البروتينات في الدم قد تحذر من الإصابة بالسرطان قبل أكثر من سبع سنوات من تشخيصه

في دراسة حديثة نُشرت في مجلة Nature Communications ، درس باحثون بريطانيون الروابط بين 1463 بروتينًا بلازميًا و19 نوعًا من السرطان، باستخدام مناهج رصدية وجينية، لدى مشاركين من البنك الحيوي البريطاني. ووجدوا 618 ارتباطًا بين البروتين والسرطان، و317 مؤشرًا حيويًا للسرطان، بما في ذلك 107 حالات اكتُشفت خلال السنوات السبع التي سبقت تشخيص السرطان.

تلعب البروتينات دورًا رئيسيًا في معظم العمليات البيولوجية، بما في ذلك تطور السرطان، وبعضها عوامل خطر معروفة أو مؤشرات حيوية للسرطان. في حين حددت دراسات سابقة بروتينات فردية مرتبطة بالسرطان، تتيح أساليب تحليل البروتينات المتعددة الجديدة تقييمًا متزامنًا للبروتينات على نطاق واسع، وخاصةً تلك التي لا تزال غير مستكشفة في سياق خطر الإصابة بالسرطان.

تواجه الدراسات المستقبلية تحديات بسبب التداخل والتحيز، إلا أن الاختلافات الجينية التي تؤثر على مستويات البروتين تُقدم أدلة إضافية. تُقدم التنبؤات الجينية، وخاصةً مواقع السمات الكمية للبروتينات (cis-pQTLs)، أدلةً قوية على الارتباطات بين البروتينات والسرطان. ويزيد دمج مناهج المراقبة والجينات من احتمالية تحديد البروتينات التي قد تكون مرتبطة سببيًا بتطور السرطان وتطوره.

يُسهم هذا النهج المُدمج في فهم بيولوجيا السرطان بشكل أفضل، وتحديد الأهداف العلاجية، واكتشاف المؤشرات الحيوية التشخيصية. لذلك، استخدم الباحثون في هذه الدراسة استراتيجيةً متكاملةً متعددة الأوميكس تجمع بين تحليلات الأتراب المُحتملة وتحليلات الإكسوم لتحديد البروتينات التي يُحتمل أن تكون مُرتبطة بمسببات السرطان.

استخدمت الدراسة بيانات من البنك الحيوي البريطاني، وهي مجموعة استطلاعية شملت 44,645 بالغًا (بعد الاستبعاد)، تتراوح أعمارهم بين 39 و73 عامًا، بمتوسط متابعة 12 عامًا. خضع المشاركون لتقييم شمل استبيانًا وقياسات أنثروبومترية وجمع عينات دم. حُللت عينات البلازما باستخدام اختبار أولينك لتمديد القرب لتحديد كمية 1463 بروتينًا. تم الحصول على بيانات تسجيل السرطان والوفيات من خلال ربطها بالسجلات الوطنية. استُخدمت بيانات تسلسل الإكسوم لفحص الارتباطات الجينية بمستويات البروتين.

النتائج والمناقشة: شملت التحليلات الرصدية 4921 حالة إصابة بالسرطان، بمتوسط عمر 66.9 عامًا. وُجد أن الأشخاص الذين أصيبوا بالسرطان كانوا أكبر سنًا، وأكثر إدمانًا، ولديهم تاريخ عائلي للإصابة بالسرطان مقارنةً بعينة التحليل الإجمالية. أنجبت النساء المصابات بالسرطان عددًا أقل من الأطفال، وبدأ حيضهن مبكرًا، وعانين من ارتفاع مستويات انقطاع الطمث، واستخدمن العلاج الهرموني التعويضي، ولم يستخدمن موانع الحمل الفموية.

أظهر ما مجموعه 371 بروتينًا ارتباطًا مهمًا بخطر الإصابة بنوع واحد على الأقل من السرطان، مما أسفر عن 618 ارتباطًا بين البروتين والسرطان. من بين هذه الارتباطات، ارتبط 304 بروتينات ببروتينات غنية بتعبير mRNA في أنسجة أو خلايا مرشحة للإصابة بالسرطان. وُجدت معظم الارتباطات مع البروتينات المرتبطة بسرطانات الدم ذات التعبير العالي عن mRNA في الخلايا البائية أو الخلايا التائية، ولكن وُجدت أيضًا ارتباطات مع بروتينات ذات تعبير عالٍ عن mRNA في أنسجة أخرى مختلفة، مثل الكبد والكلى والدماغ والمعدة والرئة والقولون والمريء وبطانة الرحم.

وقد شكلت الأورام الخبيثة في الدم، بما في ذلك سرطان الغدد الليمفاوية غير هودجكين (NHL)، وسرطان الغدد الليمفاوية غير هودجكين المنتشرة ذات الخلايا البائية الكبيرة (سرطان الغدد الليمفاوية غير هودجكين ذات الخلايا DLB)، وسرطان الدم، والورم النقوي المتعدد، أكثر من نصف الارتباطات التي تم تحديدها.

شملت الارتباطات المهمة جينات TNFRSF13B وSLAMF7 مع خطر الإصابة بالورم النقوي المتعدد، وPDCD1 وTNFRSF9 مع خطر الإصابة بسرطان الغدد الليمفاوية غير الهوموسيستين (NHL)، وFCER2 وFCRL2 مع خطر الإصابة بسرطان الدم. بالإضافة إلى ذلك، وُجدت ارتباطات مع سرطان الكبد (مثل IGFBP7 وIGFBP3)، وسرطان الكلى (مثل HAVCR1 وESM1)، وسرطان الرئة (مثل WFDC2 وCEACAM5)، وسرطان المريء (مثل REG4 وST6GAL1)، وسرطان القولون والمستقيم (مثل AREG وGDF15)، وسرطان المعدة (مثل ANXA10 وTFF1)، وسرطان الثدي (مثل STC2 وCRLF1)، وسرطان البروستاتا (مثل GP2 وTSPAN1 وFLT3LG)، وسرطان بطانة الرحم (مثل CHRDL2 وKLK4 وWFIKKN1)، وسرطان المبيض (مثل DKK4 وWFDC2).

وُجدت ارتباطات أقل مع سرطان البنكرياس، والغدة الدرقية، والورم الميلانيني، والشفة والفم. وأشارت تحليلات المسار إلى أن الاستجابة المناعية التكيفية قد تلعب دورًا في سرطانات الدم. وُجد تباين ضئيل بعد تصنيف الارتباطات حسب الجنس.

ظلَّت 107 ارتباطات بين البروتينات والسرطان ذات دلالة إحصائية بعد سبع سنوات من جمع الدم، ودعمت التحليلات الجينية 29 منها. بالإضافة إلى ذلك، دعمت البيانات طويلة المدى (أكثر من 7 سنوات) والتحليلات التي شملت cis-pQTL والدرجات الجينية لبروتين الإكسوم (exGS) أربع ارتباطات: ارتبط سرطان الغدد الليمفاوية غير الهوموسيستين (NHL) بـ CD74 وTNFRSF1B، وارتبط سرطان الدم بـ ADAM8، وسرطان الرئة بـ SFTPA2. حددت النتائج 38 بروتينًا مرتبطًا بخطر الإصابة بالسرطان، وهي أيضًا أهداف للأدوية المعتمدة حاليًا، مما يشير إلى إمكانية استخدامها علاجيًا للحد من خطر الإصابة بالسرطان.

على الرغم من أن هذه الدراسة تُعدّ أكبر دراسة جماعية تُعنى بدراسة البروتينات المنتشرة والسرطان، إلا أن التحليل اقتصر على مستويات البروتين الأساسية، مما قد يكون أدى إلى التقليل من تقدير المخاطر بسبب الانحدار المتحيز للمتوسط. كما كانت هناك محدودية في تقدير السرطانات النادرة والفئات السكانية غير الممثلة تمثيلاً كافياً، مما تطلب إجراء المزيد من الدراسات على مجموعات سكانية متنوعة.

في الختام، حددت الدراسة عدة روابط بين بروتينات الدم وخطر الإصابة بالسرطان، وقد اكتُشف العديد منها قبل تشخيص السرطان بسبع سنوات. وأكدت التحاليل الجينية دورها المحتمل في تطور السرطان. إضافةً إلى ذلك، قد تساعد هذه النتائج في تحديد البروتينات التي قد تُسهّل الكشف المبكر عن مراحل السرطان لدى الأشخاص المعرضين للخطر، مما يُوفر مؤشرات حيوية واعدة للتشخيص المبكر وتحسين نتائج المرضى.