Dans une étude récente publiée dans Communications naturelles, des chercheurs du Royaume-Uni (UK) ont étudié les associations entre 1 463 protéines plasmatiques et 19 cancers, en utilisant des approches observationnelles et génétiques chez les participants de la UK Biobank. Ils ont trouvé 618 associations protéine-cancer et 317 biomarqueurs du cancer, dont 107 cas détectés sur sept ans avant le diagnostic du cancer.
Sommaire
Arrière-plan
Les protéines jouent un rôle essentiel dans la plupart des processus biologiques, y compris le développement du cancer, certaines servant de facteurs de risque ou de biomarqueurs connus du cancer. Alors que des études antérieures ont identifié des protéines individuelles liées au cancer, de nouvelles techniques de protéomique multiplex permettent une évaluation simultanée des protéines à grande échelle, en particulier celles qui restent inexplorées dans le contexte du risque de cancer.
Les études prospectives sont confrontées à des difficultés dues à des confusions et à des biais, mais les variations génétiques qui affectent les niveaux de protéines offrent des preuves complémentaires. Les prédicteurs génétiques, en particulier cis-pQTLs (abréviation de cis locus de caractères quantitatifs des protéines), fournissent des informations solides sur les associations protéine-cancer. L’intégration d’approches observationnelles et génétiques améliore l’identification de protéines potentiellement liées au développement et à la progression du cancer.
Cette méthodologie combinée aide à comprendre la biologie du cancer, à identifier des cibles thérapeutiques et à découvrir des biomarqueurs diagnostiques. Par conséquent, dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé une stratégie multi-omique intégrée fusionnant des études prospectives de cohorte et des variantes d’exome pour révéler les protéines potentiellement impliquées dans l’étiologie du cancer.
À propos de l'étude
La présente étude a utilisé les données de la UK Biobank, une cohorte prospective comprenant 44 645 adultes (post-exclusion) âgés de 39 à 73 ans, suivis pendant une durée médiane de 12 ans. Les participants ont subi des évaluations, notamment un questionnaire, des mesures anthropométriques et un prélèvement d'échantillons de sang. Les échantillons de plasma ont été analysés à l’aide du test Olink Proximity Extension Assay pour quantifier 1 463 protéines. Les données sur l'enregistrement du cancer et les décès ont été obtenues grâce au couplage des enregistrements avec les registres nationaux. Les données de séquençage de l'exome ont été utilisées pour explorer les associations génétiques avec les niveaux de protéines.
Résultats et discussion
Les analyses observationnelles ont montré 4 921 cas de cancer incidents à un âge médian de 66,9 ans. Les personnes ayant développé un cancer se sont révélées plus âgées, présentaient des taux de dépendance et des antécédents familiaux de cancer plus élevés que l’échantillon d’analyse total. Les femmes atteintes d'un cancer avaient tendance à avoir moins d'enfants, des règles plus précoces, des taux plus élevés de statut postménopausique, un traitement hormonal substitutif et une absence d'utilisation de pilule contraceptive orale.
Au total, 371 protéines ont montré des associations significatives avec le risque d'au moins un cancer, ce qui a donné lieu à 618 associations protéine-cancer. Au total, 304 de ces associations étaient liées à des protéines enrichies en expression d'acide ribonucléique messager (ARNm) dans des tissus ou des cellules candidates d'origine cancéreuse. Alors que de nombreuses associations ont été observées pour les protéines liées aux cancers hématologiques avec une expression élevée d'ARNm dans les cellules B ou T, des associations ont également été trouvées pour des protéines avec une expression élevée d'ARNm dans divers autres tissus tels que le foie, les reins, le cerveau, l'estomac, les poumons. , colorectum, œsophage et endomètre.
Les hémopathies malignes, notamment le lymphome non hodgkinien (LNH), le lymphome non hodgkinien diffus à grandes cellules B (DLBCL), la leucémie et le myélome multiple, représentaient plus de la moitié des associations identifiées.
Les associations notables incluaient TNFRSF13B et SLAMF7 avec un risque de myélome multiple, PDCD1 et TNFRSF9 avec un risque de LNH, et FCER2 et FCRL2 avec un risque de leucémie. De plus, des associations ont été trouvées pour le cancer du foie (par exemple, IGFBP7 et IGFBP3), le cancer du rein (par exemple, HAVCR1 et ESM1), le cancer du poumon (par exemple, WFDC2 et CEACAM5), le cancer de l'œsophage (par exemple, REG4 et ST6GAL1), le cancer colorectal (par exemple , AREG et GDF15), le cancer de l'estomac (par exemple, ANXA10 et TFF1), le cancer du sein (par exemple, STC2 et CRLF1), le cancer de la prostate (par exemple, GP2, TSPAN1 et FLT3LG), le cancer de l'endomètre (par exemple, CHRDL2, KLK4 et WFIKKN1 ) et le cancer de l'ovaire (par exemple, DKK4 et WFDC2).
Des preuves moindres d’associations ont été trouvées pour les cancers du pancréas, de la thyroïde, du mélanome ou des lèvres et de la bouche. Les analyses des voies suggèrent que la réponse immunitaire adaptative pourrait jouer un rôle dans les cancers hématologiques. Une hétérogénéité minimale a été observée après stratification des associations par sexe.
Au total, 107 associations protéine-cancer sont restées valides sept ans après la prise de sang, tandis que les analyses génétiques en ont confirmé 29. De plus, quatre associations ont été étayées à la fois par un long délai de diagnostic (> 7 ans) et par des analyses impliquant cis-pQTL et scores génétiques protéiques à l'échelle de l'exome (exGS) : le LNH était associé à CD74 et TNFRSF1B, la leucémie à ADAM8 et le cancer du poumon à SFTPA2. Les résultats ont révélé 38 protéines associées au risque de cancer qui sont également ciblées par les médicaments actuellement approuvés, ce qui suggère un potentiel d'intervention thérapeutique pour réduire le risque de cancer.
Bien qu’il s’agisse jusqu’à présent de la plus grande étude de cohorte portant sur les protéines circulantes et le cancer, l’analyse s’est limitée aux niveaux de protéines de base, sous-estimant potentiellement les risques dus au biais de dilution de régression. Il a également montré une puissance limitée pour les sites de cancer rares et les populations sous-représentées, justifiant des recherches plus approfondies dans diverses cohortes.
Conclusion
En conclusion, l’étude a révélé plusieurs liens entre les protéines sanguines et le risque de cancer, dont beaucoup étaient détectables sept ans avant le diagnostic de cancer. Les analyses génétiques ont confirmé leur rôle potentiel dans le développement du cancer. De plus, les résultats pourraient identifier des protéines susceptibles d’aider à détecter les stades précoces du cancer chez les personnes à risque, offrant ainsi des biomarqueurs prometteurs pour un diagnostic précoce et de meilleurs résultats pour les patients.