UKB专题｜牛津团队采用Olink Explore平台将19种癌症诊断提前预警

研究背景

英国生物样本库（UK Biobank, UKB）是目前世界上最大、最全面的生物医学数据库和研究资源之一， 致力于对生物样本进行高通量蛋白组检测，已联合由数十家顶级生物制药公司组成的联盟启动一项全球最大的血液蛋白组研究。这将是迄今为止进行的全球最大的血液蛋白组研究之一，旨在显著增强 “ 蛋白质组学 ” 的领域，使人们对疾病的过程有更好的了解并支持创新药物的开发。英国生物样本库制药蛋白组学项目（ UK Biobank Pharma Proteomics Project, UKB-PPP ）已采用Olink Explore平台对54,406人参与的蛋白组学项目进行系统研究 ，且 首批 Olink Explore 蛋白组学数据已在UKB官网公开共享。

新文速递

英国牛津人口健康团队近期在国际期刊 Nature Communication 杂志上发表最新文章，该研究基于UBK大队列样本，使用Olink Explore平台，分析了来自44,000多人的血液样本，确定与19种不同癌症相关的371种蛋白标志物，其中包括在癌症诊断前7年的个体中可检测到的107种蛋白标志物。该里程碑式研究展示了蛋白组学在癌症检测方面的巨大潜力，可在癌症更早阶段干预，进而产生更好的治疗结果和早期预防。

研究解读

研究团队基于综合多组学方法，结合UBK前瞻性队列研究和外显子变异研究设计，利用Olink Explore平台，旨在识别在癌症病因学中起作用的蛋白标志物。研究样本来自UBK大队列中的44,645人，包括了4,921例新发恶性肿瘤病例，平均随访时间为12年，所有癌症诊断时的中位年龄为66.9岁，女性肺鳞状细胞癌的中位诊断年龄最大。研究团队使用Olink Explore平台，对1463种蛋白进行了检测，发现371种蛋白质与至少一种癌症的风险相关，在多重测试校正后，共有618种蛋白-癌症关联。

进一步通过外显子顺式表达数量性状位点变异(Exsome cis-pQTL) 和全外显子遗传评分（exGS）分析，评估已识别的蛋白-癌症关联作为病因风险因素。研究观察到131种蛋白与肝癌风险之间的关联，其中包括IGFBP7和IGFBP3；51种蛋白与肾癌风险关联，如HAVCR1和ESM1。

在癌症风险相关分析数据详细解读中显示：22种蛋白与食道癌和/或食道腺癌的风险相关，包括REG4和ST6GAL1;15种与结直肠癌或/和结肠癌相关蛋白，如AREG和GDF15；5种与胃癌风险相关蛋白，包括ANXA10和TFF1；5种与乳腺癌风险相关的蛋白，如STC2和CRLF1；3种与前列腺癌风险相关蛋白，包括GP2、TSPAN1和FLT3LG；3种与子宫内膜癌风险相关，包括CHRDL2、KLK4和WFIKKN1；2种蛋白与卵巢癌风险相关，包括DKK4和WFDC2。

通过与公开药物靶标数据集整合分析，发现了38种与癌症风险相关蛋白，这些蛋白也是目前已批准并可用的药物靶标，包括血液恶性肿瘤（20种）、肝脏（17种）、肾癌（7种）、食道腺癌（1种）和肺癌（1种）。这些蛋白中大多数是单克隆抗体（21种）和小分子抑制剂（13种）的靶标。 前瞻性外显子评分关联循环蛋白分析，进一步发现了324种独特蛋白中的618个蛋白-癌症关联。经过多重测试校正后，识别了28个关联，包括24个非霍奇金淋巴瘤，2个白血病（SRP14, TREML2），1个同时与肝脏（KRT18）和肺癌（TNR）。

最终识别了4种蛋白在主分析中与癌症风险相关，并从所有3个额外分析，即长时间（>7年）至诊断时间、cis-pQTL和外显子评分（exGS）分析中，得到了方向一致癌症风险相关结果：SFTPA2与肺癌，TNFRSF1B和 CD74与非霍奇金淋巴瘤，ADAM8与白血病。此外，也有遗传和观察性证据支持45种独特蛋白在癌症风险中，分别与血液（22种蛋白）、肝脏（11种）、肺（6种）、肾脏（5种）、结肠（3种）和前列腺（1种）癌症相关。

该研究采用了前瞻性队列研究和遗传学方法，基于Olink蛋白组学平台提供了对血浆蛋白与癌症风险之间关系的深入分析：确定了618种蛋白与至少一种癌症的风险相关；其中107种蛋白，在血液抽取后超过7年被诊断出的病例中，仍然与癌症风险相关；29种蛋白在遗传分析中与癌症风险相关；4种蛋白在长时间诊断前（超过7年）及在cis-pQTL和exGS分析中都有支持证据。这些发现表明血浆蛋白标志物可在癌症发展中发挥重要作用，并能在癌症诊断多年前被检测到，为未来的癌症研究、潜在预防策略及新型药物靶点开发都提供了新方向。

参考资料：

1. Keren Papier. et.al. Identifying proteomic risk factors for cancer using prospective and exome analyses of 1463 circulating proteins and risk of 19 cancers in the UK Biobank. Nature Communications. (2024) 15:4010

Olink Proteomics

Part of Thermo Fisher Scientific

Olink Proteomics创立于瑞典乌普萨拉，致力于突破蛋白检测在“多重能力/特异性”、“灵敏度”和“检测通量”等方面的综合瓶颈，进而实现超灵敏多重蛋白标志物检测、无偏靶向蛋白质组学和精准蛋白组学，以帮助蛋白标志物的发现、药物研发、转化医学、以及让“多组学整合”真正切实可行。

具体来说，我们基于专利PEA技术，秉承严谨和透明的科学精神，开发并充分验证了一系列开创性的Olink Panel。

这些Panel可赋能科学家，通过在1-6µl体液中精确检测15-5400+种生物标志物，更加充分地理解实时生物学。从而，借助多组学发现pQTL等创新药物靶点；筛选更好的疾病预测和预后标志物；理解药物作用的MoA, Safety, PK, PD, Dose；拓展已上市药物的适应症；开发伴随诊断；加速药物研发进程，降低药物研发成本；同时促进从临床科研到临床应用的转化；提高肿瘤等疾病早筛方法的灵敏度和特异性，并最终达致精准医学。

Olink现已覆盖100%主要信号通路，实现生物学意义上的超灵敏无偏靶向蛋白组学（兼容各种样本类型，对传统方法无法胜任的血浆血清等体液样本尤其适用）。

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