Plasma proteometabolome in lung cancer: exploring biomarkers through bidirectional Mendelian randomization and colocalization analysis

孟德尔随机化 副黄嘌呤 肺癌 腺癌 肿瘤科 内科学 医学 生物 癌症 癌症研究 病理 遗传学 基因 遗传变异 基因型 细胞色素P450 新陈代谢 CYP1A2
作者
Beibei Dong,Li Wang,Kaixiu Li,Zuwei Li,Lunxu Liu,Shensi Shen
出处
期刊:Human Molecular Genetics [Oxford University Press]
标识
DOI:10.1093/hmg/ddae110
摘要

Abstract Unlike other cancers with widespread screening (breast, colorectal, cervical, prostate, and skin), lung nodule biopsies for positive screenings have higher morbidity with clinical complications. Development of non-invasive diagnostic biomarkers could thereby significantly enhance lung cancer management for at-risk patients. Here, we leverage Mendelian Randomization (MR) to investigate the plasma proteome and metabolome for potential biomarkers relevant to lung cancer. Utilizing bidirectional MR and co-localization analyses, we identify novel associations, highlighting inverse relationships between plasma proteins SFTPB and KDELC2 in lung adenocarcinoma (LUAD) and positive associations of TCL1A with lung squamous cell carcinoma (LUSC) and CNTN1 with small cell lung cancer (SCLC). Additionally, our work reveals significant negative correlations between metabolites such as theobromine and paraxanthine, along with paraxanthine-related ratios, in both LUAD and LUSC. Conversely, positive correlations are found in caffeine/paraxanthine and arachidonate (20:4n6)/paraxanthine ratios with these cancer types. Through single-cell sequencing data of normal lung tissue, we further explore the role of lung tissue-specific protein SFTPB in carcinogenesis. These findings offer new insights into lung cancer etiology, potentially guiding the development of diagnostic biomarkers and therapeutic approaches.
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