画像検査で腫瘍の兆候が目に見えるずっと前に、肺の内部プロセスがすでに素因を示している可能性があります。細胞は喫煙、汚染、遺伝子変化などの要因に反応して炎症を引き起こし、それ自体は病気ではありませんが、悪性疾患の発症を促す環境を作り出します。
以前は検出できなかったこの生物学的動きは、英国のフランシス・クリック研究所のチャールズ・スワントンの調整の下、100人以上の研究者による調査の焦点となった。彼らは血液中のこれらの兆候を特定することができ、5年以内に診断を予測することが可能になりました。
6月25日に権威ある科学雑誌『セル』に掲載されたこの発見は、科学者たち自身も最初のマイルストーンとみている。世界的に死亡率が最も高いがんの種類を予測できる血液検査を開発し、より効果的な予防法への道を開くことを目指している。
オンコクリニックスグループのブラジル人腫瘍学者でアメリカ健康財団の会員であるスティーブン・ステファニー氏は、この研究を近年のがん予防において最も重要なものの一つとして評価し、この研究を賞賛した。しかし、研究室での研究から臨床応用までの道のりはまだ長いと同氏は強調した。
リスクスクリーニングのためにタンパク質を同定する方法
この研究は、英国バイオバンクからの膨大な量の凍結血液サンプルのコレクションから始まりました。このコレクションには、医学的診断が確立されるずっと前に収集された数十万人の英国の参加者からのデータと健康履歴が含まれています。
研究チームは人工知能アルゴリズムを使用して、これらのサンプル中に見つかった約 3,000 個のタンパク質を分析しました。それらは徐々にフィルタリングされ、最終的に 14 個のセットのみが関連するとみなされました。
これらのタンパク質が個人の年齢、喫煙歴、慢性閉塞性肺疾患（COPD）の存在などの要因と関連付けられた場合、その後数年間の肺がんの発症を予測する能力は、現在医療分野で使用されているリスク評価モデルよりも優れていることが証明されました。
このパターンの一貫性は、米国、中国、アイスランドなどの地域を含む 8 つの異なる人口グループで検証され、合計 55,000 人以上の参加者が対象となりました。
これらのグループのうちの1つ（主に台湾の非喫煙者で構成される）では、同じタンパク質の一部もリスクの上昇を示した。従来のスクリーニングアプローチでは喫煙したことがない人を見落とすことが多く、予防の範囲を拡大する可能性が明らかになっているため、この詳細は非常に重要です。
腫瘍領域の「サイン」の特定
ステファニーはこの発見を明らかにしました。14 種類のタンパク質の組み合わせは腫瘍そのものを検出するのではなく、腫瘍の出現を促す生物学的環境を検出するのです。
「この研究の主な進歩は、人工知能を応用して3,000以上の血液タンパク質を検査し、肺がんの素因の指標となる14のタンパク質を特定したことにあり、最長5年間の予測が可能である」と専門家は指摘する。
腫瘍学者によると、このサインは最終的な診断を表すものではなく、むしろ継続的な生物学的プロセスの記録を表します。これには、炎症、組織修復、悪性細胞の出現に先立って体内に蓄積する損傷に対する反応が含まれます。
「タンパク質の特徴は癌の発生を保証するものではなく、むしろ体が炎症と肺組織の修復の状態にあり、他の変数と組み合わせて腫瘍形成を促進する可能性のある損傷に反応していることを明らかにしています」とステファニー氏は詳しく述べています。
この革新的なアプローチは、長年の医学的ジレンマ、つまりヘビースモーカーの一部は決して肺がんを発症しないのに、喫煙したことがない人も同じ病気に罹患する可能性があるのはなぜか、という問題に答えを提供し始めている。
喫煙と汚染は危険因子として広く認識されていますが、重要なのはそれらへの曝露だけではないことが研究で示唆されています。決定要因は、これらの引き金が各人の肺組織内で特定の炎症反応を活性化できるかどうかであり、同定された 14 種類のタンパク質によって検出可能です。
ステファニー氏にとって、タンパク質の特徴はこれらの個々の生物学的差異を明らかにし、これは孤立した喫煙歴だけでは浮き彫りにできない側面である。
病気の発症に対する汚染と炎症の影響
科学者たちは、マウスと培養細胞を使った実験室で、汚染にさらされたときに人間の肺で何が起こるかを再現しました。吸入された粒子は防御細胞を活性化し、炎症性タンパク質を放出します。これにより、特定の肺細胞が腫瘍に変化しやすくなります。特に、すでに癌に関連する変異を持っている場合に顕著です。
これと同じ誘発メカニズムが慢性閉塞性肺疾患 (COPD) や肺線維症などの症状でも観察されており、これら 3 つの病態に共通の炎症起源があることが示唆されています。
「この分析では汚染が重要な役割を果たしました」と腫瘍学者は指摘します。
審査拡大につながる試験の可能性
現在、標準的なスクリーニングガイドラインでは、50～80歳の個人を対象に低線量胸部CTスキャンを毎年実施することが示されています。この推奨事項は、喫煙歴が少なくとも 20 パック年 (喫煙習慣の強度と継続期間を計算する指標) あり、現在も喫煙しているか、禁煙してから 15 年未満の人に適用されます。
しかし、この現在の基準では、短期間喫煙した人、ずっと前に喫煙をやめた人、そして主に喫煙したことがない人は除外されています。この最後のグループでは、肺がんの診断が増加していることさえ示されており、これは多くの場合、EGFR遺伝子の変異に関連しており、非喫煙者に多く見られます。
これら 14 種類のタンパク質の同定が検証されれば、早期検出に革命をもたらす可能性があります。これにより、現在のパラメータの内外で、どの個人が早い段階で画像検査を受けることで最も恩恵を受けるかを特定することが可能になります。
データ検証の課題と必要性
この発見に対する熱意にもかかわらず、研究を担当した科学者らは注意を勧告している。 14 種類のタンパク質の「シグネチャ」は、商業的な臨床検査としてはまだ利用できません。今のところ、これは研究結果にとどまっており、信頼できる臨床試験となるまでには数年間の厳格な検証が必要です。
ステファニー氏は、医療環境の外にいる一般の人々がこれらの結果を解釈する場合にも同様に慎重さが重要であると警告しています。
「研究に参加する個人が必ずしも集団全体を反映しているわけではないため、これはまだ検証が必要な発見です。さらに、このタンパク質の特徴を変更することで実際に病気の発症の可能性が減るかどうかはまだ不明です。リスクの特徴が低いからといってリスクが完全に排除されるわけではなく、喫煙を避けたりその他の健康的な習慣を維持する必要性がなくなるわけでもないことを強調することが重要です。」とがんの専門家は強調する。
