何百もの登場人物や意外な展開があり、『戦争と平和』より何倍も長い複雑な小説を追おうとする場面を想像してください。どのがんにも、その遺伝暗号の中に固有の物語が隠されていることを考えると、これは現代の研究者が直面する課題に似ています。
では、ページの一部が抜けた状態で筋書きを追おうとする場面を想像してみてください。
今週、私たちの最新研究が学術誌『Cancer Research』に掲載されました。がんの物語を解読する科学者たちも、同じような課題に直面していることを発見しました。がんのDNAを「読む」ために使う技術によって、筋書きの重要な局面で、物語の一部が見落とされることがあるのです。まるで、小説を読み進めようと画面をタップするたびに、電子書籍リーダーやタブレットが不可解にも段落を飛ばしてしまうようです。
この欠落データを特定することで、これらの領域をさらに詳しく調べ、がんへの対処法に関する手がかりがほかにも含まれていないかを確かめる技術の開発を目指しています。
暗号で書かれた物語
どの腫瘍にも、正常な細胞から浸潤性のがんへと変化した経緯を示す、固有の物語があります。こうした物語は、細胞が担うそれぞれの働きの設計図となる遺伝暗号に隠されています。そして、個々のがんの物語を形作る筋書きの転換点は、この遺伝的な設計図に生じる誤り、すなわち変異によって引き起こされます。
そのため、こうした変異を見つけることは大きな課題です。変異の位置を特定できれば、科学者ががん細胞の増殖を止める新たな治療法を開発する助けになる可能性があります。
幸い、現代の遺伝子解読技術によって、こうした変異を見つける能力は大きく向上しました。私たちの研究室では、「次世代シーケンシング」と呼ばれる手法を使ってきました。この技術により、1回の実験で、がんの遺伝的な物語の大部分（30億を超える暗号の文字）を明らかにできるようになりました。
しかし、標的となる新たな変異を探してがん細胞の遺伝データを調べていたとき、世界各地の研究機関が共有するデータの異なる版の間に食い違いがあることに気づきました。なぜでしょうか。
これが、新たながん原因変異の発見を妨げかねない、よくある問題なのかを確かめたいと考えました。検証のため、主要なオンラインデータベースを2つ、すなわちサンガー研究所のCOSMICデータベースと、ブロード研究所のCancer Cell Line Encyclopaediaのがんデータを調べました。
同じがん、異なる物語
両研究所が同じ種類のがん細胞から遺伝データを収集している事例を、データベースから探しました。がん細胞が一致していれば、結果も似ているはずですが、私たちが見つけたのは意外なものでした。
データベースによると、両研究所が作成した遺伝的な物語は、変異の約半分でしか一致していませんでした。場合によっては、一致度はさらに低いものでした。私たちはその理由を知りたいと思いました。
欠けたページ
がんサンプルをいくつか選び、物語の一部に焦点を当て、一方の研究所が変異を検出し、もう一方が検出しなかった理由を示す手がかりを探しました。多くの場合、サンプルの一部がほかのサンプルほど完全には解読されていないことが、食い違いの原因だと分かりました。
理由を調べると、解読が不十分な領域は、暗号の複雑さが低い領域にあることが多いと分かりました。逆説的ですが、暗号が単純な領域では、遺伝子解読技術が変化を検出しにくくなっていたのです。
別の見方をすれば、がんの物語の一部では、ページが実質的に貼り付いてしまっていたということです。そのため貴重な情報が欠落し、出来事の正確な経緯を確定できませんでした。
この欠けたページは重要なのでしょうか？
問題は、欠落データが単なる無関係な埋め草なのか、それともがんの強みや弱みを明らかにする重要な情報を含んでいるのか、ということです。これに答えるため、肺がんサンプルのこうした隠れた領域を別の手法で調べたところ、これまで見落とされていたPAK4という遺伝子の変異を発見しました。
この変異の影響を調べた結果、がん細胞の増殖を速める可能性があると分かりました。これは、こうした欠けたページの一部に、がんの振る舞いに関する重要な情報が含まれている可能性を示しています。
ますます多くのがん生検サンプルの遺伝的な履歴が解読される時代に入るなか、技術の限界を理解することが重要です。
遺伝情報が、患者にとって最善の治療法を決めるために、より日常的に使われるようになると、これは特に重要です。
欠けた部分を埋める
朗報は、遺伝子解読技術が向上し、こうした欠落領域を埋め始めていることです。これにより、こうした「盲点」についてさらに理解が深まり、その情報を将来の新たな治療法の開発に活用できます。
その一方で、研究機関間でデータが一致しない理由についてほかの説明も見つかったため、これらの領域をさらに詳しく調べます。
これまでに、データが欠落している領域を400か所以上特定しました。こうした欠けたページを詳しく調べることで、がんの複雑な物語を組み立て、いつか患者のための新たな治療法の開発につながる重要な章を書き加えたいと考えています。
以下との共同制作： The Conversation
著者：Andrew Hudsonは、Cancer Research UK Manchester Instituteで臨床研究フェローを務めています。
画像：2013年5月2日、ロンドンのUCL薬学部ナノ医療研究室で、大学院生のYein Namがげっ歯類のパーキンソン病モデルの脳切片を染色している。REUTERS/Suzanne Plunkett
