新たな研究は、無症状の患者において一滴の血液から肺がんを明らかにできることについて、概念実証を提供している。
この発見は何百万人もの命を救い、医療費を大幅に削減できる可能性がある。
研究者らは、バイオバンクに保管されていた数万件もの血液検体をスクリーニングした。
この技術は、将来的にアルツハイマー病を検出するために使用できる可能性がある。
新たな研究によると、血液診断検査により、無症状の患者における肺がんの早期発見が可能になる可能性がある。
肺がんはがん死亡の主要な原因であり、通常は生存率が極めて低い進行した段階で診断される。早期段階の肺がんはほとんどが無症状であり、早期肺がん病変を検出するための現行の方法である低線量らせんCT撮影は、高コストと、繰り返しスクリーニングによる放射線被曝のリスクがあるため、一般住民を対象とした広範なスクリーニング検査としては実現可能ではない。
この研究は、次の学術誌に掲載された：Proceedings of the National Academy of Sciencesにおいて発表されたもので、無症状の患者において一滴の血液から肺がんを明らかにできることについて概念実証を提供している。本研究は、ハーバード大学関連のマサチューセッツ総合病院（MGH）の研究者らが共同で主導した。主著者は、病理学・放射線学の准研究員（生物物理学）であるLeo Cheng氏（Athinsula A. Martinos生物医用画像センター所属）と、肺・集中治療医のDavid Christiani氏である。
「本研究は、肺がんの早期発見のための高感度なスクリーニングツールを開発する可能性を示しています」とCheng氏は述べている。「我々が構築した予測モデルにより、肺がんを抱えている可能性のある人を特定できます。疑わしい所見が認められた人は、確定診断のために、低線量CTなどの画像検査によるさらなる評価を受けることになります。」
肺がんの予測検査
Cheng氏、Christiani氏および共同研究者らは、血液中の代謝物プロファイルに基づく肺がん予測モデルを構築した。代謝物解析（メタボロミクス）は、体のすべての細胞、体液および組織に存在する動的な生化学的集合体である代謝物群（メタボローム）を研究することで、細胞の代謝物の流れを分析し、健康な状態と病的な状態を解読する手法である。肺がんの存在は、その生理学的・病理学的変化によって、肺のがん細胞が産生または消費する血液中の代謝物に変化を引き起こす可能性がある。研究者らは、代謝物の集合的な反応を測定することで生細胞内の多数の化合物を調べることができるツールである、高分解能磁気共鳴分光法を用いて、血液中の代謝物プロファイルを測定した。
研究者らは、MGHのバイオバンクなどに保管されていた数万件の血液検体をスクリーニングし、診断時および診断の少なくとも6か月前に採取された保管血液検体を有する非小細胞肺がん（NSCLC）患者25名を見出した。これらの患者を、健康な対照者25名と照合した。
研究者らはまず、患者の診断時に採取された血液検体における代謝物プロファイル値を測定し、健康な対照者の血液検体と比較することにより、肺がんを認識するための統計モデルを訓練した。次に、同じ患者の肺がん診断前に採取された血液検体を用いてモデルを検証した。ここで予測モデルは、健康な対照者と診断時の患者との中間の値を示した。
「これは非常に有望な結果でした。なぜなら、早期疾患のスクリーニングでは、健康な状態と病気の状態の中間にある血液代謝物プロファイルの変化を検出できるはずだからです」とCheng氏は述べている。
研究者らは続いて、がん診断前に採取された血液検体を用いて、異なる54名のNSCLC患者群でモデルを検証し、モデルの予測が正確であることを確認した。
この技術の今後の用途
診断前の血液検体から測定された予測モデルの値は、患者の5年生存率の予測にも用いることができ、臨床戦略や治療の意思決定の指針として役立つ可能性がある。研究者らによる以前の研究では、磁気共鳴分光法に基づく代謝物解析が、がんの種類や疾患の病期を識別できる可能性が示されていた。血液代謝物モデルを臨床現場でNSCLCの早期スクリーニングツールとして用いるためには、さらに大規模な研究が必要である。
次に研究者らは、疾患の代謝スペクトル全体を把握するために、肺がんの臨床的特徴に関する代謝物プロファイルを分析する予定である。これは標的療法の選択に役立つ可能性がある。また研究者らは、400名を超える前立腺がん患者の代謝物プロファイルも測定しており、経過観察が必要な低悪性度のがんと、直ちに治療を要するより侵襲性の高いがんを区別するモデルを構築する予定である。研究者らはまた、同じ技術を用いて、血液検体と脳脊髄液を使ったアルツハイマー病のスクリーニングを行う計画である。
Cheng氏はハーバード・メディカル・スクールの放射線学准教授である。Christiani氏はHMSの医学教授であり、ハーバード大学T.H.チャン公衆衛生大学院の環境遺伝学教授でもある。
本研究は国立がん研究所の助成を受けた。
