Penilaian paras unsur mineral dan faktor risiko persekitaran dalam pembangunan model ramalan risiko bagi kanser kolorektal

Abstract

Beban kanser kolorektal (KKR) semakin meningkat terutamanya di negara yang sedang membangun. Selain daripada faktor risiko persekitaran, paras unsur mineral di dalam badan manusia turut dipercayai menyumbang kepada trend peningkatan KKR. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk menentukan paras unsur mineral, interaksinya dengan faktor risiko persekitaran dan membangunkan model ramalan risiko bagi KKR. Satu kajian kes-kawalan telah dijalankan (102 pesakit KKR dan 102 pesakit bukan KKR) bagi mendapatkan maklumat berkenaan dengan faktor risiko persekitaran (demografi, sosioekonomi, indeks jisim badan, status merokok, pengambilan alkohol, diet dan aktiviti fizikal) dan spesimen darah pesakit. Satu kaedah analisis telah dibangunkan bagi penentuan paras 25 unsur mineral (Ag, Al, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Tl, U, V, Zn, Hg), diikuti dengan analisis pada sampel serum pesakit KKR dan bukan KKR menggunakan instrumen ICP-MS. Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan ujian-t tak bersandar, Mann-Whitney, ANOVA sehala, Kruskall-Wallis, analisis komponen utama, analisis kluster, analisis regresi logistik mudah dan pelbagai serta analisis model ramalan dengan menggunakan pendekatan pembelajaran mesin. Kaedah analisis bagi 25 unsur mineral berjaya dibangunkan dengan kebolehulangan dan nilai kepersisan yang baik. Daripada 25 unsur mineral, hanya 14 unsur (Li, Be, Al, Co, Cu, Zn, As, Se, Cd, Rb, Ba, Hg, Tl, Pb) menunjukkan perbezaan paras yang signifikan antara pesakit KKR dan bukan KKR. Korelasi di antara unsur mineral lebih banyak berlaku pada pesakit KKR. Kumpulan KKR dan bukan KKR dapat dibezakan dengan jelas melalui corak kluster yang terbentuk dengan menggunakan paras 14 unsur mineral berbanding 25. Selain itu, perubahan taburan dan kluster tiga unsur mineral penting (Se, Zn, Cu) telah dikenalpasti bagi kumpulan KKR berbanding bukan KKR. Nisbah Co/Zn menghasilkan nilai AUC tertinggi dan berpotensi sebagai penanda biologi bagi KKR (AUC 0.87; 95% SK 0.82-0.92). Hanya pengambilan daging merah ≥ 50 g/hari, pengambilan daging putih < 50 g/hari dan obesiti didapati menyumbang kepada peningkatan risiko terhadap KKR. Pengandaan risiko terhadap KKR ditunjukkan melalui interaksi positif antara pengambilan daging merah ≥ 50 g/hari dengan Zn < 1103.06 µg/L (AP 0.95; 95% SK 0.89, 1.03), Co ≥ 4.77 µg/L (AP 0.97; 95% SK 0.91, 1.03), Al ≥ 95.02 µg/L (AP 0.98; 95% SK 0.68, 1.03); pengambilan daging putih < 50g/hari dengan Zn < 1103.06 µg/L (ORINT 39.01; 95% SK 1.61, 941.78); serta obesiti dengan Zn < 1103.06 µg/L (AP 0.65; 95% SK 0.04, 1.26) dan Co ≥ 4.77 µg/L (AP 0.88; 95% SK 0.687, 1.10). Model ramalan risiko KKR yang terbaik untuk meramal risiko tinggi, sederhana dan rendah adalah melalui penggunaan panel 24 unsur mineral (Ag, Al, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Tl, U, V, Zn, Hg). Kajian ini memberi satu input baharu tentang penglibatan unsur mineral dan interaksinya dengan faktor risiko persekitaran serta penghasilan model ramalan risiko bagi KKR. Pencegahan awal dan lebih fokus dapat dilakukan dengan adanya penilaian risiko KKR ke atas individu berisiko tinggi serta sederhana melalui perubahan gaya hidup yang lebih sihat.