Le test urinaire basé sur les miARN montre une grande précision, transformant potentiellement le dépistage du cancer du pancréas.
Étude: Un test non invasif basé sur des microARN urinaires pour la détection du cancer du pancréas des stades précoces à avancés : une étude cas-témoins. Crédit d’image : Krakenimages.com/Shutterstock.com
Dans une étude récente publiée dans le eMédecineCliniqueun groupe de chercheurs a évalué l'efficacité d'un nouveau micro-vésicule extracellulaire urinaire non invasif Acide ribonucléique (miARN) pour détecter le cancer du pancréas à tous les stades, en se concentrant sur l'amélioration de la détection à un stade précoce.
Sommaire
Arrière-plan
Le cancer du pancréas est l'un des cancers les plus mortels au monde, avec un taux de survie à 5 ans de seulement 12 %, en grande partie dû à un diagnostic tardif et au manque d'outils de dépistage efficaces. La détection précoce est cruciale, car un cancer du pancréas localisé peut améliorer considérablement le taux de survie à 5 ans, jusqu'à 44 %.
Actuellement, l’antigène du cancer 19-9 (CA19-9) sert de biomarqueur clinique, mais sa sensibilité est limitée aux premiers stades.
La biopsie liquide, en particulier grâce à la détection sanguine des cellules tumorales circulantes (CTC) et de l'ADN tumoral circulant (ADNct) associés au cancer, est prometteuse mais manque de sensibilité à un stade précoce. Des recherches supplémentaires sont essentielles pour améliorer les méthodes de détection précoce.
À propos de l'étude
Menée comme une étude cas-témoins, la présente recherche a collecté des échantillons d'urine de personnes atteintes d'un cancer du pancréas et de témoins non cancéreux provenant de plusieurs endroits au Japon entre septembre 2019 et juillet 2023. Les patients avec un diagnostic confirmé de cancer du pancréas basé sur l'imagerie ou un examen pathologique ont été inclus. , à l'exclusion de ceux atteints de plusieurs cancers primitifs.
Reflétant les données démographiques du cancer au Japon, la cohorte comprenait principalement des participants atteints d'adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) (cancer survenant dans les canaux pancréatiques), qui représente plus de 90 % des cas de cancer du pancréas.
L’échantillon a également capturé les cancers du pancréas à un stade précoce et avancé définis selon le système de classification des tumeurs, nœuds et métastases (TMN) de l’Union internationale contre le cancer (UICC).
Des échantillons d'urine ont été traités pour isoler les vésicules extracellulaires, puis Acide ribonucléique Extraction d'ARN pour l'analyse de micro(mi)ARN à l'aide d'une méthode de précipitation à base de polymère. Des bibliothèques d'ARN ont été préparées pour le séquençage et les données de séquençage ont été analysées pour identifier les profils de miARN associés au cancer du pancréas.
À l’aide d’un classificateur de vecteurs de support, un modèle d’apprentissage automatique a été formé et validé pour détecter le cancer du pancréas sur la base de ces signatures miARN, obtenant ainsi une précision significative.
Les analyses statistiques ont pris en compte les facteurs démographiques et l'analyse de l'expression différentielle a identifié des miARN pertinents pour la biologie du cancer du pancréas. Des recherches plus approfondies sont essentielles pour affiner et valider cette approche auprès de populations et de stades plus larges du cancer du pancréas.
Résultats de l'étude
Pour enrichir la concentration de miARN, des vésicules extracellulaires urinaires ont été précipitées et traitées avant l'extraction de l'ARN. Cette approche a considérablement amélioré le taux de cartographie des miARN, passant de 5,22 % ± 4,72 % dans l'urine acellulaire (cfUrine) à 24,5 % ± 15,6 % dans les échantillons dérivés de vésicules, montrant une augmentation considérable des espèces de miARN détectables. Un nombre de lectures de miARN uniques plus élevé, environ huit fois supérieur, a été observé avec l'ARN dérivé de vésicules extracellulaires, améliorant ainsi l'identification des types de miARN, d'une moyenne de 200,7 à 385,9 miARN uniques.
La cohorte étudiée était caractérisée par des caractéristiques démographiques et cliniques, notamment l’âge, l’indice de masse corporelle (IMC), le sexe et les antécédents de tabagisme.
Les participants atteints d'un cancer du pancréas étaient généralement plus âgés que les témoins non atteints de cancer, avaient un IMC plus faible et comprenaient moins de fumeurs actuels et plus d'anciens fumeurs. La répartition des stades cliniques a montré que 33,3 % des patients de l’ensemble de formation souffraient d’un cancer à un stade précoce, contre 16,7 % dans l’ensemble de test.
À l’aide des profils de miARN des participants à la formation, l’analyse de l’expression différentielle a identifié 45 miARN (DEM) exprimés de manière différentielle associés au cancer du pancréas. Un algorithme de prédiction binaire a été développé avec un classificateur de vecteurs de support utilisant des profils miARN, atteignant une précision prédictive élevée avec une aire sous la courbe (AUC) de 0,972.
Ce modèle a détecté efficacement le cancer du pancréas à un stade précoce, avec une sensibilité atteignant 97,0 % pour les cas de stade I/IIA. Dans les ensembles de tests, les performances sont restées précises, avec une AUC de 0,963 globalement et de 0,983 pour les premiers stades. Ce modèle basé sur les miARN a surpassé le biomarqueur CA19-9, en particulier en matière de détection précoce, où le CA19-9 a montré une sensibilité limitée.
L'analyse d'enrichissement fonctionnel des 45 DEM liés au cancer du pancréas a révélé des associations significatives avec les voies du cancer, notamment la protéine kinase B (PI3K-Akt), la protéine kinase activée par le mitogène (MAPK0, Janus Kinase-Signal Transducer et l'activateur de transcription (Jak-STAT). ), et Wnt.
Ces voies, identifiées à l’aide des annotations de l’Encyclopédie des gènes et génomes de Kyoto (KEGG) et de Gene Ontology, font partie intégrante de la pathogenèse et de la progression du cancer du pancréas. En outre, les profils de miARN urinaires ont été comparés aux expressions de miARN provenant d’organoïdes du cancer du pancréas.
Dans ces organoïdes, plusieurs DEM correspondaient à ceux du profil des miARN urinaires, renforçant le potentiel des miARN urinaires à refléter les caractéristiques de la tumeur.
Le test basé sur les miARN a démontré une sensibilité et une spécificité prometteuses pour la détection du cancer du pancréas à tous les stades, y compris aux stades précoces où les marqueurs conventionnels échouent souvent.
La comparaison avec le biomarqueur CA19-9 a mis en évidence les capacités supérieures de détection précoce du test miARN, soulignant ainsi son potentiel en tant qu'outil de diagnostic non invasif. La poursuite des recherches sur les miARN dérivés de vésicules extracellulaires urinaires pourrait améliorer les options d’intervention précoce, améliorant potentiellement les résultats de survie des patients atteints d’un cancer du pancréas.
Conclusions
Pour résumer, cette étude a développé un test non invasif utilisant des miARN dérivés de vésicules extracellulaires urinaires pour détecter le cancer du pancréas.
Les faibles concentrations de miARN dans l’urine posent des défis pour le séquençage de petits ARN, mais cette méthode a enrichi les miARN via la précipitation des vésicules, ce qui a permis de multiplier par cinq les taux de cartographie.
Cette approche basée sur les miARN a démontré des performances élevées, avec une AUC de 0,972 dans l'ensemble d'entraînement et de 0,963 dans l'ensemble de test, atteignant des sensibilités de 93,9 % et 77,8 %, respectivement, et des spécificités de 91,7 % et 95,7 %.
