Metabolomic signatures of long-term risk of breast and prostate cancers and diet in the SU.VI.MAX cohort : New insights from metabolomics applied to nutritional epidemiology
Signatures métabolomiques associées au risque à long terme de cancers du sein et de la prostate et à l’alimentation dans la cohorte SU.VI.MAX : Nouveaux horizons ouverts par la métabolomique appliquée à l’épidémiologie nutritionnelle
Résumé
Breast and prostate cancers are among the cancers with the highest incidence worldwide and notably in Western countries. The main current challenges lie in the improvement of understanding of nutrition/health relationships and in the identification of individuals at higher risk long before the development of overt cancer to set up prevention actions. A variety of factors exert an impact on the onset and progression of cancer. Among these, nutrition appears as a key factor, in that it can be modified and acted upon through interventions. It is therefore crucial to assess its contribution. For this purpose,detailed and accurate assessment of nutritional intake is essential. Metabolomics, allowing the identification of endogenous, exogenous and microbial biomarkers, opens new perspectives in nutritional epidemiology. So far, few have studies investigated the impact of overall diet on metabolism and risk of breast and prostate cancer through metabolomic profiling. As part of this thesis, we conducted nested case-controls and cross-sectional studies within the SU.VI.MAX cohort to highlight plasma signatures of breast and prostate cancer risks and of overall diet. Plasma samples were collected at baseline and were analysed using two complementary methods : mass spectrometry coupled with liquid chromatography and proton nuclear magnetic resonance. Participants dietary habits were estimated using repeated 24h dietary records and socio-demographic and lifestyle data were collected from self-administered questionnaires.These investigations highlighted endogenous and microbial metabolites associated with overall diet as well as candidate biomarkers of specific dietary exposures. We also identified endogenous, exogenous and microbial metabolites associated with breast and prostate cancers risk suggesting a metabolic disruption up to 13 years before cancer diagnostic. Furthermore, diet appears to be implicated in the variation in plasma levels of some metabolites discriminating individuals at higher risk of developing breast or prostate cancers. These results need to be replicated in future independent observational and interventional studies. In the future, the identification of robust metabolic signatures of breast and prostate cancers risk, of the impact of diet on metabolism and carcinogenesis, and food intake would contribute to better understand health and environment relationships, to better estimate nutritional exposure or even to contribute to the set-up of new public health recommendations in order to reduce the incidence of these pathologies.
Les cancers du sein et de la prostate sont parmi les cancers ayant la plus forte incidence dans le monde,notamment dans les pays occidentaux. Les principaux défis actuels sont d’améliorer la compréhension des relations nutrition/santé et l’identification des personnes à plus haut risque bien avant l’apparition du cancer afin de mettre en place des actions de préventions. De nombreux facteurs influencent la mise en place et la progression du cancer. Parmi eux, la nutrition apparaît comme un facteur clé, puisqu’il s’agit d’un facteur modifiable sur lequel il est possible d'agir via des interventions, il est donc essentiel d’évaluer sa contribution. Pour cela, une mesure précise de l'apport nutritionnel est nécessaire. La métabolomique permettant l’identification de potentiels biomarqueurs endogènes, exogènes et microbiens ouvre donc de nouvelles perspectives en épidémiologie nutritionnelle. A ce jour, encore très peu d’études ont investigué l’impact de l’alimentation globale sur le métabolisme et le risque de cancer du sein et de la prostate par profilage métabolomique. Dans le cadre de cette thèse, nous avons donc conduit des études cas-témoins nichées et transversales dans la cohorte SU.VI.MAX afin de mettre en évidence des signatures plasmatiques du risque de cancers du sein et de la prostate et de l’alimentation globale. Les échantillons plasmatiques ont été collectés à l’inclusion dans la cohorte et analysés par deux méthodes complémentaires : la spectrométrie de masse couplée à la chromatographie liquide et la résonance magnétique nucléaire du proton. Les habitudes alimentaires des participants ont été estimées grâce à des enregistrements alimentaires de 24h répétés et les données socio-démographiques et de mode de vie ont été obtenues grâce à des questionnaires autodéclarés. Ces recherches ont permis de mettre en évidence des métabolites endogènes et issus du métabolisme microbien associés à l’alimentation globale et également des biomarqueurs candidats d’une exposition alimentaire spécifique. Nous avons également identifié des métabolites associés au risque de cancers du sein et de la prostate, endogènes, exogènes et microbiens suggérant une perturbation métabolique jusqu’à 13 ans avant le diagnostic du cancer. Par ailleurs, l’alimentation semble jouer un rôle dans la variation des taux plasmatiques de certains métabolites permettant de discriminer les individus à plus haut risque de développer un cancer du sein ou de la prostate. Ces résultats devront être répliqués dans d’autres études indépendantes d’observation et d’intervention.A terme, l’identification de signatures métaboliques robustes du risque de cancers du sein et de la prostate, de l’impact de l’alimentation sur le métabolisme et la cancérogenèse et de l’apport alimentaire pourraient permettre de contribuer à l’amélioration de la compréhension des relations entre environnement et santé, de l’évaluation de l’exposition nutritionnelle voire à la mise en place de nouvelles recommandations en matière de santé publique en vue de la diminution de l’incidence de ces pathologies.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
|---|