尿１滴からがんを識別。次世代の生物センサー「線虫」だと？

九大など、尿１滴でがんを診断できる手法開発－線虫利用、９５％以上の確率で判別

日刊工業新聞　2015年3月12日

　九州大学大学院理学研究院の広津崇亮（たかあき）助教や伊万里有田共立病院（佐賀県西松浦郡）の園田英人外科部長らの研究チームは、尿１滴でがんを診断できる手法を開発した。がんのにおいに線虫が引き寄せられる現象に着目し、ヒトの尿に対する線虫の行動から９５％以上の確率でがんを判別する。実用化すれば１検体当たりのコストが数百円と従来手法の１０分の１程度に低減できる見通し。日立製作所、ＪＯＨＮＡＮと共同で同手法の装置化などを進め、早期実用化を目指す。
線虫を利用したがん診断テストですべてのがんを検出できる。これまで別々に行ってきたがん診断が１回で済む可能性がある。今後、尿１滴でがんの種類まで特定できるシステムの開発を進めていく。
研究チームは線虫の一種「Ｃ・エレガンス」を使い、がん患者の尿に対する行動パターンを調べた。がん患者と健常者合わせて３０人の尿を寒天培地上にたらし、線虫の行動を観察した。がん患者の尿に線虫が誘導される半面、健常者の尿には線虫が近づかないよう行動することが分かった。
さらにがん患者２４人、健常者２１８人の尿を使い、線虫の行動によるがん診断テストの精度を調べた。「がん患者をがん」「健常者を健常者」と診断できる確率がともに９５％以上だった。

線虫:尿でがん識別…患者のにおい好み近寄る

毎日新聞　2015年03月12日

　体長約１ミリの透明な動物「線虫」が、がん患者とそうでない人の尿のにおいを精度よく識別できたと、九州大などのチームが１１日付の米科学誌プロスワンに発表した。検診法として実用化するには課題も多いが、識別には尿１滴で十分といい、安くて簡便な方法になりうるとして注目されそうだ。【大場あい】

九大など研究チーム発表

治療の現場では「がん患者に特有のにおいがある」との声があり、呼気のにおいを調べる「がん探知犬」育成の試みもある。
チームは、におい分子と結合するたんぱく質が犬とほぼ同数あり、飼育の簡単な線虫に着目。実験してみると、がん患者の尿のにおいを好んで近寄り、逆にがんではない人の尿は嫌って遠ざかることが分かった。健診で採取した２４２人の尿を使って調べると、がんと診断された２４人のうち、線虫は２３人の尿を選ぶことができた。
まだ、サンプル数が少なく、がんの種類や進行度による線虫の反応の違いも分かっていないという課題はあるが、既に日立製作所などと実用化に向けた共同研究を開始した。広津崇亮（たかあき）九州大助教は「がんの種類も見分けられる仕組みを目指したい」としている。

古くから人間は動物をセンサー代わりに利用してきた。すぐに思い浮かべるのは、「炭鉱のカナリヤ」炭鉱作業でカナリヤを入れたカゴを吊るしておけば、万が一有毒ガスが発生したらカナリヤの鳴き声が途絶え、異常がわかるという悲しい知恵。さらに警察犬や麻薬探知犬も嗅覚センサーとして犯罪捜査に使役している。今回発表されたのは「線虫」を生物センサーとして使う話だ。昨年夏、血液中のマイクロＲＮＡで13種類のがん（胃がん、食道がん、肺がん、肝臓がん、胆道がん、膵臓がん、大腸がん、卵巣がん、前立腺がん、膀胱がん、乳がん、肉腫、神経膠腫（脳腫瘍の一種））を早期発見できるようにするという国立がん研究センターと新エネルギー・産業技術総合開発機構による研究がスタートしたとの報道があったばかりだが、どのマイクロＲＮＡがどのがんに関連しているかについては不明な点が多い。研究では各がん５千人、計６万５千人分の血液を解析し、関連するマイクロＲＮＡを特定。数値を解析することで、がんの早期発見につなげるとしている。統計学的に種類を類推するということかな？
血液検査でがんの早期発見は朗報といえるが、この「線虫によるがんの発見・識別」は尿の一滴で事足りるというから、一足飛びに「簡便性」が高くなる。別の報道によると、線虫という雌雄同体で「簡単に自己増殖してくれるセンサー」と僅かな尿で済むという簡便性のおかげで、コストも手間賃含めて数百円で済むらしい。がんの種類の特定までは時間がかかりそうだが、まずは低コストで罹患しているだけでも分かれば有難い。10年後をめどに開発を進めるらしいが、今や死因の最大値となった「がん」に対処するために、その最優先目標である「早期発見、早期治療」の光明になりうそうな発見。薬事利権に潰されずに是非実用化を実現して欲しい。
この線虫に着目したきっかけは、寄生虫であるアニサキスが、胃の中でがん患者の未発見だったがん細胞に集まっていたという観察からだという。そのうちがん細胞を食べ尽くしてくれる「ドクター寄生虫」みたいなものが出てこないかな？それにしても、なかなか見た目とは裏腹な名前だな＞「Ｃ・エレガンス」。？そういえばゲノム解析ブームの時に話題になっていたな。

※Ｃ・エレガンス

カエノラブディティス・エレガンス (Caenorhabditis elegans) は、線形動物門双腺綱桿線虫亜綱カンセンチュウ目カンセンチュウ科に属する線虫の1種。土壌に生息し細菌類を食べる。体長約 1mm で透明な体をもつ。実験材料として非常に優れた性質をもつことから、モデル生物として広く利用されている。多細胞生物として最初に全ゲノム配列が解読された生物でもある。しばしば C. elegans （シー・エレガンス）と呼ばれる。↓C. elegansについての概要紹介の動画（英語）。

　線虫C. elegansのゲノムはおよそ１億bpの塩基配列からなり、 この塩基配列のほぼ全てを決定したという報告が1998年にされた。 これはウイルス、バクテリア、酵母のゲノムに次ぐものであり、多細胞生物では初となるゲノム配列の報告。線虫ゲノム配列の報告によりC. elegansには少なくとも19000の遺伝子があり、 その内の約42%の産物が線虫以外の生物にも相同性をもつことが分かった。この相同性故に医療研究に多く使われているのだ。この解析によりヒトの遺伝病の原因遺伝子の多くが線虫にも存在することがわかったのである。iPS細胞で実際の人の細胞を用いた治験が可能になったとはいえ、まだまだ高価で手間もかかる。今回の発見は、人との相同性というより「犬の嗅覚によるがん発見」をヒントに「アニサキス」の嗅覚のゲノム配列がベースだと思われるが、線虫を用いた解析が今後も新たな医療への手がかりになることは間違いないだろう。ありがとう線虫。

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