Protein dalam darah dapat memperingatkan kanker lebih dari tujuh tahun sebelum diagnosis

Dalam penelitian terbaru yang dipublikasikan di Nature Communications, para peneliti Inggris menguji hubungan antara 1.463 protein plasma dan 19 jenis kanker, menggunakan pendekatan observasional dan genetik pada partisipan dari Biobank Inggris. Mereka menemukan 618 hubungan protein-kanker dan 317 biomarker kanker, termasuk 107 kasus yang terdeteksi tujuh tahun sebelum diagnosis kanker.

Protein berperan penting dalam sebagian besar proses biologis, termasuk perkembangan kanker, dan beberapa di antaranya diketahui merupakan faktor risiko atau penanda biologis kanker. Meskipun penelitian sebelumnya telah mengidentifikasi protein individu yang terkait dengan kanker, teknik proteomik multipleks baru memungkinkan penilaian protein secara simultan dalam skala besar, terutama protein yang masih belum diteliti dalam konteks risiko kanker.

Penelitian prospektif menghadapi tantangan karena perancu dan bias, namun variasi genetik yang memengaruhi kadar protein memberikan bukti tambahan. Prediktor genetik, khususnya cis-pQTL (lokus sifat kuantitatif protein), memberikan bukti yang dapat diandalkan tentang hubungan antara protein dan kanker. Integrasi pendekatan observasional dan genetik meningkatkan kemungkinan mengidentifikasi protein yang mungkin terkait dengan perkembangan dan perkembangan kanker.

Metode kombinasi ini membantu untuk lebih memahami biologi kanker, mengidentifikasi target terapi, dan menemukan biomarker diagnostik. Oleh karena itu, dalam penelitian ini, para peneliti menggunakan strategi multi-omics terintegrasi yang menggabungkan analisis kohort prospektif dan exome untuk mengidentifikasi protein yang berpotensi terlibat dalam etiologi kanker.

Penelitian ini menggunakan data dari UK Biobank, kohort prospektif yang terdiri dari 44.645 orang dewasa (setelah eksklusi), berusia 39 hingga 73 tahun, dengan median tindak lanjut selama 12 tahun. Peserta menyelesaikan penilaian yang meliputi kuesioner, pengukuran antropometri, dan pengambilan sampel darah. Sampel plasma dianalisis menggunakan Olink Proximity Extension Assay untuk mengukur 1.463 protein. Data mengenai registrasi kanker dan kematian diperoleh melalui hubungan dengan registrasi nasional. Data sekuensing exome digunakan untuk mempelajari hubungan genetik dengan kadar protein.

Hasil dan Pembahasan Analisis observasional menunjukkan 4921 kasus kanker dengan median usia 66,9 tahun. Orang yang mengidap kanker ditemukan memiliki tingkat usia yang lebih tinggi, tingkat kecanduan yang lebih tinggi, dan riwayat kanker dalam keluarga dibandingkan dengan sampel analisis secara keseluruhan. Wanita penderita kanker memiliki lebih sedikit anak, menstruasi lebih awal, tingkat status pascamenopause yang lebih tinggi, penggunaan terapi penggantian hormon, dan tidak menggunakan kontrasepsi oral.

Sebanyak 371 protein menunjukkan hubungan yang signifikan dengan risiko setidaknya satu jenis kanker, sehingga menghasilkan 618 hubungan protein-kanker. Dari hubungan ini, 304 dikaitkan dengan protein yang diperkaya dengan ekspresi mRNA pada calon jaringan kanker atau sel asal. Sebagian besar asosiasi ditemukan untuk protein yang terkait dengan kanker hematologi dengan ekspresi mRNA tinggi pada sel B atau sel T, namun asosiasi juga diidentifikasi dengan protein dengan ekspresi mRNA tinggi di berbagai jaringan lain, seperti hati, ginjal, otak, lambung, paru-paru, usus besar., kerongkongan dan endometrium.

Keganasan hematologi, termasuk limfoma non-Hodgkin (NHL), limfoma non-Hodgkin sel B besar yang menyebar (limfoma non-Hodgkin sel DLB), leukemia, dan mieloma multipel, mencakup lebih dari separuh hubungan yang teridentifikasi.

Hubungan yang signifikan mencakup TNFRSF13B dan SLAMF7 dengan risiko multiple myeloma, PDCD1 dan TNFRSF9 dengan risiko NHL, serta FCER2 dan FCRL2 dengan risiko leukemia. Selain itu, hubungan telah ditemukan dengan kanker hati (misalnya IGFBP7 dan IGFBP3), kanker ginjal (misalnya HAVCR1 dan ESM1), kanker paru-paru (misalnya WFDC2 dan CEACAM5), kanker esofagus (misalnya REG4 dan ST6GAL1), kanker kolorektal ( misalnya AREG dan GDF15), kanker lambung (misalnya ANXA10 dan TFF1), kanker payudara (misalnya STC2 dan CRLF1), kanker prostat (misalnya GP2, TSPAN1 dan FLT3LG), kanker endometrium (misalnya CHRDL2, KLK4 dan WFIKKN1) dan kanker ovarium ( misalnya DKK4 dan WFDC2).

Lebih sedikit hubungan yang ditemukan untuk kanker pankreas, tiroid, melanoma, atau bibir dan mulut. Analisis jalur menunjukkan bahwa respons imun adaptif mungkin berperan dalam kanker hematologi. Heterogenitas minimal ditemukan setelah mengelompokkan asosiasi berdasarkan gender.

Sebanyak 107 hubungan protein-kanker tetap signifikan tujuh tahun setelah pengambilan sampel darah, dan analisis genetik mendukung 29 hubungan tersebut. Selain itu, empat hubungan didukung oleh data jangka panjang (>7 tahun) dan analisis yang melibatkan cis-pQTL dan skor genetik protein exome (exGS): NHL dikaitkan dengan CD74 dan TNFRSF1B, leukemia dengan ADAM8, dan kanker paru-paru dengan SFTPA2.. Hasilnya mengidentifikasi 38 protein yang terkait dengan risiko kanker yang juga menjadi target obat yang saat ini disetujui, yang menunjukkan potensi penggunaan terapeutiknya untuk mengurangi risiko kanker.

Meskipun ini adalah studi kohort terbesar yang meneliti protein yang bersirkulasi dan kanker, analisisnya terbatas pada kadar protein dasar, yang mungkin menyebabkan perkiraan risiko yang terlalu rendah karena bias regresi terhadap nilai rata-rata. Kekuasaan juga terbatas pada penyakit kanker langka dan populasi yang kurang terwakili, sehingga memerlukan penelitian lebih lanjut dalam kelompok yang beragam.

Sebagai kesimpulan, penelitian ini menemukan beberapa hubungan antara protein darah dan risiko kanker, banyak di antaranya ditemukan tujuh tahun sebelum diagnosis kanker. Analisis genetik telah mengkonfirmasi potensi peran mereka dalam perkembangan kanker. Selain itu, hasilnya dapat membantu mengidentifikasi protein yang dapat berkontribusi terhadap deteksi dini stadium kanker pada orang yang berisiko, sehingga menawarkan biomarker yang menjanjikan untuk diagnosis dini dan meningkatkan hasil pasien.