Протеини у крви могу упозорити на рак више од седам година пре него што се дијагностикује

У недавној студији објављеној у часопису Nature Communications, британски истраживачи су испитали везе између 1.463 протеина плазме и 19 врста рака користећи опсервационе и генетске приступе код учесника из британске биобанке. Пронашли су 618 асоцијација протеина и рака и 317 биомаркера рака, укључујући 107 случајева откривених седам година пре дијагнозе рака.

Протеини играју кључну улогу у већини биолошких процеса, укључујући развој рака, а неки су познати фактори ризика или биомаркери за рак. Док су претходне студије идентификовале појединачне протеине повезане са раком, нове методе мултиплекс протеомике омогућавају истовремену процену протеина у великим размерама, посебно оних који остају неистражени у контексту ризика од рака.

Проспективне студије се суочавају са изазовима због збуњујућих фактора и пристрасности, али генетске варијације које утичу на нивое протеина пружају додатне доказе. Генетски предиктори, посебно cis-pQTL (локуси квантитативних особина протеина), пружају робусне доказе о повезаности између протеина и рака. Интеграција опсервационих и генетских приступа повећава вероватноћу идентификације протеина који могу бити узрочно повезани са развојем и прогресијом рака.

Овај комбиновани приступ помаже у бољем разумевању биологије рака, идентификацији терапијских циљева и откривању дијагностичких биомаркера. Стога су у овој студији истраживачи користили интегрисану мулти-омичку стратегију која комбинује проспективне кохортне и ексомске анализе како би идентификовали протеине потенцијално укључене у етиологију рака.

Студија је користила податке из Уједињене биобанке, проспективне кохорте од 44.645 одраслих (након искључења), старости 39–73 године, са средњим временом праћења од 12 година. Учесници су прошли процену која је укључивала упитник, антропометријска мерења и прикупљање узорака крви. Узорци плазме су анализирани коришћењем Olink Proximity Extension Assay-а за квантификацију 1463 протеина. Подаци о регистрацији рака и смртних случајева добијени су повезивањем са националним регистрима. Подаци о секвенцирању егзома коришћени су за испитивање генетских повезаности са нивоима протеина.

Резултати и дискусија Опсервационе анализе обухватиле су 4921 случај рака са средњом старошћу од 66,9 година. Утврђено је да су особе које су развиле рак имале старију животну добу, виши ниво зависности и породичну историју рака у поређењу са укупним узорком анализе. Жене са раком имале су мање деце, ранији почетак менструације, виши ниво постменопаузалног статуса, користиле су хормонску терапију и нису користиле оралне контрацептиве.

Укупно 371 протеин показао је значајне повезаности са ризиком од најмање једне врсте рака, што је резултирало са 618 повезаности протеин-рак. Од ових повезаности, 304 је било повезано са протеинима обогаћеним експресијом мРНК у кандидатским ткивима или ћелијама канцерогеног порекла. Већина повезаности пронађена је за протеине повезане са хематолошким карциномима са високом експресијом мРНК у Б ћелијама или Т ћелијама, али су повезаности пронађене и са протеинима са високом експресијом мРНК у разним другим ткивима, као што су јетра, бубрези, мозак, желудац, плућа, дебело црево, једњак и ендометријум.

Хематолошке малигнитете, укључујући не-Хоџкинов лимфом (НХЛ), дифузни не-Хоџкинов лимфом великих Б-ћелија (ДЛБ-ћелијски не-Хоџкинов лимфом), леукемију и мултипли мијелом, чинили су више од половине идентификованих асоцијација.

Значајне асоцијације укључивале су TNFRSF13B и SLAMF7 са ризиком од мултиплог мијелома, PDCD1 и TNFRSF9 са ризиком од НХЛ, и FCER2 и FCRL2 са ризиком од леукемије. Поред тога, пронађене су асоцијације са раком јетре (нпр. IGFBP7 и IGFBP3), раком бубрега (нпр. HAVCR1 и ESM1), раком плућа (нпр. WFDC2 и CEACAM5), раком једњака (нпр. REG4 и ST6GAL1), колоректалним карциномом (нпр. AREG и GDF15), раком желуца (нпр. ANXA10 и TFF1), раком дојке (нпр. STC2 и CRLF1), раком простате (нпр. GP2, TSPAN1 и FLT3LG), раком ендометријума (нпр. CHRDL2, KLK4 и WFIKKN1) и раком јајника (нпр. DKK4 и WFDC2).

Мање повезаности је пронађено за карцином панкреаса, штитне жлезде, меланома или усне и усне дупље. Анализе путева сугерисале су да адаптивни имуни одговор може играти улогу у хематолошким карциномима. Минимална хетерогеност је пронађена након стратификовања повезаности по полу.

Укупно 107 асоцијација између протеина и рака остало је значајно седам година након узимања крви, а генетске анализе су потврдиле 29 од њих. Поред тога, четири асоцијације су поткрепљене и дугорочним подацима (>7 година) и анализама које укључују cis-pQTL и генетске скорове протеина егзома (exGS): NHL је био повезан са CD74 и TNFRSF1B, леукемија са ADAM8, а рак плућа са SFTPA2. Резултати су идентификовали 38 протеина повезаних са ризиком од рака који су такође мете тренутно одобрених лекова, што указује на њихов потенцијал за терапеутску употребу у смањењу ризика од рака.

Иако је ово највећа кохортна студија која испитује циркулишуће протеине и рак, анализа је била ограничена на основне нивое протеина, што је могло довести до потцењивања ризика због регресије пристрасне према просеку. Такође је постојала ограничена снага за ретке врсте рака и недовољно заступљене популације, што је захтевало даља истраживања у различитим кохортама.

Закључно, студија је идентификовала неколико веза између протеина крви и ризика од рака, од којих су многе откривене и до седам година пре дијагнозе рака. Генетске анализе су потврдиле њихову потенцијалну улогу у развоју рака. Поред тога, налази могу помоћи у идентификацији протеина који могу олакшати рано откривање стадијума рака код људи у ризику, нудећи обећавајуће биомаркере за рану дијагнозу и побољшане исходе пацијената.