プレゼント

ガン検査の最先端「エクソソーム検査」とは?

がん治療の進化を目撃せよ!

日本先進医療臨床研究会代表 小林 平大央

難治ガンの筆頭である膵臓ガンを超早期に発見することができる「エクソソーム検査」

[こばやし・ひでお]——東京都八王子市出身。幼少期に膠原病を患い、闘病中に腎臓疾患や肺疾患など、さまざまな病態を併発。7回の長期入院と3度死にかけた闘病体験を持つ。現在は健常者とほぼ変わらない寛解状態を維持し、その長い闘病体験と多くの医師・治療家・研究者との交流から得た予防医療・先進医療・統合医療に関する知識と情報を日本中の医師と患者に提供する会を主催して活動中。一般社団法人日本先進医療臨床研究会代表理事(臨床研究事業)、一般社団法人ガン難病ゼロ協会代表理事(統合医療の普及推進)などの分野で活動中。

前回、血液中を循環するガン細胞を測る「CTC(循環ガン細胞)検査」があることをご紹介しました。CTC検査は現在行われているガン検査(画像診断や(しゅ)(よう)マーカー)より早い段階でガンを発見できる検査です。

しかし、今回ご紹介する「エクソソーム検査」は、CTC検査よりもさらに早い段階でガンの兆候をとらえることができる近未来的な検査といえます。というのも、CTC検査では体内にできたガン細胞が遊離して血液中を循環しているところを捕まえるのに対して、エクソソーム検査ではガン細胞が血液中を循環する前の段階からガンの兆候をとらえることができるからです。

つまり、CTC検査はすでに発症した非常に微小なガンを超早期に見つける検査で、現時点で最善の治療を行うためにさまざまな情報を収集する検査です。それに対して、エクソソーム検査は発症する前の段階のガンでさえもその兆候をとらえ、発病する前に検査・診断・治療などが可能となる検査なのです。

「エクソソーム」とは、体中の細胞から(ぶん)(ぴつ)される直径約50~150㌨㍍(ナノメートルは10億分の1㍍)程度の()(りゅう)状の物質で、表面は細胞膜由来の脂質とたんぱく質のマーカーなどでできています。内部には、核酸(マイクロRNA、メッセンジャーRNA、DNA)やたんぱく質などの物質が含まれています。細胞から分泌されたエクソソームは、細胞と細胞の間に存在するだけでなく、体液(血液、(ずい)(えき)、尿、()(えき)など)にも存在して体中を循環していることが分かっています。

エクソソームは血液だけではなく尿や唾液などの体液にも大量に含まれているため、これらの検体を利用することで()( しん)(しゅう)的に診断に役立てることができる可能性があります。尿や唾液で血液検査と同じレベルの性能で検査ができれば、患者さんの負担はほぼなくなるため非常に有益です。また、将来的にはエクソソームの中に薬剤などを内包させて、標的細胞に薬物を届けて治療を行う「ドラッグデリバリー」への応用なども考えられており、すでに世界中で研究が進められています。

エクソソーム自体の発見は実は意外と古く、いまから40年近く前の1983年にほぼ同時に2つの研究グループ(フィリップ・D・スタールらのグループとR・M・ジョンストーンらのグループ)から発表されたのが最初です。(ぜん)(りつ)(せん)(えき)中に発見されたため、当時は「プロスタソーム」という名前で呼ばれていましたが、後にほぼすべての体液中に存在することが分かり、「エクソソーム」に名称が変更されました。

エクソソームは、長い間、細胞にとって不要な物質を細胞外に捨てるための〝ごみ袋〟のようなもので、特に役に立つ物質ではないと考えられてきました。ところが、2007年にスウェーデン・ヨーテボリ大学の科学者であるヤン・ロトバル博士らのグループがエクソソーム内にマイクロRNAが存在していることを発見し、細胞間での受け渡しを通して細胞間シグナル伝達の媒介をしていることが報告されました。この発見からエクソソームのバイオマーカーとしての可能性が知られると、世界中の研究者からの注目が集まったのです。

その後の研究で、エクソソームは離れた細胞間で放出した内容物を共有することができ、エクソソームを受け取る側の細胞に対して、放出した側の細胞の影響を与えられることが分かってきました。この仮説の証拠として、低酸素にさらされた腫瘍細胞は血管新生能や転移能の高いエクソソームを分泌・放出することで、ほかの腫瘍細胞に対して血管新生を促進したり、低酸素下の微小環境に適応したり、好ましい環境への転移を促進したりしていることが示唆されています。

最近では、エクソソームがガンの転移を媒介しているという事実も分かってきました。米国コーネル大学医学部の( ほし)()(あゆ)()先生と(はし)( もと)(あや)()先生らの研究によって、ガン細胞に由来するエクソソームが転移先の細胞に優先的に取り込まれ、ガン転移の(せん)(べん)をつけているという事実が発見されました。これらの研究から、エクソソームがガンをはじめとするさまざまな病気に対して、発見や診断のためのバイオマーカー検査として非常に有用である可能性が期待されていました。

『「がん」は止められる』落谷孝広著(河出書房新社)

そうした中で、日本で最初にエクソソームを使った検査について発表したのは国立がん研究センターの(おち)()(たか)(ひろ)主任分野長(当時)らの研究グループでした。その検査方法は、エクソソーム膜表面上に存在するたんぱく質を、異なる修飾が施された2種類の抗体で挟み込み、2種類の抗体が200㌨㍍以内に近接する場合にのみ抗体に付加されたビーズが発光してエクソソームを検出するというものです。

この検査方法は反応液に血液検体を添加するだけで測定が可能なため、一般的な測定法であるELISA(エライザ)法に比べて検査が極めて簡便で明らかに優れた性能を有しています。エクソソームバイオマーカー装置の開発の成功に関して、2014年4月に『ネイチャー コミュニケーションズ(電子版)』に掲載されました。現在、このバイオマーカー技術は当時よりさらに進化して難治ガンの筆頭である(すい)(ぞう)ガンに対して応用され、日本初の超早期・再発防止用の膵臓ガン用エクソソーム検査として実用化されています。

膵臓ガンの原因は明らかになっていませんが、喫煙や膵臓ガンの家族歴、糖尿病、慢性膵炎などがリスク因子となることが分かっています。家族歴に関しては、親や兄弟姉妹など、血縁関係の中に膵臓ガンの患者が2人以上いる場合は家族性膵臓ガンと見なされ、それが3人以上になると50歳以下の若年期に膵臓ガンを発症するリスクが高まり、早期発見のための膵臓ガンスクリーニング検査が推奨されます。

前述したエクソソーム検査は膵炎ではあまり検出されないため、これまで判別の難しかった膵臓ガンとの区別をすることができます。さらに、このマーカーは手術でガンを取り除いた後には検出されなくなるため、再発予測のマーカーとして非常に精度が高いことが分かっています。こうしたことから、近い将来、日本でもエクソソーム検査がガン治療の現場でスタンダードな検査になるのではないかと期待されているのです。