Les protéines présentes dans le sang peuvent avertir d'un cancer plus de sept ans avant le diagnostic

Dans une étude récente publiée dans Nature Communications, des chercheurs britanniques ont examiné les liens entre 1 463 protéines plasmatiques et 19 types de cancer, en utilisant des approches observationnelles et génétiques chez des participants du Biobanque britannique. Ils ont trouvé 618 associations protéine-cancer et 317 biomarqueurs du cancer, dont 107 cas détectés sept ans avant le diagnostic du cancer.

Les protéines jouent un rôle clé dans la plupart des processus biologiques, y compris le développement du cancer, et plusieurs d'entre elles sont des facteurs de risque ou des biomarqueurs connus du cancer. Alors que des études antérieures ont identifié des protéines individuelles associées au cancer, de nouvelles techniques de protéomique multiplex permettent l'évaluation simultanée des protéines à grande échelle, en particulier celles qui restent non étudiées dans le contexte du risque de cancer.

Les études prospectives sont confrontées à des difficultés dues à des confusions et à des biais, mais les variations génétiques affectant les niveaux de protéines fournissent des preuves supplémentaires. Les prédicteurs génétiques, en particulier le cis-pQTL (loci des traits quantitatifs des protéines), fournissent des preuves fiables des associations entre les protéines et le cancer. L'intégration d'approches observationnelles et génétiques augmente la probabilité d'identifier des protéines pouvant être causalement liées au développement et à la progression du cancer.

Cette méthode combinée permet de mieux comprendre la biologie du cancer, d'identifier des cibles thérapeutiques et de découvrir des biomarqueurs diagnostiques. Par conséquent, dans cette étude, les chercheurs ont utilisé une stratégie multiomique intégrée combinant des analyses prospectives de cohorte et d'exome pour identifier les protéines potentiellement impliquées dans l'étiologie du cancer.

L'étude a utilisé les données de la UK Biobank, une cohorte prospective de 44 645 adultes (après exclusion), âgés de 39 à 73 ans, avec un suivi médian de 12 ans. Les participants ont complété une évaluation comprenant un questionnaire, des mesures anthropométriques et un prélèvement d'échantillons de sang. Les échantillons de plasma ont été analysés à l’aide du test Olink Proximity Extension Assay pour quantifier 1 463 protéines. Les données sur l'enregistrement du cancer et les décès ont été obtenues grâce à des liens avec les registres nationaux. Les données de séquençage de l'exome ont été utilisées pour étudier les associations génétiques avec les niveaux de protéines.

Résultats et discussion Les analyses observationnelles ont montré 4 921 cas de cancer avec un âge médian de 66,9 ans. Il a été constaté que les personnes ayant développé un cancer présentaient des taux d'âge plus élevés, des niveaux de dépendance plus élevés et des antécédents familiaux de cancer par rapport à l'échantillon global d'analyse. Les femmes atteintes de cancer ont eu moins d'enfants, des menstruations plus précoces, des taux plus élevés de statut postménopausique, l'utilisation d'un traitement hormonal substitutif et aucune utilisation de contraceptifs oraux.

Au total, 371 protéines ont montré des associations significatives avec le risque d'au moins un type de cancer, ce qui a donné lieu à 618 associations protéine-cancer. Parmi ces associations, 304 étaient associées à des protéines enrichies en expression d’ARNm dans des tissus candidats cancéreux ou des cellules d’origine. La plupart des associations ont été trouvées pour les protéines associées aux cancers hématologiques avec une expression élevée d'ARNm dans les cellules B ou les cellules T, mais des associations ont également été identifiées avec des protéines avec une expression élevée d'ARNm dans divers autres tissus, tels que le foie, les reins, le cerveau, l'estomac, les poumons, le côlon., l'œsophage et l'endomètre.

Les hémopathies malignes, notamment le lymphome non hodgkinien (LNH), le lymphome non hodgkinien diffus à grandes cellules B (lymphome non hodgkinien à cellules DLB), la leucémie et le myélome multiple, représentaient plus de la moitié des associations identifiées.

Les associations significatives incluaient TNFRSF13B et SLAMF7 avec un risque de myélome multiple, PDCD1 et TNFRSF9 avec un risque de LNH, et FCER2 et FCRL2 avec un risque de leucémie. De plus, des associations ont été trouvées avec le cancer du foie (par exemple, IGFBP7 et IGFBP3), le cancer du rein (par exemple, HAVCR1 et ESM1), le cancer du poumon (par exemple, WFDC2 et CEACAM5), le cancer de l'œsophage (par exemple, REG4 et ST6GAL1), le cancer colorectal ( par exemple, AREG et GDF15), le cancer gastrique (par exemple ANXA10 et TFF1), le cancer du sein (par exemple STC2 et CRLF1), le cancer de la prostate (par exemple GP2, TSPAN1 et FLT3LG), le cancer de l'endomètre (par exemple CHRDL2, KLK4 et WFIKKN1) et le cancer de l'ovaire ( par exemple DKK4 et WFDC2).

Moins d'associations ont été trouvées pour les cancers du pancréas, de la thyroïde, du mélanome ou des lèvres et de la bouche. Les analyses des voies suggèrent que la réponse immunitaire adaptative pourrait jouer un rôle dans les cancers hématologiques. Une hétérogénéité minimale a été constatée après stratification des associations par sexe.

Au total, 107 associations protéine-cancer sont restées significatives sept ans après le prélèvement sanguin, et les analyses génétiques ont confirmé 29 d'entre elles. De plus, quatre associations ont été étayées à la fois par des données à long terme (> 7 ans) et des analyses impliquant les scores génétiques du cis-pQTL et de la protéine exome (exGS) : le LNH était associé à CD74 et TNFRSF1B, la leucémie à ADAM8 et le cancer du poumon à SFTPA2.. Les résultats ont identifié 38 protéines associées au risque de cancer qui sont également des cibles de médicaments actuellement approuvés, indiquant leur utilisation thérapeutique potentielle pour réduire le risque de cancer.

Bien qu'il s'agisse de la plus grande étude de cohorte examinant les protéines circulantes et le cancer, l'analyse s'est limitée aux niveaux de protéines de base, ce qui peut avoir conduit à une sous-estimation des risques en raison d'un biais de régression par rapport à la moyenne. La puissance était également limitée pour les cancers rares et les populations sous-représentées, nécessitant des études plus approfondies dans diverses cohortes.

En conclusion, l'étude a révélé plusieurs liens entre les protéines sanguines et le risque de cancer, dont beaucoup ont été découverts sept ans avant le diagnostic du cancer. Les analyses génétiques ont confirmé leur rôle potentiel dans le développement du cancer. De plus, les résultats pourraient aider à identifier des protéines susceptibles de contribuer à la détection précoce des stades du cancer chez les personnes à risque, offrant ainsi des biomarqueurs prometteurs pour un diagnostic précoce et de meilleurs résultats pour les patients.