Genome-wide miRNA profiling in prediagnostic samples from Janus Serum Bank for early diagnosis, improved therapy & surveillance of cancer

Omlag 30 000 nordmenn får kreft hvert år, og kreft er den nest hyppigste dødsårsaken i landet. Tykk- og endetarmskreft er blant de oftest forekommende kreftformer både hos menn og kvinner. Norge har høyest forekomst i Norden, noe vi ikke vet årsaken til. Forekomsten av lungekreft har økt jevnt de siste 30 år, og i de siste årene har økningen vært høyest blant kvinner. Sykdommen oppdages ofte i et langtkommet stadium og overlevelsen av lungekreft er da dårlig. Disse to kreftformene utgjør et stort helseproblem i Norge, og tidlig diagnostikk og bedret behandling vil ha stor betydning for å bedre overlevelsen. Formålet med studien er å undersøke miRNA som tidlig markør for tykk- og endetarmskreft, og lungekreft. miRNA er små ikke-kodende RNA med størrelse på 19-24 nukleotider. Vi skal ved hjelp av prediagnostiske serum prøver fra Janus Serumbank studere betydningen av miRNA som tidlig makør, og hvor lenge før diagnose endringer i miRNA signaturer kan observeres. Vi har gjennomført en storskala sekvenseringsanalyse i prøver fra tykk/endetarms - og lungekreftpasienter samt en kontrollgruppe. I gjennomsnitt har vi en sekvenseringsdybde på 18 mill sekvenser og har identifisert over 600 unike miRNA per prøve. Vi har produsert kvalitetssikrede miRNA profiler fra rådataene og arbeider med tilrettelegging for tilgangen til data for nasjonale og internasjonale forskningsgrupper. Prosjektet er initiert av Kreftregisteret og gjennomføres i samarbeid med Norsk Sekvensseringssenter OUS/UiO, Institutt for informatikk UiO og en rekke nasjonale og internasjonale forskningsmiljøer innen miRNA og kreft. Resultatene fra stuiden viser også at stabiliteten, kvalitet og kvantitet av langtidslagrede serumprøver fra Janus serumbank, er tilstrekkelig til å oppnå miRNA ekspresjonsprofiler av høy kvalitet. Opplysninger om livsstilsfaktorer som røyking og kroppsmasseindeks er innhentet fra helseundersøkelser i Folkehelseinstituttet og vil suppleres datasettet. Kreftregisteret har etablert en tungregneressurs for analyse av store sensitive datasett.

Success in cancer management depends on timely detection, diagnostic precision, and optimal treatment and follow-up. In the present study we will investigate the usefulness of miRNA expression profiles as early markers of cancer. Our focus will be on col orectal and lung cancer that represent great public health concerns, and where there is a potentially large impact of early detection and treatment. We aim to identify miRNA expression profiles associated with these two cancer forms, both overall, as well as for subtypes defined by topography, morphology and stage. The study has a nested case-cohort design, where cases and controls are selected among the Janus Serumbank cohort members. We restrict our analyses to cancer patients with samples collected wi thin 10 years prior to diagnosis, divided in three lag-time groups; < 1 year, 1-4 years and 5-10 years. This constitutes 1452 samples from 1021 cancer cases indicating that multiple samples are available from a large proportion of the cases, giving the op portunity to investigate temporal variations in samples from the same individual. The sample material represents specimens from 363 colon cancer patients, 203 patients with rectal cancer and 455 patients with lung cancer. To compare miRNA expression profi les in colorectal and lung cancer patients and healthy individuals, we will select a subcohort of 455 healthy Janus participants. We will obtain high-throughput genome-wide miRNA expression profiling analyses by conducting deep miRNA sequencing using the genomic core facilities at the Norwegian Sequencing Centre at Oslo University Hospital. We will produce quality assured miRNA expression profiles from the raw sequencing data in collaboration with the bioinformatics core facility at the University of Oslo . The data will be used to identify early detection biomarkers for these two cancers. We will make the data accessible for large scale analyses to national and international research groups.