Идентифицирани ключови биомаркери за ранна диагностика на рак на панкреаса

В скорошно проучване, публикувано в списанието Cell Genomics, екип от изследователи от Китай проведе проучване случай-контрола, за да анализира голям панел от серумни протеини, за да идентифицира протеинови биомаркери за

рак на панкреаса в ранен стадий. Те използваха менделски рандомизиращ подход, за да оценят потенциалните причинно-следствени ефекти на тези протеини при развитието на рак на панкреаса.

Ракът на панкреаса е третата водеща причина за смърт от рак и когато се диагностицира късно, петгодишната преживяемост е само 10%. Въпреки това, откриването на рак в ранните му стадии може да увеличи процента на преживяемост до 24%-37%. Като се има предвид, че ракът на панкреаса прогресира бавно, със средно 11,7 години между началния и инвазивния стадий, има достатъчно време за ранното му откриване.

Традиционните ракови биомаркери като карциноембрионален антиген и въглехидратни антигени 19-9, 125 и 242 са показали различна специфика за рак на панкреаса. Възпалителни протеини, като фактор на туморна некроза (TNF), С-реактивен протеин (CRP) и интерлевкин-6 (IL-6), също не показват значителна връзка с рак на панкреаса.

Кръвен тест, който включва всички циркулиращи протеини, секретирани от нормални и увредени клетки и тъкани, е обещаващ метод за откриване на рак, тъй като аномалиите в циркулиращите протеини често показват развитието на тумори в тялото.

В това проучване изследователите анализираха проспективна кохорта, за да идентифицират и оценят биомаркери на серумни протеини, които могат да се използват за откриване на рак на панкреаса. Участниците включваха 44 двойки по-възрастни хора с рак на панкреаса и техните здрави контроли, съпоставени по възраст, пол, дата на вземане на кръв и болница. Средната възраст на участниците е 68,48 години и 45% са мъже. Данните от наблюдения обхващат приблизително 5,7 години.

Циркулиращите протеини бяха измерени от серумни проби на гладно, като се използва анализ за разширяване на близостта. Около 1500 протеина бяха измерени и количествено определени с помощта на нормализирани стойности на протеинова експресия (NPX). Различни изходни характеристики като състояние на тютюнопушене, ниво на консумация на алкохол, образователно ниво, гликемични индекси и индекс на телесна маса бяха сравнени между случаите на рак на панкреаса и техните здрави контроли, за да се идентифицират категорични променливи.

Стойностите на протеиновата експресия бяха стандартизирани и коефициентите на вероятност бяха изчислени за всеки протеин. Освен това данните за рибонуклеинова киселина (РНК) от проекта GTEx бяха използвани за изследване на профила на генна експресия на всеки протеин в 54 тъкани. Извършени са и анализи на чувствителността след стратифициране на данните по пол и корекция за диабет тип 2.

Данните от U.K. Biobank Pharma Proteomics Project бяха използвани за анализ на репликацията на ключови протеинови биомаркери. Освен това беше използван рандомизиран подход на Мендел за оценка на потенциалните причинно-следствени ефекти на идентифицираните протеини при развитието на рак на панкреаса.

Проучването идентифицира четири протеина, свързани с рак на панкреаса: фосфолипаза А2 група IB (PLA2G1B), фактор на туморна некроза (TNF) и членове на семейството на регенериращите протеини (REG) 1A и 1B. От тях протеините REG1A и REG1B бяха потвърдени с помощта на данни от UK Biobank. В допълнение, рандомизираните анализи на Мендел, използващи данни за асоцииране в целия геном и локуси на количествени признаци, показват причинни ефекти на REG1A и REG1B при развитието на рак на панкреаса.

Анализът на колокализацията за протеини REG1 разкри умерени доказателства, че ракът на панкреаса и протеините REG1 споделят общ причинен вариант. Освен това, рандомизационният анализ на Мендел не откри доказателства за други причинно-следствени варианти, влияещи върху връзката между протеините REG1 и рака на панкреаса.

Протеините REG1 също са открити в повишени нива при рак на белите дробове и хранопровода. Тези протеини се синтезират в β-клетките на Лангерхансовите острови в панкреаса и участват в развитието на диабет и регенерацията на островните клетки.

Изследователите предположиха, че тумори или лезии в панкреаса стимулират β-клетъчната пролиферация, което води до анормална секреция на REG1 протеини. В допълнение, С-тип лектиновият домен, присъстващ в REG1 протеините, може да се свърже с въглехидрати на повърхността на туморните клетки и да насърчи злокачествения растеж.

В това проучване изследователите изследват циркулиращи протеини, за да идентифицират потенциални биомаркери за рак на панкреаса. Идентифицирани са два протеина, REG1A и REG1B, които имат причинно-следствени ефекти при развитието на рак на панкреаса и също така са повишени при рак на белия дроб и рак на хранопровода. Тези резултати подчертават потенциала на протеините REG1A и REG1B за използване при ранно откриване и мащабен скрининг на рак на панкреаса.