今、がんのクリニカルシークエンスが面白い

企画(所属は掲載時)

  • 谷上賢瑞(東京大学分子細胞生物学研究所)
  • 八谷剛史(岩手医科大学いわて東北メディカルメガバンク機構)
  • 西塚 哲(岩手医科大学医学部外科)
  • 中川英刀(理化学研究所統合生命医科学研究センター)

本コンテンツは,実験医学同名コーナーからの転載となります(2016年4月号〜).

患者さん由来の核酸情報をもとに精密な医療を行うクリニカルシークエンスは,感度・効率・侵襲性の面でがんの診断・治療に飛躍をもたらす可能性が注目されています.特に血中DNAに焦点を当て,研究最前線の熱気を紹介いただいています.
実験医学誌面上での1年にわたる連載を,たくさんの方にご愛読いただくために,イントロダクションにあたる第1~3回をWEBで公開いたします! ご興味をお持ちいただけた方は,より深い議論が展開される第4回以降をぜひ誌面でお楽しみください.(編集部)

第2回 臨床現場からctDNAサンプル抽出まで

著/谷上賢瑞,西塚 哲,八谷剛史,中川英刀

ポイント

  • ctDNAを利用したがん診断研究が,臨床応用に向けて進んでいる.
  • 病棟スタッフおよび担当医との十分な連携が重要である.
  • 末梢血からのサンプリングや処理といった解析前に行う作業が,核酸の収量や品質に大きく影響する.
  • ctDNA研究には,血漿を使用する.
  • 採血後遠心分離まではおよそ2時間以内であることが望ましい.
  • 血中循環核酸は,複数の手法を用いてサンプル品質を確認しておく.

ctDNA研究はこう活かす!

本連載第1回(実験医学2016年4月号掲載)では,がん診断の新たなマテリアルとして注目されるctDNA(circulating tumor DNA:腫瘍由来循環DNA)のインパクトを述べた.本稿ではそのサンプリングについて議論を深めていきたい.

血中には全身のさまざまな細胞から放出・分泌されたDNAが存在している.ほとんどの細胞でDNA配列はおおむね野生型であるため,血中で検出されるDNA断片の塩基配列を決定しても,細胞の由来を同定することは難しい.一方,遺伝子変異が蓄積して異常増殖している状態であるがん細胞では,きわめて起こりにくい変異や細胞増殖に異常をきたすがん細胞特有の変異が含まれている.よって,これらの変異が血中で検出された場合は,全く症状が無くとも体のどこかに腫瘍性増殖を示す細胞が存在していることが強く示唆される.最も的確にがんの存在を推定するには,原発巣の遺伝子変異と一致する末梢血中の変異DNA(ctDNA)を検出することが必要であるが,近年のがんゲノム解析情報の蓄積により,原発巣の遺伝子変異情報なしに体内の腫瘍の存在を推定することも可能になりつつある(連載第1回参照).

近い将来,ctDNAを利用したがん診断が画像や血清腫瘍マーカーといった従来の診断法に加わっていくことが予想される.検出感度や定量性など克服すべき課題もあるが,今後の利用法としては,①体内腫瘍量のモニタリング,②薬剤耐性遺伝子の判定,および③超早期がんの発見,が想定される.いずれの場合も,現状の血液・生化学検査に加えた採血が必要となる.採血業務に特殊な機材や試薬は必要としないが,アレル頻度がきわめて低い(おおむね1%以下)DNA断片が検出対象であり,採血からの一連の作業でNGSなどでの精密計測に耐えうる高品質DNAを回収するために十分なノウハウの蓄積が必要である.臨床での応用を目的としたいくつかの先行研究の紹介に先立ち,本稿では総論的にctDNA研究の実際について述べる.

.....

本コンテンツの続きをご覧いただくためには「羊土社会員」のご登録が必要です.
本記事の掲載号

実験医学 2016年5月号 Vol.34 No.8
国民病“腎疾患”治療の光が見えてきた!腎臓のサイエンス
発生・三次元組織再生と機能破綻のメカニズム

西中村隆一/企画