腫瘍学分野における遺伝的素因

体内の各 DNA 分子には、何万もの遺伝子が含まれています。これらの遺伝子の特定の特性によって、肌の色、身長、髪の色が決まります。ただし、それだけではありません。個人の遺伝的構成には、他の重要な特性も含まれています。これらの特性の中には、特定の状況下では一般的な健康と健康に悪影響を及ぼす可能性のあるものがあります。医師はこれを遺伝的傾向と呼ぶことがあります。病気に対する遺伝的感受性を知ることは、病気の回避に役立ち、将来の世代に影響を与える可能性があります。遺伝的素因があると、将来必ず病気を発症すると考える人が多いですが、これは事実ではありません。

遺伝的素因とは、1 つ以上の遺伝子変異により、病気を発症する可能性または確率が増加することを意味します。病気の家族歴は、遺伝的素因の結果として発症する病気の簡単な例です。時間の経過とともに、遺伝子変異は子孫に受け継がれます。これらは、健康な個人の典型的な遺伝子から逸脱することがあります。1 人以上の親族が同じ病気や症状に罹ることはよくあります。遺伝的素因があっても、必ず病気になるわけではありません。外的要因が病気の引き金になります。多くの病気や疾患には、遺伝的傾向が伴います。悪性腫瘍には、糖尿病、肥満、心臓病、喘息、セリアック病、その他の症状などがあります。さらに、研究者は遺伝を自閉症、依存症、精神疾患に関連付けています。通常、栄養、環境の変化、喫煙、ホルモンの変化、重篤な疾患などの外的要因があります。外的要因により、家族の 1 人が病気になり、もう 1 人は病気になりません。

ほとんどの人は、重篤な病気になるまで、自分の遺伝的素因に気づきません。家族が病気であるという事実が、他の人にそのことを伝える可能性があります。特定の遺伝子の存在は、一般的な遺伝子検査を使用して確認できます。医師は患者の家族歴を尋ねることができます。がんに対する遺伝的素因または遺伝的素因を持つ人は、その遺伝子のために病気になるリスクが高くなります。特定の種類のがんに対して遺伝的に素因があっても、その病気を発症することを保証するものではありません。さらに、リスクの程度はさまざまであり、がんになるリスクが非常に高い人もいれば、わずかに高いリスクしかない人もいます。がんの約 10% は遺伝性であると考えられていますが、遺伝的要因の影響はがんの種類によって異なります。

Data Bridge Market Research の分析によると、がん診断市場は予測期間中に 7.29% の CAGR で成長し、2029 年までに 282 億 1,000 万米ドルに達すると予想されています。がん症例の増加は市場に成長の機会をもたらします。

この研究の詳細については、以下をご覧ください。 https://www.databridgemarketresearch.com/jp/reports/global-cancer-diagnostics-market

遺伝的素因は多因子的原因である

腫瘍抑制遺伝子の変異は遺伝的感受性の原因です。腫瘍抑制遺伝子は DNA 損傷を修復するタンパク質をコード化します。細胞内で DNA 損傷が発生すると、体はそれを修復したり異常な細胞を除去したりすることがよくあります。変異 (遺伝子変化) が修正されないと、がん細胞が発生する可能性があります。ほとんどのがんは多因子性であると考えられており、つまり、いくつかの変数 (遺伝、環境、ライフスタイル、医学的要因など) がリスクを高めたり低下させたりする可能性があります。

遺伝子の変化が細胞の成長や拡散に影響を与えると、がんが発生する可能性があります。がんを引き起こす DNA の変化の大半は遺伝子で発生します。遺伝子は、タンパク質やマイクロ RNA などの特殊な RNA を生成するために必要な指示を含む DNA の一部です。たとえば、一部の DNA の変化は、細胞に成長を続けるように指示するタンパク質の数を増やします。細胞に成長を止めるタイミングを知らせるタンパク質の量は、追加の DNA の変化によって減少します。さらに、一部の DNA の変化は、損傷した細胞に自己破壊するように指示するタンパク質を停止します。さまざまな遺伝子の変化ががんを引き起こす可能性があります。DNA 変異または遺伝子変異と呼ばれる遺伝子の変化の 1 つは、DNA コードの修正であり、DNA の文字配列の入力エラーに似ています。

一部の変異では、1 つのヌクレオチドまたは DNA 文字のみが変化します。ヌクレオチドが欠落したり、別のヌクレオチドがその位置を占めたりする可能性があります。これらは点突然変異として知られています。たとえば、KRAS 遺伝子には、がん患者の約 5% で点突然変異があり、DNA 文字 G が文字 A に変化します。異常な KRAS タンパク質が常に細胞に拡大するように指示するのは、この 1 文字の突然変異の結果です。さらに、DNA セグメント (非常に大きい場合もあります) の再配置、削除、またはコピーによって、がんの遺伝子変化が発生することがあります。これらは染色体再配置として知られています。

研究者によると、健康な細胞が癌を発症するには、DNA の変異が 1 回以上発生する必要があります。さらに、悪性腫瘍のほとんどは、1 回ではなく平均 6 回の変異によって引き起こされます。これらの変異は、時間の経過とともに、またさまざまな曝露の結果として発生する可能性があります。ある人が遺伝的に癌にかかりやすいかどうかを判断することは、状況によっては比較的簡単ですが、他の状況では困難です。以下は、この点に関する詳細な説明です。

家族の歴史

より近い家族（例えば、一親等）との関係の方が、より大きな危険にさらされている可能性が高いです。一親等には、両親、兄弟、子供がいます。二親等には、祖父母、叔母、叔父、姪、甥、異父兄弟などがいます。三親等には、いとこ、曾祖父母、曾孫などがいます。警戒すべきパターンがいくつかあります。

• 家族3人以上に同じ種類の癌がある
• 同じ側​​で乳がんと膵臓がんを経験した人など、特定のがんの組み合わせはBRCA2遺伝子変異を示している可能性がある。
• 若くして癌と診断された近親者

家族歴について話し合う際、後天性変異と遺伝性変異を区別することが重要です。現在、一部のがん種は、オーダーメイドの薬が効くかどうかを調べるために遺伝子検査が行われています。肺がんの EGFR 遺伝子や黒色腫の BRAF 遺伝子などの変異は、必ず後天性変異です。これらの変異は悪性細胞にのみ現れるため、将来の世代に引き継がれることはありません。

がんの懸念: 年齢と性別

遺伝的素因は、人生で通常よりも早くがんを発症することと関連しています。たとえば、乳がんは若い女性（30～40歳未満）で遺伝的素因を持つ可能性が高くなります。女性の乳がんと比較すると、男性の乳がんは遺伝的素因によって引き起こされる可能性がかなり高くなります。がんは家族内で発生することはあまりありませんが、がんを発症する子供の中には遺伝的素因を持つ人もいます。2015年に1000人以上のがん患者を対象に行われた研究では、8.3%の若者に素因となる遺伝子変異が見られました。しかし、遺伝子異常のある子供のうち、家族にがんの病歴があるのはわずか40%でした。

データブリッジマーケットリサーチは、乳がん1型（BRCA1）および乳がん2型（BRCA2）遺伝子市場は2021年に51億4,900万米ドルと評価され、2022年から2029年の予測期間中に9.10%のCAGRを記録し、2029年までに103億4,000万米ドルに達すると予測していると分析しています。

この研究の詳細については、以下をご覧ください。 https://www.databridgemarketresearch.com/jp/reports/global-brca1-and-brca2-genes-market

多発性腫瘍および稀少癌

2018 年の研究では、複数の原発腫瘍を持つ人は、異常ながん素因遺伝子 (2 つ以上の無関係ながん) を持つ可能性が高いことが示されました。がん素因遺伝子は、60 歳までに 2 つの原発性悪性腫瘍を持つ人、または 70 歳までに 3 つの原発性腫瘍を持つ人の 3 分の 1 で発見されました。この徹底的な全ゲノム配列解析で使用される従来の標的配列解析では、これらの異常の少なくとも半分は気付かなかったと考えられています。網膜芽細胞腫や特定の内分泌腫瘍などの珍しいがんを患う人は、遺伝的素因を持つ可能性が高いです。

Data Bridge Market Research は、がん腫瘍プロファイリング市場は予測期間中に 12.75% の CAGR で成長すると予測しています。これは、2021 年に 93.5 億米ドルだった市場価値が、2029 年までに 244.4 億米ドルに急上昇することを示しています。

この研究の詳細については、以下をご覧ください。 https://www.databridgemarketresearch.com/jp/reports/global-cancer-tumor-profiling-market

腫瘍学分野における遺伝子検査とゲノム編集

遺伝病の発症を阻止できたらどうでしょう。あるいは白血病などの病気を治療できたらどうでしょう。やってみたいですか。かつては、このような問題はSFの世界の話のように思われていました。しかし、過去70年間の遺伝子技術の急速な進歩により、今では確実に実現可能となっています。遺伝学者は、1950年代にDNAの構造が発見されて以来、驚くほど急速に進歩してきました。糖尿病の治療に使用される最初の遺伝子組み換え薬であるインスリンは1982年に開発され、最初のヒト遺伝子治療研究は1990年に始まりました。ヒトゲノムは、かつてないほど効率的に配列できるようになりました。

図1: シーケンシングコストの低下

遺伝子検査は、すでに利用可能な遺伝子技術の一種です。これは、受け継いだ遺伝子変異を決定するための検査を実施することを伴います。遺伝子検査は、希少疾患の特定や、家族歴や医療情報を提供する商用サービスの利用など、さまざまな用途に使用できます。しかし、急速に発展している分野は、膨大な数の人々の DNA を分析することで、遺伝子が私たちの生活に与える影響をより深く理解するのに役立ちます。これにより、各患者の遺伝子構成を考慮した医薬品の作成が容易になる可能性があります。英国では、遺伝子検査は次のような方法で適用されています。

• 患者は血液サンプルを提供し、それを使って患者の遺伝子コード全体を分析するか、特定の病気に関連する遺伝子を分析する。
• 特定の遺伝子の検査はすぐに実施できるものもありますが、通常は研究室で行われます。
• 通常、検査されるのは少数の遺伝子だけですが、DNAの文字すべてを解析する全ゲノム技術もあります。がんや珍しい疾患に焦点を当てた10万ゲノムプロジェクトもその1つです。

ゲノム検査と編集は従来の科学を飛躍的に改善する

ゲノム編集は、実験室での実験のためにがん細胞を遺伝子操作できるため、結果がはるかに早く出ることから、がん研究者にとって強力なツールに発展しました。 以前の調査では、83% の回答者が、現在治療不可能な重病の患者を治療するためにゲノム編集を利用することを支持していました。 ゲノム編集の話題は物議を醸しています。 これを行うと、私たちは「神の役割」を果たし、一部の人々や一部の用途にとっては行き過ぎです。 また、アクセス性 (無料で誰でも利用できるか?) や規制 (使用を誰が監督するか?) に関する疑問も生じます。 それ以外の人、特に致命的となる可能性のある症状を持つ人は、利点が危険性を上回ると考えています。 ゲノム編集は、実験室での実験のためにがん細胞を遺伝子操作できるため、結果がはるかに早く出ることから、がん研究者にとって強力なツールに発展しました。

ゲノム編集は、成人や子供のゲノム編集に限定されません。胚のゲノムも変更することができます。この編集は生殖細胞系列編集と呼ばれ、胚レベルで行われるため、変更は永久的で、遺伝する可能性があります。英国と米国では現在、遺伝子組み換え胚を女性の子宮に移植することは違法です。したがって、法律が改正されない限り、この手順を使用することはできません。法律の改正を検討する前に、科学者は、治療が安全で効果的であるかどうかに関するはるかに実質的な証拠と、包括的な公の議論が必要であると述べています。ゲノム編集の支持者は、胚の遺伝性疾患を治療することで苦痛が軽減され、医療制度全体の費用が削減される可能性があると主張しています。反対派は、多様性の尊重が薄れ、「疾患」に関連する特性を示す人種や民族グループにさらに圧力がかかると主張しています。ゲノム編集は、遺伝性疾患になりやすい胚を治療するための研究だけでなく、臨床的に使用されるべきだと思いますか?遺伝性疾患を子孫に伝えたくない親には他の選択肢があるため、一部の人にとっては受け入れられません。この主張によれば、ゲノム編集は最後の手段としてのみ採用されるべきです。これらの他の選択肢には以下が含まれます。

• 養親には選択肢がある。あるいは、遺伝的に関係のない提供された胚を利用することもできる。
• 体外受精後、胚に欠陥のある遺伝子変異がないか検査し、女性の子宮に遺伝性疾患を引き起こさないものだけを移植することが可能です。
• 遺伝性疾患の中には治療可能なものもあります。例えば、心筋症の患者は経過観察し、過度な運動を避けるようアドバイスし、心拍数を制御する薬を投与することができます。

結論: 遺伝的素因の明るい面

がんなどの病気にかかりやすい遺伝的素因があることがわかったら心配になりますが、リスクを認識しておくことにはメリットもあります。発症リスクが高い場合は、その症状について知ることができ、医療従事者が早期の兆候がないか検査してくれるかもしれません。注意していれば、がんなどの病気を早期に発見できるため、生き延びる可能性が高くなるかもしれません。がん素因遺伝子とは、生殖細胞系列の変異によってがんを発症するリスクが非常に高い、または中程度に高い遺伝子のことです。100 を超える遺伝子が発見されており、がん発症のメカニズムなど、さまざまな分野に重要な科学的知見をもたらしています。さらに、がん素因遺伝子の実用化は、がんの診断、最適な治療、予防に大きな影響を与えています。DNA 配列決定における最近の革命的な進歩により、さらに多くのがん素因遺伝子の発見と、より広範で多様な臨床応用が期待されています。

それでも、誤った結論や不適切な臨床応用の可能性はかなりあります。したがって、研究や医療におけるがん素因遺伝子の可能性を実現するには、慎重な操作が必要になります。がんを発症するリスクを高める遺伝子変異を受け継いでいる場合は、いくつかの遺伝子検査でこれを明らかにすることができます。通常、この検査には少量の血液が使用されますが、唾液、頬の内側の細胞、または皮膚細胞を使用することもできます。がんリスクの遺伝子検査は、すべての人に必要なわけではありません。医師やその他の医療従事者の支援を受けて、がんを発症するリスクを高める遺伝子異常の検査を受ける必要があるかどうかを決定できます。彼らはおそらく、若い年齢でのがんや、同じがんを患っている複数の親戚など、個人または家族の病歴に珍しいパターンが見られるかどうかを尋ねるでしょう。

医師が遺伝子検査を勧める場合は、自分の状況における遺伝子検査の潜在的なリスク、利点、欠点について遺伝カウンセラーと話し合うことが役立つかもしれません。検査後、遺伝カウンセラー、医師、または遺伝学の訓練を受けた他の医療専門家が、検査結果があなたとあなたの家族に及ぼす影響を理解するのを手伝ってくれます。自宅で遺伝子検査を自分で注文することは可能ですが、これらの手順にはいくつかの制限があり、がんを発症する確率を高める遺伝子変異を受け継いでいるかどうかを判断する方法として通常は推奨されません。