البروتينات الموجودة في الدم قد تنذر بالسرطان قبل أكثر من سبع سنوات من التشخيص

في دراسة حديثة نشرت في Nature Communications، قام باحثون بريطانيون بفحص الروابط بين 1463 بروتينًا في البلازما و19 نوعًا من السرطان، باستخدام أساليب المراقبة والوراثية لدى المشاركين من البنك الحيوي في المملكة المتحدة. ووجدوا 618 ارتباطًا بالسرطان البروتيني و317 مؤشرًا حيويًا للسرطان، بما في ذلك 107 حالات تم اكتشافها قبل سبع سنوات من تشخيص السرطان.

تلعب البروتينات أدوارًا رئيسية في معظم العمليات البيولوجية، بما في ذلك تطور السرطان، والعديد منها عوامل خطر معروفة أو مؤشرات حيوية للسرطان. في حين حددت الدراسات السابقة البروتينات الفردية المرتبطة بالسرطان، فإن تقنيات البروتينات المتعددة الجديدة تسمح بالتقييم المتزامن للبروتينات على نطاق واسع، وخاصة تلك التي لم تتم دراستها في سياق خطر الإصابة بالسرطان.

تواجه الدراسات المستقبلية تحديات بسبب الإرباك والتحيز، ولكن الاختلافات الجينية التي تؤثر على مستويات البروتين توفر أدلة إضافية. توفر المتنبئات الجينية، وخاصة cis-pQTL (مواضع السمات الكمية للبروتين)، دليلًا موثوقًا على الارتباط بين البروتينات والسرطان. يؤدي تكامل الأساليب الرصدية والوراثية إلى زيادة احتمالية تحديد البروتينات التي قد تكون مرتبطة سببيًا بتطور السرطان وتطوره.

تساعد هذه الطريقة المركبة على فهم بيولوجيا السرطان بشكل أفضل، وتحديد الأهداف العلاجية، واكتشاف المؤشرات الحيوية التشخيصية. ولذلك، استخدم الباحثون في هذه الدراسة استراتيجية متكاملة متعددة الأوميات تجمع بين تحليلات الأتراب والإكسوم المحتملين لتحديد البروتينات التي يحتمل أن تكون مرتبطة بمسببات السرطان.

استخدمت الدراسة بيانات من البنك الحيوي في المملكة المتحدة، وهي مجموعة محتملة مكونة من 44645 شخصًا بالغًا (بعد الاستبعاد)، تتراوح أعمارهم بين 39 إلى 73 عامًا، مع متابعة متوسطة تبلغ 12 عامًا. أكمل المشاركون تقييمًا شمل استبيانًا وقياسات الجسم البشري وجمع عينات الدم. تم تحليل عينات البلازما باستخدام اختبار Olink Proximity Extension لتقدير كمية 1463 بروتينًا. وتم الحصول على البيانات المتعلقة بتسجيل السرطان والوفيات من خلال ربطها بالسجلات الوطنية. تم استخدام بيانات تسلسل الإكسوم لدراسة الارتباطات الجينية مع مستويات البروتين.

النتائج والمناقشة أظهرت التحليلات الرصدية وجود 4921 حالة سرطان بمتوسط عمر 66.9 عامًا. وتبين أن الأشخاص الذين أصيبوا بالسرطان لديهم معدلات عمر أعلى، ومستويات أعلى من الإدمان، وتاريخ عائلي للإصابة بالسرطان مقارنة بعينة التحليل الإجمالية. كان لدى النساء المصابات بالسرطان عدد أقل من الأطفال، وبداية الدورة الشهرية في وقت مبكر، ومعدلات أعلى في حالة ما بعد انقطاع الطمث، واستخدام العلاج بالهرمونات البديلة، وعدم استخدام وسائل منع الحمل عن طريق الفم.

أظهر إجمالي 371 بروتينًا ارتباطًا كبيرًا بخطر الإصابة بنوع واحد على الأقل من السرطان، مما أدى إلى 618 ارتباطًا بسرطان البروتين. ومن بين هذه الارتباطات، ارتبط 304 ارتباطًا بالبروتينات المخصبة بتعبير mRNA في الأنسجة السرطانية المرشحة أو الخلايا الأصلية. تم العثور على معظم الارتباطات للبروتينات المرتبطة بسرطانات الدم مع ارتفاع تعبير mRNA في الخلايا البائية أو الخلايا التائية، ولكن تم تحديد الارتباطات أيضًا مع البروتينات ذات التعبير العالي لـ mRNA في العديد من الأنسجة الأخرى، مثل الكبد والكلى والدماغ والمعدة والرئتين والقولون. والمريء وبطانة الرحم.

تمثل الأورام الدموية الخبيثة، بما في ذلك سرطان الغدد الليمفاوية غير هودجكين (NHL)، وسرطان الغدد الليمفاوية غير هودجكين ذو الخلايا البائية الكبيرة المنتشرة (سرطان الغدد الليمفاوية غير هودجكين من خلايا DLB)، وسرطان الدم، والورم النقوي المتعدد، أكثر من نصف الارتباطات التي تم تحديدها. ص>

تتضمن الارتباطات المهمة TNFRSF13B وSLAMF7 مع خطر الإصابة بالورم النقوي المتعدد، وPDCD1 وTNFRSF9 مع خطر الإصابة بـ NHL، وFCER2 وFCRL2 مع خطر الإصابة بسرطان الدم. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على ارتباطات بسرطان الكبد (على سبيل المثال، IGFBP7 وIGFBP3)، وسرطان الكلى (على سبيل المثال، HAVCR1 وESM1)، وسرطان الرئة (على سبيل المثال، WFDC2 وCEACAM5)، وسرطان المريء (على سبيل المثال، REG4 وST6GAL1)، وسرطان القولون والمستقيم (على سبيل المثال، WFDC2 وCEACAM5). على سبيل المثال، AREG وGDF15)، وسرطان المعدة (مثل ANXA10 وTFF1)، وسرطان الثدي (مثل STC2 وCRLF1)، وسرطان البروستاتا (مثل GP2، TSPAN1 وFLT3LG)، وسرطان بطانة الرحم (مثل CHRDL2، وKLK4 وWFIKKN1) وسرطان المبيض (على سبيل المثال، على سبيل المثال DKK4 وWFDC2).

تم العثور على ارتباطات أقل لسرطان البنكرياس، أو الغدة الدرقية، أو سرطان الجلد، أو سرطان الشفاه والفم. تشير تحليلات المسار إلى أن الاستجابة المناعية التكيفية قد تلعب دورًا في سرطانات الدم. تم العثور على الحد الأدنى من عدم التجانس بعد تصنيف الارتباطات حسب الجنس.

ظل إجمالي 107 ارتباطات بسرطان البروتين مهمًا بعد سبع سنوات من أخذ عينات الدم، ودعمت التحليلات الجينية 29 منها. بالإضافة إلى ذلك، تم دعم أربع جمعيات من خلال كل من البيانات طويلة المدى (> 7 سنوات) والتحليلات التي تتضمن cis-pQTL والنتائج الجينية لبروتين exome (exGS): ارتبط NHL مع CD74 وTNFRSF1B، وسرطان الدم مع ADAM8، وسرطان الرئة مع SFTPA2.. حددت النتائج 38 بروتينًا مرتبطًا بمخاطر الإصابة بالسرطان والتي تعد أيضًا أهدافًا للأدوية المعتمدة حاليًا، مما يشير إلى استخدامها العلاجي المحتمل لتقليل مخاطر الإصابة بالسرطان.

على الرغم من أن هذه هي أكبر دراسة أترابية تدرس البروتينات المنتشرة والسرطان، إلا أن التحليل اقتصر على مستويات البروتين الأساسية، مما قد يؤدي إلى التقليل من تقدير المخاطر بسبب انحياز الانحدار إلى المتوسط. وكانت القوة محدودة أيضًا بالنسبة لأنواع السرطان النادرة والمجموعات السكانية الممثلة تمثيلاً ناقصًا، مما يتطلب المزيد من الدراسات في مجموعات متنوعة.

في الختام، وجدت الدراسة عدة روابط بين بروتينات الدم وخطر الإصابة بالسرطان، والتي تم اكتشاف الكثير منها قبل سبع سنوات من تشخيص السرطان. وقد أكدت التحليلات الجينية دورها المحتمل في تطور السرطان. بالإضافة إلى ذلك، قد تساعد النتائج في تحديد البروتينات التي قد تساهم في الكشف المبكر عن مراحل السرطان لدى الأشخاص المعرضين للخطر، مما يوفر مؤشرات حيوية واعدة للتشخيص المبكر وتحسين نتائج المرضى.