日本國立癌症研究中心研究所(簡稱「國立癌研」)於2月29日發表研究成果稱,成功揭示了日本人有別於歐美人等其他人羣的癌症基因突變全貌。該研究使用了「癌症基因表層薄板檢測」獲得的約5萬名患者的資料。通常,有可能成爲冶癒藥物靶點的基因突變的比例平均約爲15%,本次的研究成果將爲「癌症基因體冶癒」——明確基因突變等情況並選擇有望產生較好療效藥物的癌症冶癒手段提供寶貴的資料。國立癌研表示,今後還將繼續操作解析,以提高癌症的冶癒效果。
國立癌症研究中心大樓(位於東京都中央區築地,供圖:國立癌症研究中心)
基因體醫療——找到適合每個人的冶癒方法
人類的身體有多達約37萬億個細胞。細胞内的細胞核之中含有攜帶基因的染色體。染色體中包含的基因和基因資訊的總和即爲基因體。一個人的基因體中存在2萬~3萬種基因,每個基因都具有能夠組成身體部位的各種「指令功能」。
基因體中排列着從父母處繼承的約62億個鹼基,鹼基序列的不同決定了個體的特徵。這些個體特徵不僅包括形相、性格等,還包括易患疾病、藥物療效和副作用等。在醫療程序中運用這些個別差異的基因體醫療已經開始在癌症冶癒應用。
決定癌症基因體醫療效果的關鍵是癌症基因表層薄板檢測。運用從活檢或手術採集的組織中高速擷取大量基因體資訊的「下一代測序儀」,可同時檢測出幾十到幾百個基因。該檢測在2019年被納入醫療保險範圍後迅速普及。調查基因突變和變化並確定患者的癌症特徵之後,就可以確定適合該患者的冶癒方法。從患者的角度看,這項檢測有助於找到「針對自身基因變化的藥物」,也就是「分子靶向藥物」。
需要注意的是,基因不會直接製造癌組織。癌症是由於各種終極因數導致基因無法正常工作時所產生的疾病。除了極少一部分先天性基因突變的「家族性腫瘤」之外,絕大部分癌細胞都是由於生活習慣、吸煙霧、老化等終極因數導致特定體細胞的基因發生後天性突變而形成的。這種只發生在癌細胞上的基因突變並不會遺傳給下一代。
目前,癌症基因表層薄板檢測能夠在日本的「癌症基因體醫療核心基地醫院」「癌症基因體醫療基地醫院」和「癌症基因體醫療合作醫院」實施。檢查結果在徵得患者同意後,將被納入國立癌症研究中心的「癌症基因體資訊管理中心」。受檢物件僅限於癌症標準冶癒後效果不理想的患者、罕見癌症缺乏標準冶癒方案的患者,以及癌症原發部位不明的患者。然而,有時在檢測程序中也會發現與癌症無關的突變,此時醫院提供的延伸服務,比如充分講解遺傳知識、妥善處理諮詢等就顯得尤爲重要。
癌症基因體醫療和癌症基因表層薄板檢測概要(供圖:國立癌症研究中心)
醫學家向患者說明癌症基因表層薄板檢測示意圖(供圖:國立癌症研究中心下屬癌症基因體資訊管理中心)
不同種類癌症的差異顯著
根據國立癌症研究中心研究所發佈的消息,研究團隊對2019年6月~2023年8月間癌症基因體資訊管理中心收集的4萬8627例癌症進行了分析。從癌症的原發部位來看,大腸、胰腺、膽道等部位佔據了多數。
分析結果顯示,攜帶可成爲冶癒藥物靶點的基因突變的病例,佔總數的15.3%。在26種癌症中,甲狀腺癌的比例最高,達到85.3%,其次是乳房癌60.1%,肺腺癌50.3%。研究人員認爲,這就是爲何能開發出多種甲狀腺癌冶癒藥物的終極因數。而另一方面,突變比例較低以至於難以找到冶癒藥物的是口水腺癌、脂肪肉瘤和腎細胞癌,三者的比例均不足0.5%。這表明,不同種類癌症的差異顯著。
據研究所表示,雖然此前已有研究分析了歐美的資料,但以日本人爲物件的研究尚屬首次。本次研究還將日本人常見的膽道癌、胃癌和子宮癌納入了分析範疇。與美國白人資料的比較顯示,在日本病例中,可成爲冶癒藥物靶點的基因突變比例約爲美國的三分之二。
對於這些結果,研究團隊中的國立癌症研究中心研究所分子腫瘤學領域負責人片岡圭亮(慶應義塾大學醫學部内科學教授)等人指出,這種差異是因爲本研究的分析物件多爲胰腺癌和膽道癌等缺乏有效冶癒藥物的難治癌。
攜帶可成爲冶癒藥物靶點的基因突變的病例比例(供圖:國立癌症研究中心)
在癌症基因體資訊管理中心登記的各種癌症病例數示意圖(供圖:國立癌症研究中心)
亟待推動冶癒藥物的開發
日本厚生勞動省(簡稱「厚勞省」)2019年12月公佈資料稱,只有約10%的癌症患者找到了合適的冶癒藥物。厚勞省對截至同年10月底在134家醫院接受基因表層薄板檢測的805名患者進行了調查,發現找到合適藥物的只有88人(10.9%)。
這一結果與國立癌症研究中心研究所此次分析得出的數值相近,即「攜帶可成爲冶癒藥物靶點的基因突變的病例,佔總數的15.3%」。儘管厚勞省調查中涉及的癌症種類細節尚不清楚,但無論如何,這還是凸顯了目前癌症醫療面臨的重大問題:在癌症的藥物冶癒方面,尋找適合且有效的冶癒藥物仍然十分困難。國立癌症研究中心研究所的片岡領域負責人也指出:「急需從日本人癌症基因體異常的特點出發,加速開發針對日本人中常見的難治癌等癌症種類的冶癒藥物。」
國立癌症研究中心除了分析基因表層薄板檢測資料外,還對各種癌症患者進行基因分析並發表了多項引人注目的研究成果。例如,在2023年3月,該研究所發表了一項研究成果稱,體質難以代謝酒精的人飲酒,會增加以「胃硬癌」爲代表的難以冶癒的「瀰漫型胃癌」的發病風險。這一成果基於對1000多名患者的癌症組織進行的基因分析,有望爲癌症預防和冶癒方法的開發做出貢獻。
此外,2023年1月,該研究所還公佈了透過採集做過結腸癌手術的患者血液,檢測癌症基因以評估復發風險的方法。一般認爲,抗癌藥物的療效存在個別差異。而評估每個患者的復發風險,能爲選擇術後制定適當的抗癌藥物冶癒方案提供有效支援。該檢測方法預期將有助於副作用不可小視的抗癌藥物展開適當的冶癒。
應避免誘發基因歧視
檢測患者基因的各種研究推動了癌症冶癒的進步。這些研究取得進步的背景終極因數是,人們逐漸在每種癌症中發現了基因突變。然而,另一方面,因人而異的基因和遺傳資訊都是「終極隱私」。保存這些資訊與防止歧視,是推進癌症基因體醫療的重要前提。在參加保險、就業等場合,不應出現遺傳資訊的不當處理等情況。
旨在以適當、公平和公正的方式推進基因體醫療的「基因體醫療推進法」於2023年6月在日本第211回通常國會透過。儘管該法律明確規定了不得基於基因資訊進行不當歧視等内容,但這一新法只是提出了原則性的總論,因此還需要採取具體措施來完善符合新法理唸的研究和醫療體制。
不僅是癌症,即使是同一種疾病,與病因相關的遺傳基因突變也會因患者而異。如果瞭解是哪個基因的哪個部分導致的疾病,就有可能找到適合患者的、在體力負擔、費用和高價藥物使用方面都避免浪費的有效冶癒方法,其應用潛力巨大。因此,推動基因體醫療的隊形變換,以及保存遺傳資訊和防止歧視可以說是如同車之兩輪,缺一不可。
基因體醫療概念圖(摘自日本「全基因體分析實施計劃2022」)(供圖:厚生勞動省)
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原文:內城喜貴/科學記者/JST Science Portal 編輯部
翻譯:JST客觀日本編輯部