혈액 내 단백질은 진단 전 7년 이상 전에 암을 경고할 수 있습니다.

Nature Communications에 발표된 최근 연구에서 영국 연구자들은 참가자들을 대상으로 관찰 및 유전적 접근법을 사용하여 1,463개의 혈장 단백질과 19가지 유형의 암 사이의 연관성을 조사했습니다. 영국 바이오뱅크. 그들은 암 진단 7년 전에 발견된 107건을 포함하여 618개의 단백질-암 연관성과 317개의 암 바이오마커를 발견했습니다.

단백질은 암 발생을 포함한 대부분의 생물학적 과정에서 중요한 역할을 하며, 그 중 일부는 암의 위험 요인 또는 바이오마커로 알려져 있습니다. 이전 연구에서는 암과 관련된 개별 단백질을 확인했지만 새로운 다중 단백질체학 기술을 사용하면 특히 암 위험과 관련하여 아직 연구되지 않은 단백질을 대규모로 동시에 평가할 수 있습니다.

전향적인 연구는 혼란과 편견으로 인해 어려움을 겪고 있지만 단백질 수준에 영향을 미치는 유전적 변이는 추가적인 증거를 제공합니다. 유전적 예측 인자, 특히 cis-pQTL(단백질 정량적 특성 유전자좌)은 단백질과 암 간의 연관성에 대한 신뢰할 수 있는 증거를 제공합니다. 관찰 및 유전적 접근법을 통합하면 암 발병 및 진행과 인과관계가 있을 수 있는 단백질을 식별할 가능성이 높아집니다.

이 조합 방법은 암 생물학을 더 잘 이해하고, 치료 표적을 식별하고, 진단 바이오마커를 발견하는 데 도움이 됩니다. 따라서 이번 연구에서 연구진은 잠재적으로 암 병인에 관여하는 단백질을 식별하기 위해 전향적 코호트와 엑솜 분석을 결합한 통합 다중 오믹스 전략을 사용했습니다.

이 연구에서는 39~73세의 성인 44,645명(제외 후)으로 구성된 예상 코호트인 UK Biobank의 데이터를 사용했으며 평균 추적 기간은 12년이었습니다. 참가자들은 설문지, 인체측정 측정, 혈액 샘플 수집이 포함된 평가를 완료했습니다. 혈장 샘플을 Olink Proximity Extension Assay를 사용하여 분석하여 1463개의 단백질을 정량화했습니다. 암등록 및 사망에 관한 데이터는 국가등록기관과의 연계를 통해 획득하였다. 엑솜 서열분석 데이터는 단백질 수준과의 유전적 연관성을 연구하는 데 사용되었습니다.

결과 및 토론 관찰 분석 결과, 암 발병 건수는 4,921건, 평균 연령은 66.9세였습니다. 암에 걸린 사람은 전체 분석 표본에 비해 연령 비율이 높고 중독 수준이 높으며 암 가족력이 있는 것으로 나타났습니다. 암에 걸린 여성은 자녀 수가 적고, 월경이 일찍 시작되고, 폐경 후 상태가 높으며, 호르몬 대체 요법을 사용하고, 경구 피임약을 사용하지 않습니다.

총 371개의 단백질이 적어도 한 가지 유형의 암 위험과 유의미한 연관성을 보여 618개의 단백질-암 연관성이 나타났습니다. 이러한 연관성 중 304개는 후보 암 조직 또는 기원 세포에서 mRNA 발현이 풍부한 단백질과 연관되어 있습니다. 대부분의 연관성은 B 세포 또는 T 세포에서 높은 mRNA 발현을 보이는 혈액암과 관련된 단백질에서 발견되었지만, 간, 신장, 뇌, 위, 폐, 결장 등 다양한 다른 조직에서도 높은 mRNA 발현을 보이는 단백질에서도 연관성이 확인되었습니다., 식도 및 자궁내막.

비호지킨 림프종(NHL), 미만성 거대 B세포 비호지킨 림프종(DLB 세포 비호지킨 림프종), 백혈병, 다발성 골수종을 포함한 혈액학적 악성종양이 확인된 연관성의 절반 이상을 차지했습니다.

중요한 연관성에는 다발성 골수종 위험이 있는 TNFRSF13B 및 SLAMF7, NHL 위험이 있는 PDCD1 및 TNFRSF9, 백혈병 위험이 있는 FCER2 및 FCRL2가 포함되었습니다. 또한 간암(예: IGFBP7 및 IGFBP3), 신장암(예: HAVCR1 및 ESM1), 폐암(예: WFDC2 및 CEACAM5), 식도암(예: REG4 및 ST6GAL1), 대장암(예: REG4 및 ST6GAL1)과의 연관성이 발견되었습니다. 예를 들어, AREG 및 GDF15), 위암(예: ANXA10 및 TFF1), 유방암(예: STC2 및 CRLF1), 전립선암(예: GP2, TSPAN1 및 FLT3LG), 자궁내막암(예: CHRDL2, KLK4 및 WFIKKN1) 및 난소암(예: 예: DKK4 및 WFDC2).

췌장암, 갑상선암, 흑색종, 입술암, 구강암의 경우 연관성이 더 적게 발견되었습니다. 경로 분석은 적응성 면역 반응이 혈액암에서 역할을 할 수 있음을 시사했습니다. 성별에 따라 연관성을 계층화한 후 최소한의 이질성이 발견되었습니다.

채혈 후 7년 동안 총 107개의 단백질-암 연관성이 유의미하게 유지되었으며, 유전자 분석을 통해 그 중 29개가 뒷받침되었습니다. 또한 cis-pQTL 및 엑솜 단백질 유전 점수(exGS)와 관련된 장기 데이터(>7년)와 분석에서 네 가지 연관성이 뒷받침되었습니다. NHL은 CD74 및 TNFRSF1B, 백혈병은 ADAM8, 폐암은 SFTPA2와 관련이 있었습니다.. 그 결과 현재 승인된 약물의 표적이기도 한 암 위험과 관련된 38개의 단백질이 확인되었으며, 이는 암 위험을 줄이기 위한 잠재적인 치료 용도를 나타냅니다.

이것은 순환 단백질과 암을 조사한 최대 규모의 코호트 연구이지만 분석은 기본 단백질 수준으로 제한되어 평균에 대한 회귀 편향으로 인해 위험이 과소평가되었을 수 있습니다. 또한 희귀암과 과소대표된 인구 집단에 대한 검정력이 제한되어 다양한 집단에 대한 추가 연구가 필요했습니다.

결론적으로, 이 연구에서는 혈액 단백질과 암 위험 사이의 여러 연관성을 발견했으며, 그 중 다수는 암 진단 7년 전에 발견되었습니다. 유전자 분석을 통해 암 발생에 있어서 이들의 잠재적인 역할이 확인되었습니다. 또한, 이번 결과는 위험에 처한 사람들의 암 단계를 조기에 발견하는 데 기여할 수 있는 단백질을 식별하는 데 도움이 될 수 있으며, 조기 진단 및 환자 결과 개선을 위한 유망한 바이오마커를 제공할 수 있습니다.