2019年7月22日。 by NCI Staff
大腸がんの細胞は、元の腫瘍から離れ、血液やリンパ系を通って、肝臓、肺、脳などの体の他の部位に移動することがあります。
多くの大腸がんは、現在のスクリーニング検査で元の腫瘍が検出されるずっと前に、最初にできた場所から体の他の部分に広がっている可能性が高いことが、新しい研究結果で示唆されました。
ほとんどのがん研究者は、腫瘍の広がり（転移）は通常、病気のプロセスの後半に起こると考えてきました。
しかし、スタンフォード大学医学部のChristina Curtis博士らの研究チームが発見したのは、そうではありませんでした。
しかし、スタンフォード大学医学部のクリスティーナ・カーティス博士らの研究チームが発見したのは、そうではありませんでした。同じ患者から採取した元の大腸腫瘍と転移性腫瘍の両方のゲノム解析とコンピューター シミュレーションを行った結果、大腸がんは元の腫瘍が発生した後すぐに、そしておそらく病気と診断される何年も前に転移する可能性があると結論づけました。
6月17日にNature Genetics誌に掲載された今回の研究成果は、転移性大腸がんの超早期発見の可能性を開くものであり、最終的には、外科的に腫瘍を除去した後に化学療法を行うなど、より積極的な全身治療が必要な患者を特定するのに役立つだろうと、カーティス博士は述べています。 NCIのDivision of Cancer BiologyのTumor Metastasis BranchのチーフであるNancy Boudreau博士は次のように述べている。
NCIが資金提供した今回の研究は、「一部の腫瘍細胞が最初から転移する能力を持っていることを、患者で初めて示した」という点で重要であるとBoudreau博士は述べています。
Building a family tree for Metastatic Colorectal Cancer
「転移がいつ起こるかについては、長い間議論されてきました」とCurtis博士は述べています。
大腸がんは、ドライバー変異として知られる、大腸がんの発生を開始させる遺伝子の変化がよく知られているため、ヒトの腫瘍における遺伝子の変化を経時的に研究するのに適したモデルであると、カーティス博士と共著者たちは書いています。
転移に関わる遺伝子の変化を知るために、研究チームはまず、21人の転移性大腸がん患者の原発性腫瘍と、同じ患者の肝臓や脳にできた転移性腫瘍との間で、遺伝子の変異パターンを比較しました。
研究チームは、この変異パターンを用いて、各患者の原発性腫瘍と転移性腫瘍との間の遺伝子の関連性を示す「家系図」を作成しました。 その結果、21人中17人（約80％）の患者さんでは、原発巣が転移巣を形成する時期が非常に早いことが分かりました。
これらの17人の患者では、転移に特有のドライバー変異はほとんど見つかりませんでした。 “むしろ、転移した腫瘍で見つかったドライバー変異は、すでに原発巣に存在していたのです。
これらの発見は、ほとんどの転移性大腸がんが、発生の初期段階で元の腫瘍から分離した単一の細胞、または遺伝的に類似した細胞の小グループによって開始されることを示唆していると、著者らは書いています。
原発性腫瘍と転移性腫瘍が同じドライバー変異を多く持っているという事実は、「腫瘍の開始に必要なドライバーと転移のドライバーの間には重複があることを示唆しています」とCurtis博士は述べています。
Some Colorectal Tumors Are Born to Be Bad
転移のタイミングをより正確に把握するために、研究チームはコンピューターモデルを開発し、さまざまな条件下で何百万もの仮想腫瘍の進化をシミュレーションしました。
「その後、さまざまな統計的手法を用いて、シミュレーションされたデータと観察された患者のデータを比較することができました」とカーティス博士は説明します。
モデル化されたデータは、転移が腫瘍の発生のごく初期に始まることを示しています。”
研究チームは次に、患者の原発性腫瘍と転移性腫瘍のペアサンプルという小さなセットから得られた結果を、より多くの患者に拡大できるかどうかを調べました。
研究チームは、病歴が判明している転移性大腸がん患者938人と早期の非転移性大腸がん患者1,813人の公開データを分析しました。
この解析では、特定の遺伝子変化が一緒に起こる傾向があり、3つから5つの変異の特定の組み合わせが、非転移性の患者よりも転移性の患者に多く見られたことから、初期の遺伝子変化の特定の組み合わせが、腫瘍細胞の拡散の可能性をもたらすことが示唆されました。
「これらの遺伝子変化は、腫瘍のすべての細胞に存在し、かなり早期に起こっていることから、転移のリスクが高い患者を特定するためのマーカーとして使用できる可能性があります」とカーティス博士は述べています。
今後の研究で確認されれば、この情報は治療方針の決定に利用できる可能性があると、博士は述べています。
早期発見のための方法が必要
「今回の発見は、がんの早期発見の必要性を強調するものです。
がん研究者はすでに、元の腫瘍から逃れて血液中に存在する腫瘍細胞や腫瘍細胞のDNAの断片を分析することで、がんを早期に発見できる非侵襲的な方法を模索しています。
リキッドバイオプシーと呼ばれるこの手法は、医師が転移のリスクのある患者を特定し、化学療法や標的療法が可能であれば、手術前に体内に広がった転移細胞を排除しようとする治療に役立つと、Boudreau博士は述べています。
「これは初期段階の研究ですが、転移が非常に早い段階で起こりうることを初めて定量的に証明してくれました。また、転移のリスクがある人を特定する方法の手がかりも得られました。
Curtis博士によると、研究チームは、より多くの患者さんを対象に分析を行う予定です。 最大の課題は、早期の大腸がん患者を追跡調査し、「これらの特定の変異の組み合わせが、本当に病気の進行を予測するかどうか」を調べることだと言います。
研究チームは、この新しい計算モデルを、肺がんや乳がんなどの他の種類の腫瘍にも適用しているそうです。
最後に、カーティス博士は、さまざまな民族、性別、年齢層の人々や、さまざまな病気を併発している人々の「正常とは何か」を知ることが重要であり、医師が無害な遺伝子の変化と転移に関連する遺伝子の変化とを区別できるようにすることが重要であると述べています。