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# 健康科学# 腫瘍学

血液検査で早期のがん検出を改善する

研究は、早期のがん検出のための信頼できる血中マーカーを見つけることを目指している。

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早期がん検出研究早期がん検出研究してるんだ。癌の診断を改善するための血液マーカーを探
目次

がんを早期に発見するのはめっちゃ大事だよ。早く診断された人は、成功裏に治療されて長生きする可能性が高いからね。がんは世界中で大きな死因となってるし、例えば、特定のがんの生存率は後期に見つかるとかなり下がるんだ。直腸がんの場合、早期に見つかれば90%以上の人が少なくとも5年生き残るけど、遅く診断されると10%にまで落ちちゃう。肺がんも同様で、早期診断だと生存率は約60%だけど、遅くなると10%以下に落ちるよ。

NHSはがんの早期発見を改善する計画を立てていて、2028年までにがんの75%を早期にキャッチすることを目指してる。今はイギリスでがんの約半分しか早期に見つかってないんだ。これを達成するためには、がんリスクを見積もる効果的な方法や、早期発見に役立つ信頼できるマーカーを見つける必要があるよ。

早期発見の課題

がんを早期に見つける上での主な課題の一つは、さまざまながんタイプごとの特定のマーカーを見つけることだね。これらのマーカーは、簡単で安価な方法で測定でき、病院やクリニックで使えるものでなきゃいけない。血液サンプルの中のタンパク質レベルを測るのが一つの有望なアプローチなんだ。血液検査はすでに医療で広く使われているから、この方法は実現可能だよ。血液中のタンパク質は、がんの高リスク者を識別したり、がんを早期に検出したり、病気の診断や体の機能をモニタリングするのに役立つ。

血液中のタンパク質を測定することには、循環腫瘍DNA(ctDNA)を使う方法に比べていくつかの利点があるよ。例えば、タンパク質の測定にはごく少量の血液(6マイクロリットル)で済むけど、ctDNAの方法ではもっと大きなサンプル(4-5ミリリットル)が必要になる。また、タンパク質の検査はより手頃な価格なんだ。

新しいマーカーを見つける

新しいがんマーカーを見つけるための一般的なアプローチは、長期間にわたって多くの人々を追跡して、誰ががんを発症するかを調べる研究だね。この研究は時間がかかるし、高額になることもある。別の方法として、メンデリアン無作為化というものがあって、これを使うとタンパク質とがんリスクの関連を長い研究なしに特定できるんだ。

この研究では、人々の血液中のタンパク質レベルの変化が特定のがんを発症する遺伝的リスクとどのように関係するかを探るよ。がんの始まりを知るのは難しいけど、この研究では診断の日付を使って、既存のケースと新たに発症したケースを区別するんだ。

タンパク質との関連を理解する

遺伝的リスクに関連するタンパク質は、がんとの関係が異なることがあるよ。場合によっては、そのタンパク質ががんの発症に寄与することがあるし、他のケースでは、がんが進行するにつれてタンパク質のレベルが変わることもある。がん発症を引き起こすタンパク質は時間とともに安定していることが多いけど、がんの進行に伴う変化を示すタンパク質はより変動するかもしれない。

遺伝に基づくがんリスクスコアは、がんに密接に関連するタンパク質を特定するのに役立つ。だから、このアプローチの効果は、調査対象の集団でその病気がどれだけ一般的かによるよ。一般的に、病気の発生率が高い集団では、タンパク質とがんリスクの関連がより多く見られると期待されるんだ。

研究方法論

この研究では、大規模なデータベースからの遺伝情報に基づいて参加者のリスクスコアを計算するよ。多くの遺伝子からの情報を組み合わせて、各人の個別のがん発症の可能性を反映したパーソナライズされたリスクスコアを作成するんだ。

参加者は遺伝データとタンパク質測定に基づいて選ばれる。性別特性が混在している人や研究に関係ない人は除外されるよ。特定の方法を使って、さまざまながんタイプのリスクスコアを計算し、遺伝的関連を追跡するための確立されたデータベースを使用するんだ。

タンパク質測定の分析

研究者は、多くの参加者の血液サンプルを用いた特定のテスト方法でタンパク質を測定するよ。目標は、リスクスコアと血液中の測定されたタンパク質の関連を見つけることだね。統計分析を行って、どのタンパク質ががんリスクと有意な関連を示すかを特定するんだ。

テストでは、年齢、性別、血液サンプルがどれくらいの期間保存されていたかなどの要因も考慮される。もしあるタンパク質ががんリスクの増加に関連しているなら、早期発見や将来の治療のターゲットになる可能性があるよ。

複雑な関係への対処

タンパク質とがんの関係を調べるときに、研究者は発見の一部がさまざまな要因によって誤解を招く可能性があることを考慮する必要があるんだ。たとえば、あるタンパク質が本当にがんリスクに関連しているかもしれないし、その関連が無関係な遺伝的要因によるものかもしれない。

これらの関係をよりよく理解するために、研究者は追加の分析を行うよ。彼らは、関連がタンパク質ががんリスクに寄与することを示唆しているのか、あるいはタンパク質レベルの変化ががんへの反応なのかを探るんだ。 robustな結果を確保するために、異なる方法を評価することもするよ。

時間と診断

タンパク質とがんの関係を評価するだけでなく、研究者は血液検査のタイミングがこれらの関連にどのように影響するかも調べるつもりだよ。がん診断の前後で採取したタンパク質レベルを比較することで、特定のタンパク質ががんリスクを示すかどうかを見ていくんだ。

もしがんの症状が出る前にタンパク質レベルが上昇するなら、これらのタンパク質は早期発見の良いマーカーになるかもしれない。タイミングを理解することで、どのタンパク質がスクリーニングに最適かを特定するのに役立つよ。

結果の検証

この研究の結果を確認するために、研究者は他の研究からの異なる大規模なグループとの結果もチェックするんだ。これによって、特定されたタンパク質とがんリスクとの関連が信頼できるものかどうかを確保するんだ。

患者の関与

研究チームは、がんに関する個人的な経験を持つ患者やコミュニティメンバーのグループと相談してきたよ。彼らは、研究の結果が、特に現在特定の検査オプションが不足しているがんの早期発見方法の向上にとって重要である可能性があると伝えてくれた。

この研究の進捗については、グループと情報を共有していくつもりだよ。

倫理的考慮

この研究は倫理委員会からの必要な承認を受けていて、すべての参加者が自分の情報やサンプルを研究に使うことに同意したことが確認されているんだ。

全体として、この研究の目標は、血液検査を使って早期がん発見のための信頼できる指標を見つけることで、最終的には患者の生存率や治療オプションを改善することなんだ。

研究者たちは、学術的な出版物やプレゼンテーションなど、さまざまなチャンネルを通じて結果を共有し、彼らの発見と早期がん発見の重要性に対する認識を高めていくつもりだよ。

オリジナルソース

タイトル: A protocol for using human genetic data to identify circulating protein level changes that are the causal consequence of cancer processes.

概要: IntroductionCancer is a leading cause of death worldwide. Early detection of cancer improves treatment options and patient survival but detecting cancer at the earliest stage presents challenges. Identification of circulating protein biomarkers for cancer risk stratification and early detection is an attractive avenue for potentially minimally invasive screening and early detection methods. We hypothesise that protein level changes resulting from cancer development can be identified via an individuals polygenic risk score (PRS) for the disease, representing their genetic liability to developing that cancer. Methods and analysisPRS will be calculated using the PRS continuous shrinkage approach (PRS-CS and PRS-CSx) for colorectal and lung cancer risk. This methodology utilises effect sizes from summary statistics from genome-wide association studies (GWAS) available for the cancers of interest to generate weights via the continuous shrinkage approach which incorporates the strengths of the GWAS associations into the shrinkage applied (1). This methodology both improves upon previous PRS methods in accuracy as well as improving cross-ancestry application in the PRS-CSx approach. GWAS summary statistics will be from the Genetics and Epidemiology of Colorectal Cancer Consortium (GECCO) and the International Lung Cancer Consortium (ILCCO). The association between the polygenic risk scores and 2923 proteins measured by the Olink platform in UK Biobank (UKB) participants with protein measures available will be assessed using linear regression under the assumption of linearity in the proteomic data. The proteins identified could represent several different scenarios of association such as forward causation (protein causes cancer), reverse causation (cancer genetic liability causes protein level change), or horizontal pleiotropy bias (no causal relationship exists between the protein and cancer). Forward and reverse Mendelian randomization sensitivity analyses, as well as colocalization analysis, will be performed in efforts to distinguish between these three scenarios. Protein changes identified as causally downstream of genetic liability to cancer could reflect processes occurring prior to, or after, disease onset. Due to individuals in the UKB having proteins measures at only one timepoint, and because UKB contains a mix of incident and prevalent cases, some protein measures will have been made prior to a cancer diagnosis while others will have been made after a cancer diagnosis. We will explore the strength of association in relation to the time between protein measurement and prevalent or incident cancer diagnosis. Ethics and DisseminationsNo additional ethical approval is required for Genome Wide Association (GWAS) data used in this analysis as all data from GWAS has undergone individual ethical approval prior to this study. UK Biobank protein measure data will be obtained under application ID: 15825/81499. Results produced from these analyses will be submitted as an open-access manuscript to journals for review and all code will be made publicly available using GitHub. The PRS we generate and the results of the PRS-protein associations will be returned to the UK Biobank. Strengths and limitations of this study- A strength of the proposed PRS method in this study is the use of all available SNPs from a GWAS, which may increase power to identify proteins in comparison with conventional Mendelian Randomisation (MR) methods that use only those SNPs that are genome-wide significant. - Limitations of the study: O_LILack of protein data for diverse population groups within available datasets; therefore, results may not be generalisable to ancestries outside of the European population for whom sufficient protein data was available for this study. C_LIO_LIUKB participants reflect a subset of the population from a higher socioeconomic position than average. C_LIO_LIPrevalent cancer cases will reflect a specific subset of the general population with cancer, individuals who have survived cancer and were able to volunteer for the study; potentially introducing survivorship bias. C_LIO_LIIt cannot be ruled out that proteins may reflect effects of processes beyond cancer liability to protein pathways. C_LIO_LILack of staging information for cancer cases within the UKB limiting our ability to distinguish early versus more advanced cancers. C_LIO_LIThe proteomic technology currently used measures protein binding as opposed to protein levels C_LI

著者: Lisa M Hobson, R. M. Martin, K. Smith-Byrne, G. Davey Smith, G. Hemani, J. H. Gilbody, J. Yarmolinksy, S. E. Bailey, L. J. Goudswaard, P. C. Haycock

最終更新: 2024-10-18 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.18.24315725

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.18.24315725.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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