Identifikované kľúčové biomarkery pre včasnú diagnostiku rakoviny pankreasu

V nedávnej štúdii publikovanej v časopise Cell Genomics tím výskumníkov z Číny vykonal štúdiu prípadovej kontroly s cieľom analyzovať veľký panel sérových proteínov na identifikáciu proteínové biomarkery pre

rakovinu pankreasu v ranom štádiu. Na vyhodnotenie potenciálnych kauzálnych účinkov týchto proteínov pri rozvoji rakoviny pankreasu použili Mendelov prístup randomizácie.

Rakovina pankreasu je treťou najčastejšou príčinou úmrtí na rakovinu, a keď je diagnostikovaná neskoro, miera prežitia po piatich rokoch je iba 10 %. Avšak detekcia rakoviny v jej skorých štádiách môže zvýšiť mieru prežitia na 24% - 37%. Vzhľadom na to, že rakovina pankreasu postupuje pomaly, v priemere 11,7 roka medzi počiatočným a invazívnym štádiom, existuje dostatok času na jeho včasné odhalenie.

Tradičné rakovinové biomarkery, ako je karcinoembryonálny antigén a sacharidové antigény 19-9, 125 a 242, preukázali rôzne špecifickosti pre rakovinu pankreasu. Zápalové proteíny, ako je tumor nekrotizujúci faktor (TNF), C-reaktívny proteín (CRP) a interleukín-6 (IL-6), tiež nepreukázali významnú súvislosť s rakovinou pankreasu.

Krvný test, ktorý zahŕňa všetky cirkulujúce proteíny vylučované normálnymi a poškodenými bunkami a tkanivami, je sľubnou metódou na detekciu rakoviny, pretože abnormality v cirkulujúcich proteínoch často naznačujú vývoj nádorov v tele.

V tejto štúdii výskumníci analyzovali prospektívnu kohortu na identifikáciu a vyhodnotenie biomarkerov sérových proteínov, ktoré možno použiť na detekciu rakoviny pankreasu. Účastníci zahŕňali 44 párov starších dospelých s rakovinou pankreasu a ich zdravé kontroly, ktoré sa zhodovali podľa veku, pohlavia, dátumu odberu krvi a nemocnice. Priemerný vek účastníkov bol 68,48 rokov a 45 % tvorili muži. Údaje z pozorovania pokrývali približne 5,7 roka.

Cirkulujúce proteíny sa merali zo vzoriek séra nalačno pomocou testu proximity. Približne 1500 proteínov sa zmeralo a kvantifikovalo pomocou hodnôt normalizovanej expresie proteínov (NPX). Rôzne základné charakteristiky, ako je fajčenie, úroveň spotreby alkoholu, úroveň vzdelania, glykemické indexy a index telesnej hmotnosti, sa porovnávali medzi prípadmi rakoviny pankreasu a ich zdravými kontrolami, aby sa identifikovali kategorické premenné.

Hodnoty expresie proteínov boli štandardizované a pre každý proteín boli vypočítané pomery pravdepodobnosti. Okrem toho sa údaje o ribonukleovej kyseline (RNA) z projektu GTEx použili na preskúmanie profilu génovej expresie každého proteínu v 54 tkanivách. Analýzy citlivosti sa uskutočnili aj po stratifikácii údajov podľa pohlavia a úprave pre diabetes 2. Typu.

Údaje z britského projektu Biobank Pharma Proteomics Project sa použili na analýzu replikácie kľúčových proteínových biomarkerov. Okrem toho bol na vyhodnotenie potenciálnych kauzálnych účinkov identifikovaných proteínov pri rozvoji rakoviny pankreasu použitý Mendelov prístup randomizácie.

Štúdia identifikovala štyri proteíny spojené s rakovinou pankreasu: fosfolipázu A2 skupiny IB (PLA2G1B), tumor nekrotizujúci faktor (TNF) a členov rodiny regenerujúcich proteínov (REG) 1A a 1B. Z nich boli proteíny REG1A a REG1B potvrdené pomocou údajov z UK Biobank. Navyše, Mendelovské randomizačné analýzy využívajúce údaje o asociácii v celom genóme a kvantitatívnych lokusoch znakov ukázali kauzálne účinky REG1A a REG1B na vývoj rakoviny pankreasu.

Kolokalizačná analýza proteínov REG1 odhalila mierny dôkaz, že rakovina pankreasu a proteíny REG1 zdieľajú spoločný príčinný variant. Navyše, Mendelova randomizačná analýza nenašla žiadne dôkazy o iných kauzálnych variantoch ovplyvňujúcich asociáciu medzi proteínmi REG1 a rakovinou pankreasu.

Proteíny REG1 boli tiež nájdené vo zvýšených hladinách pri rakovine pľúc a pažeráka. Tieto proteíny sú syntetizované v β-bunkách Langerhansových ostrovčekov v pankrease a podieľajú sa na rozvoji cukrovky a regenerácii buniek ostrovčekov.

Výskumníci predpokladali, že nádory alebo lézie v pankrease stimulujú proliferáciu β-buniek, čo vedie k abnormálnej sekrécii proteínov REG1. Navyše lektínová doména typu C prítomná na proteínoch REG1 sa môže viazať na sacharidy na povrchu nádorových buniek a podporovať malígny rast.

V tejto štúdii výskumníci skúmali cirkulujúce proteíny, aby identifikovali potenciálne biomarkery rakoviny pankreasu. Boli identifikované dva proteíny, REG1A a REG1B, ktoré majú kauzálny účinok na rozvoj rakoviny pankreasu a sú tiež zvýšené pri rakovine pľúc a pažeráka. Tieto výsledky zdôrazňujú potenciál proteínov REG1A a REG1B na použitie pri včasnej detekcii a rozsiahlom skríningu rakoviny pankreasu.