RNA修飾分析を用いた液体生検は、大腸がんの早期段階を95％の精度で検出します
最後に見直したもの： 15.07.2025
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リキッドバイオプシーは、簡単な採血でがんの兆候を探す検査です。組織片を採取する必要がある従来の生検とは異なり、リキッドバイオプシーでは通常、血液中を循環するがん細胞のDNA断片における変異、つまり修飾の変化を調べます。
液体生検は、がんの進行過程を検出し監視する有望な非侵襲的方法であるが、病気の初期段階ではそれほど感度や正確性が高くない。
シカゴ大学の科学者たちは、がんを検出するためにDNAではなくRNAを使用する、より感度の高い液体生検検査を開発した。
この検査では、大腸がん患者の血液サンプルを使用して、95%の精度で病気の最も初期の段階を検出することができ、既存の市販の非侵襲的検査方法を大幅に上回りました。
早期診断の難しさ
腫瘍細胞は死ぬと分解し、遺伝物質の断片を血流中に放出します。標準的な液体生検では、循環遊離DNA（cfDNA）と呼ばれるこの浮遊DNAを利用してがんを検出します。
しかし、病気の初期段階では、腫瘍細胞がまだ活発に成長し増殖しているため、血液中の cfDNA は非常にわずかです。
「これは早期発見にとって大きな問題でした。血液中の腫瘍DNAが不十分なのです」と、シカゴ大学化学特別教授であり、生化学・分子生物学教授でもあるチュアン・ヘ博士は述べています。
「これは大腸がんの早期発見において、私たち全員にとって大きな問題でした。そこで、代わりにRNAを使うことにしました。」
何博士は、 Nature Biotechnology 誌に掲載された研究論文「血漿中のマイクロバイオーム由来の遊離RNAの改変により大腸がんサンプルを判別する」の筆頭著者です。
なぜRNAなのか?
RNAは、DNAの指示をコピーして実行し、細胞に必要なタンパク質を生成する遺伝コードの中間体です。RNAの存在は細胞が活発に働き、タンパク質を合成していることを意味するため、RNA検査は遺伝子活性の優れた指標となります。
新しい研究では、大学院生のCheng-Wei Ju氏と、He氏の研究室の元博士研究員（現在は香港科技大学の教授）であるLi-Sheng Zhang氏が、がんの診断と検出にcfDNAの代わりに循環遊離RNA（cfRNA）を使用する可能性を調査し始めた。
マイクロバイオームの研究
この研究は、ヒト細胞からcfRNAの修飾を測定できるだけでなく、腸内細菌からRNAも検出できることを示しました。私たちの消化器系には数十億もの細菌が共存しており、がんの存在によってそれらの活動も変化します。
「微生物から放出されるRNAには、がん患者と健常者で大きな違いがあることを発見しました」と賀博士は述べた。
「腸内で腫瘍が増殖し始めると、周囲の微生物叢が炎症に反応して再編成され、それが周囲の微生物にも影響を及ぼすのです。」
マイクロバイオームの個体群はヒト細胞よりもはるかに速く再生し、より多くの細胞が死滅してRNA断片を血流に放出します。つまり、微生物RNAの改変を測定する検査は、ヒト腫瘍細胞DNAに基づく検査よりもはるかに早期に腫瘍の潜在的な活性を検出できる可能性があります。
結果
便中のDNAやRNAを測定する既存の市販検査は、がんの末期段階では約90％の精度を誇りますが、早期段階ではその精度は50％未満に低下します。
RNA の改変に基づく新しい検査では、がんの最も初期段階での高い精度を含め、全体でほぼ 95% の精度が示されました。
「RNA修飾ががんの潜在的なバイオマーカーとして用いられたのは今回が初めてであり、RNAレベルを測定するよりもはるかに信頼性が高く、感度が高いことが証明されました」と賀博士は述べた。
「これほど早期段階でがんを検出できる能力は前例のないものです。」