Nøgle biomarkører for tidlig diagnose af bugspytkirtelkræft identificeret

I en nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Cell Genomics gennemførte et team af forskere fra Kina et case-kontrolstudie for at analysere et stort panel af serumproteiner for at identificere proteinbiomarkører for

kræft i bugspytkirtlen på et tidligt tidspunkt. De brugte en Mendelsk randomiseringstilgang til at evaluere de potentielle årsagsvirkninger af disse proteiner i udviklingen af bugspytkirtelkræft.

Bugspytkirtelkræft er den tredje hyppigste dødsårsag for kræft, og når den diagnosticeres sent, er den femårige overlevelsesrate kun 10 %. Imidlertid kan opdagelse af kræft i dens tidlige stadier øge overlevelsesraten til 24%-37%. I betragtning af at bugspytkirtelkræft skrider langsomt frem med et gennemsnit på 11,7 år mellem de indledende og invasive stadier, er der rigelig tid til den tidlige opdagelse.

Traditionelle cancerbiomarkører såsom carcinoembryonalt antigen og kulhydratantigener 19-9, 125 og 242 har vist varierende specificiteter for bugspytkirtelkræft. Inflammatoriske proteiner såsom tumornekrosefaktor (TNF), C-reaktivt protein (CRP) og interleukin-6 (IL-6) viste heller ikke signifikante associationer med bugspytkirtelkræft.

En blodprøve, der inkluderer alle cirkulerende proteiner, der udskilles af normale og beskadigede celler og væv, er en lovende metode til at påvise kræft, da abnormiteter i cirkulerende proteiner ofte indikerer udvikling af tumorer i kroppen.

I denne undersøgelse analyserede forskere en prospektiv kohorte for at identificere og evaluere serumproteinbiomarkører, der kan bruges til at påvise kræft i bugspytkirtlen. Deltagerne inkluderede 44 par ældre voksne med kræft i bugspytkirtlen og deres sunde kontroller, matchet efter alder, køn, dato for blodprøvetagning og hospital. Gennemsnitsalderen for deltagerne var 68,48 år, og 45% var mænd. Observationsdataene dækkede cirka 5,7 år.

Cirkulerende proteiner blev målt fra fastende serumprøver ved hjælp af en proximity extension assay. Omkring 1500 proteiner blev målt og kvantificeret under anvendelse af normaliseret proteinekspression (NPX) værdier. Forskellige baseline-karakteristika såsom rygestatus, alkoholforbrug, uddannelsesniveau, glykæmiske indeks og kropsmasseindeks blev sammenlignet mellem tilfælde af bugspytkirtelkræft og deres sunde kontroller for at identificere kategoriske variabler.

Proteinekspressionsværdier blev standardiseret, og oddsforhold blev beregnet for hvert protein. Derudover blev ribonukleinsyre (RNA) data fra GTEx-projektet brugt til at undersøge genekspressionsprofilen for hvert protein i 54 væv. Sensitivitetsanalyser blev også udført efter stratificering af data efter køn og justering for type 2-diabetes.

Data fra U.K. Biobank Pharma Proteomics Project blev brugt til at analysere replikationen af nøgleproteinbiomarkører. Derudover blev en Mendelsk randomiseringstilgang brugt til at evaluere de potentielle årsagsvirkninger af de identificerede proteiner i udviklingen af bugspytkirtelkræft.

Undersøgelsen identificerede fire proteiner forbundet med bugspytkirtelkræft: phospholipase A2 gruppe IB (PLA2G1B), tumornekrosefaktor (TNF) og regenererende proteinfamilie (REG) familiemedlemmer 1A og 1B. Af disse blev REG1A- og REG1B-proteiner bekræftet ved hjælp af data fra UK Biobank. Derudover viste Mendelske randomiseringsanalyser ved hjælp af genom-dækkende associationsdata og kvantitative egenskabsloci kausale virkninger af REG1A og REG1B i udvikling af bugspytkirtelkræft.

Kolokaliseringsanalyse for REG1-proteiner afslørede moderate beviser for, at bugspytkirtelkræft og REG1-proteiner deler en fælles årsagsvariant. Desuden fandt mendelsk randomiseringsanalyse ingen tegn på, at andre årsagsvarianter havde indflydelse på sammenhængen mellem REG1-proteiner og bugspytkirtelkræft.

REG1-proteiner er også blevet fundet i forhøjede niveauer i lunge- og spiserørskræft. Disse proteiner syntetiseres i β-cellerne i de Langerhanske øer i bugspytkirtlen og er involveret i udviklingen af diabetes og ø-celle-regenerering.

Forskere antog, at tumorer eller læsioner i bugspytkirtlen stimulerer β-celleproliferation, hvilket fører til unormal sekretion af REG1-proteiner. Derudover kan C-type lectin-domænet, der er til stede på REG1-proteiner, binde til kulhydrater på overfladen af tumorceller og fremme malign vækst.

I denne undersøgelse undersøgte forskere cirkulerende proteiner for at identificere potentielle biomarkører for bugspytkirtelkræft. To proteiner, REG1A og REG1B, er blevet identificeret, som har kausative virkninger i udviklingen af bugspytkirtelkræft og også er forhøjet i lunge- og spiserørskræft. Disse resultater fremhæver potentialet af REG1A- og REG1B-proteiner til brug ved tidlig påvisning og storskalascreening af bugspytkirtelkræft.