血流中のがんの手がかりを探す

はじめに

血液がんは、米国だけで100万人以上の人々に発症しています。¹ 早期発見は、あらゆる種類のがんに不可欠ですが、白血病、リンパ腫、骨髄腫などの多くの血液疾患は診断が難しい場合があります。標準的な検査には、血液中の細胞、タンパク質、化学マーカーの表現型と形態学的検査が含まれます。今日、新しいテクノロジーにより、医師は疑わしいサンプルをラボに送り、遺伝子やバイオマーカーの解析を行うことができます。遺伝子検査では、分子レベルで何が起こっているかを詳しく調べることができます。

しかし、現在のがんの遺伝子解析技術は限られているため、診断が遅れる可能性があります。特定の方法の有効性は、評価対象のがんや血液サンプルの由来によっても異なります。

ニュージャージー州ラザフォードのCancer Genetics, Inc.のサイエンティストは、ゲノム解析アプローチのコレクションに次世代シーケンス（NGS）を追加することで、がんを検出する新しい方法を開発しています。NGSシステムでターゲットゲノム解析を実施し、臨床医、製薬企業、研究室と協力して、血液がんの重要なゲノム変異を同定しています。

iCommunityは、Cancer GeneticsのNarasimha Marella博士、Charles Ma博士、およびWeiyi Chen博士、HCLD（ABB）と話し合い、主要なゲノム変化を検出するためのシーケンスの使用方法について学びました。

Q：どのような種類のゲノムアッセイを実行しますか？

Weiyi Chen（WC）：サンガーシーケンス、ピロシーケンス、リアルタイムPCRベースのアッセイ、aCGHを使用しており、現在ではNGSをミックスに含めています。

Q：白血病のターゲットゲノムパネルにはどのような遺伝子が含まれていますか？

WC：このパネルは、急性骨髄性白血病（AML）、骨髄異形成症候群（MDS）、骨髄増殖性腫瘍（MPN）などの骨髄性白血病に関連する遺伝子を検出します。具体的には、パネル上の3つの遺伝子、NPM1、CEBPA、FLT3が、AMLの予後評価のために世界保健機関（WHO）によって同定されています。² これは包括的で最新のパネルです。このパネルを公開されている情報と比較しました。このパネルには、CALRなどの最近同定された多くの遺伝子や、全米総合がん情報ネットワーク（NCCN）ガイドラインで示唆されているMDSのその他の予後遺伝子が含まれています。

パネルも柔軟性があります。臨床試験や研究では、通常はすべての遺伝子を調べたいと考えています。しかし、ラボのニーズに応じて、お客様はより小さな遺伝子セットを選択するか、パネル全体まで拡張することができます。

ターゲットNGSの変異を調べることで、骨髄疾患に関連する遺伝子変異の検出を向上させることができます。なぜなら、感度が高いからです。

Q：あなたはパネルを開発したコンソーシアムの一員でしたか？

Narasimha Marella（NM）：私たちは骨髄コンソーシアムの一員であり、他のいくつかのグループと協力して、この疾患に臨床的に関連があるかもしれない遺伝子を同定しました。

WC：また、シーケンスも始めたばかりでした。パネルに参加し、NGSを始めるのは良い機会だと考えました。

Q：NGSの使用を開始するという決定のきっかけとなったものは何ですか？

WC：毎週、サンガー単一遺伝子シーケンス検査用のサンプルを受け取ります。感度が低く、労働集約的で、コストの高い検査です。ターゲットNGSの変異を調べることで、骨髄系疾患関連遺伝子変異の検出を向上させることができます。なぜなら、感度が高いからです。NGSは、将来拡張できる遺伝子パネルにより、より良いサービスを提供することもできます。

細胞遺伝学は、この病気に対して陽性か陰性かを判断するために使用される従来の方法の1つですが、実際には、骨髄系疾患を持つ人の約50%のみが細胞遺伝学異常を持っています。残りの50%は細胞遺伝学的に正常であるため、細胞遺伝学的検査は疾患状態を検出できません。しかし、患者集団の約80～90%が変異を有する可能性があります。

今日、より多くの研究が、臨床試験のために人々を異なるグループに層別化するために分子マーカーを使用しています。例えば、MDSでは、5q欠失がある場合、低リスク群に分類される可能性があります。しかし、TP53変異がある場合、予後は完全に変化します。細胞遺伝マーカーのみを見ると、誤解を招く可能性があります。分子マーカーもより包括的に検討する必要があります。

変異の同定も治療に重要です。IDH1やIDH2などの一部の変異は、治療に対する反応の指標として報告されています。さらに、臨床試験の参加者を選択するためにいくつかのマーカーが使用されています。NGSは、分子レベルで何が起こっているかについてより詳細な情報を提供することで、細胞遺伝学的に見える範囲をはるかに超えています。

チャールズ・マ（CM）：感度も懸念事項です。従来、変異に対する感度限界は約15～20%です。それでも、正常細胞と腫瘍細胞の非常に不均一な混合物が人によって異なる可能性があるため、これは大きな違いです。サンガーシーケンスを行うときは常に、何かを見逃していないか、と常に尋ねなければなりません。そのため、NGSを採用したいと考えています。NGSでは、約5%の感度で高い感度を日常的に達成できます。

DNAライブラリー調製から解析可能データまで、所要時間はわずか2～3日です。

Q：NGSシステムで他にどのような品質を求めましたか？

CM：NGSシステムの出力と精度は重要です。1回に1サンプルを処理することはできません。1回のランで多くのサンプルをマルチプレックスでき、解析を実行するのに十分なデータを取得できる必要があります。これらの特性は研究開発にも重要です。

Q：NGSの経験で、これまでに何を見ましたか？

CM：うまくいきます！これは、私たちが移行したまったく新しい分野であり、学習曲線は急勾配になる可能性があると考えました。最初は数回失敗する準備は万端でしたが、最初から仕事ができたことに驚きました。初回ランでも有用なシーケンスデータが得られ、NGSの使用に自信が持てました。

使いやすいベンチトップ型ウォークアウェイシステムを選びました。始めるだけで、見る必要はありません。

Q：これまでに経験したサンプルから結果までのターンアラウンドはどのようなものですか？

CM：DNAライブラリー調製から解析可能なデータまで、所要時間はわずか2～3日です。

Q：遺伝子検査の将来を形作る可能性のある傾向が、あなたの分野で見られますか？

NM：治療法を開発する多くの企業は、早ければ第I相試験のようなバイオマーカーデータに関心を持っています。適切な集団をより迅速に特定することで、治療をパーソナライズし、医薬品開発コストを削減することができます。NGSはマルチプレックスをサポートし、より多くの遺伝子からこのようなデータを短時間で提供します。製薬会社は、新しい治療法を開発する際にバイオマーカーデータを日常的に使用することを楽しみにしていると思います。

参考文献

1. 事実と統計 | 白血病&リンパ腫協会（ www.lls.org/diseaseinformation/getinformationsupport/factsstatistics ） 2016年1月15日にアクセス。 
2. Vardiman JW, Thiele J, Arber DA, et al. 骨髄性新生物と急性白血病の世界保健機関（WHO）分類の2008年の改訂：根拠と重要な変更。血液。2009; 114: 937～951。