri au fost susținute atât de date pe termen lung (>7 ani), cât și de analize care implică scoruri genetice cis-pQTL și exome protein (exGS): NHL a fost asociat cu CD74 și TNFRSF1B, leucemie cu ADAM8 și cancer pulmonar cu SFTPA2. Rezultatele au identificat 38 de proteine asociate cu riscul de cancer care sunt, de asemenea, ținta medicamentelor aprobate în prezent, indicând utilizarea lor terapeutică potențială pentru a reduce riscul de cancer.

Deși acesta este cel mai mare studiu de cohortă care examinează proteinele circulante și cancerul, analiza s-a limitat la nivelurile inițiale de proteine, ceea ce ar fi putut duce la subestimarea riscurilor din cauza prejudecății de regresie la medie. Puterea a fost, de asemenea, limitată pentru cancerele rare și populațiile subreprezentate, necesitând studii suplimentare în diverse cohorte.

În concluzie, studiul a găsit mai multe legături între proteinele din sânge și riscul de cancer, multe dintre acestea fiind descoperite cu șapte ani înainte de diagnosticarea cancerului. Analizele genetice au confirmat rolul lor potențial în dezvoltarea cancerului. În plus, rezultatele pot ajuta la identificarea proteinelor care pot contribui la detectarea precoce a stadiilor de cancer la persoanele cu risc, oferind biomarkeri promițători pentru diagnosticarea precoce și îmbunătățirea rezultatelor pacientului.