研究によると、ランダムで予測不能なDNA複製ミスは、がんを引き起こす遺伝的変化のほぼ3分の2を占める。これは、遺伝や喫煙、汚染などの環境要因によって引き起こされる変異を大きく上回る。
この研究では、世界各地のDNAシーケンシングデータと疫学データに基づく新たな数学的モデルが用いられた。
研究者らによると、この知見は、健康的な生活習慣や、がんの可能性を抑えるその他の対策を断念すべきだということを、決して示唆するものではない。
「がん変異の発生リスクを高める環境因子や生活習慣を避けるよう、人々に引き続き呼びかける必要があります」と、ジョンズ・ホプキンス大学キンメルがんセンターのルートヴィヒ・センター共同所長、バート・フォーゲルスタイン氏は述べる。
ただし、この知見は、細胞が分裂して新しい細胞をつくる準備として遺伝情報、つまりDNAを複製する際にランダムに起こる「ミス」による変異に、医学研究がより注目すべきだと示している。
「こうしたランダムなDNA複製エラーによって、今後も多くの人ががんを発症するでしょう」とフォーゲルスタイン氏は述べる。「そして、がんがまだ治癒可能な段階で、あらゆるがんをより早期に発見する方法が早急に必要です」
フォーゲルスタイン氏と、ジョンズ・ホプキンス大学ブルームバーグ公衆衛生大学院の生物統計学助教クリスティアン・トマセッティ氏は、学術誌『サイエンス』に研究結果を発表した。
研究者らは、がん変異の66%が複製エラーに起因し、29%は生活習慣または環境に起因し、残りの5%は遺伝によるものと推定している。
研究者らによると、この結論は、不健康な環境や生活習慣を避ければ、がんの約40%を予防できることを示す疫学研究と矛盾しない。しかし、喫煙をせず、健康的な食事と体重を維持し、発がん物質を避けるなど、あらゆる予防策を守り、家族に罹患歴がない人でも、がんになることは少なくない。そうしたとき、苦痛を伴う「なぜ私が？」という問いが浮かぶ。
以前の研究で、トマセッティ氏とフォーゲルスタイン氏は、米国で結腸がんなど特定のがんが脳腫瘍などより多く発生する理由を、DNA複製エラーで説明できる可能性があると報告した。今回の研究では、別の問いに取り組んだ。がんの変異のうち、どの程度がこうしたDNA複製エラーによるものなのか。
科学者らは、32種類のがんについて、異常な細胞増殖を引き起こす変異を詳しく調べた。新しいモデルの開発には、がんゲノムアトラスのDNAシーケンシングデータと、Cancer Research UKのデータベースにある疫学データを用いた。
通常、がんの発生には2つ以上の重要な遺伝子変異が必要となる。トマセッティ氏とフォーゲルスタイン氏は、開発したモデルを用いて、例えば膵臓がんの重要な変異を合算すると、その77%がランダムなDNA複製エラー、18%が喫煙などの環境要因、5%が遺伝に起因すると示した。
前立腺がん、脳腫瘍、骨がんなど、ほかの種類のがんでは、変異の95%超がランダムな複製エラーに起因する。
一方、肺がんは異なると研究者らは指摘する。変異の65%は主に喫煙などの環境要因、35%はDNA複製エラーに起因する。遺伝的要因が関与することは知られていない。
調査対象となった32種類のがん全体を見ると、研究者らは、がん変異の66%が複製エラーに起因し、29%は生活習慣または環境に起因し、残りの5%は遺伝によるものと推定している。
科学者らによると、この手法は、全20巻の本に「誤植」が生じる理由を分類するようなものだ。入力中の疲労は環境への曝露に、キーボードのキーが押しっぱなしになったり欠けていたりすることは遺伝的要因に、ランダムに起きるその他の誤植はDNA複製エラーに相当する。
「入力中に眠気がなく、キーボードのキーが欠けていないことを確かめれば、誤植の可能性を減らせます」とフォーゲルスタイン氏は述べる。「しかし、完璧に入力できる人はいないので、誤植はそれでも起こります。同じように、環境がどうであれ変異は起こりますが、有害物質への曝露や不健康な生活習慣を抑えることで、変異を最小限にする対策は取れます」
トマセッティ氏によると、人口の高齢化に伴い、細胞が次々とミスを起こす機会が長くなるため、ランダムなDNAエラーの重要性はさらに増していく。
この研究は、ジョン・テンプルトン財団、膵臓がん研究のためのラストガルテン財団、バージニア・アンド・D.K.ルートヴィヒがん研究基金、ソル・ゴールドマン膵臓がん研究センター、米国国立がん研究所の資金提供を受けた。
