本プログラムは平成28年3月31日をもって終了いたしました

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インタビュー INTERVIEW / 最新の治療法を最大限に活かす
診断法の開発 / マルチバイオマーカー研究分野 分野長 高橋 隆 名古屋大学 教授

マルチバイオマーカーとはどんなものですか?

高橋:血液や尿などには様々な物質が含まれており、それぞれの量は体の状態を反映して変化します。中でも、病気の診断や薬の効果の判定に役立つ「指標物質」をバイオマーカーと呼びます。

がんの診断でも、末梢血中のタンパク質をマーカーとして利用することがあります。しかし、現在のところ、その診断精度は満足できるものではないため、非常に補助的な検査、あるいは治療の経過観察の検査といった位置づけになっています。一方、分析装置の目覚ましい発達により、がんの発症に伴って異常を示す新たなマーカーが発見されつつあります。本チームは、がんに関連する未知のマーカーを発見して、臨床現場におけるがん診断システムにつなげることを目指しています。

これまでの研究から、1つのマーカーで精度の高い診断を行うのは難しいことがわかっています。そこで、複数のマーカーを組み合わせる「マルチバイオマーカー」という発想で、世界に先駆けて研究を始めました。血液や尿などの検体について、多様で網羅的な解析を行うことにより、複数のマーカーが描き出す「シグネチャー(特徴)」をとらえ、それを用いて診断を行おうというわけです。

5年間のプログラムで、何を目指すのでしょうか?

高橋:がん治療を考えるとき、新しい薬や手術法を開発し、これまで治らなかったがんの治療を可能にすることはとても重要です。しかし、新しい治療法の開発の完了までには、膨大な資金と時間がかかります。より多くの人を救う近道として、今ある治療法の効果を最大限に引き出すことも、とても重要なのです。そのとき、ポイントとなるのが早期発見です。難治とされるがんでも、早期に発見できれば、従来の手術法で多くの患者さんが治癒するからです。そこで、本チームでは、難治がんの早期診断のためのマルチバイオマーカー診断システム開発を大きな目標としています。

また、術後の診断も重要です。一般に、手術をした後は再発を防ぐ治療が続けられますが、その際、患者さんの再発リスクがわかれば、適切に対象者を選んで治療を行うことができます。さらに、再発防止薬や治療薬を用いる際、ある薬が効くかどうかを患者さんごとに予測できれば、効果的な投薬が行えます。一方、肝硬変のようにがんに移行する可能性の高い前がん病変について、がん化するリスクを診断することも大切です。これらについても、新たなマルチバイオマーカー診断システムを開発したいと考えています。

5年間で、私たち研究者が新たな診断システムを見いだし、プログラム終了時には、診断薬メーカーの協力を得て、その診断システムの実用性を検証する臨床試験を始めたいと思っています。

マルチバイオマーカー研究分野が開発を目指す診断システム

マルチバイオマーカー研究分野が開発を目指す診断システム

本チームの各課題はどのように選定されたのでしょうか?

高橋:様々なアプローチの研究ができるように、対象とするがん、検体、マーカー物質がそれぞれ異なる、8つの課題が選定されました。日本で大きな問題となっているがんをカバーすべく、肺がんや肝がん、膵がんなどの難治がんと、大腸がんや乳がんなど患者さんが多いがんを対象にしています。

検体についても、一般的に用いられる血液や尿のほか、唾液や糞便、手術により切除された組織なども含め、たいへん幅広い対象が用いられます。血液や唾液に含まれるエクソソーム(細胞質内の物質を外に運びだす袋のような構造体)に着目した研究も選ばれています。そして、解析するマーカーも、タンパク質や糖鎖のほか、最近注目されているマイクロRNA(約20塩基の小さなRNAで、タンパク質の翻訳制御を行っている)などの核酸、代謝産物など多様です。すべての課題で有用な診断システムを発見するのは容易なことではありませんが、いずれの課題も経験豊かなトップレベルの研究者が率いており、期待した成果をあげられると信じています。

研究・開発はどのように進めているのですか?

高橋:各課題を担当する研究者は、それぞれ得意とする生体物質の網羅的解析技術をもっています。この技術を用いて患者さんの検体を解析し、これまでに蓄積された生物学的データに基づくバイオインフォマティクス解析手法を取り入れることで、マルチバイオマーカーのシグネチャーを抽出しようとしています。

私の場合は、質量分析装置を用いて血液中のタンパク質を網羅的に調べる「プロテオミクス解析」を主として行っています。試料の分子量を測定する質量分析装置は、近年、大きく進歩し、検出感度と処理能力が大幅に向上しただけでなく、検出されたピークがどんなタンパク質なのかを特定することも可能になっています。これを用いて多くの患者さんの血中タンパク質の種類と量を解析し、がんの有無や予後のよしあしを判別するモデルをつくるといった研究を行っています。

プロテオミクス解析に使用している質量分析装置。1検体中に数千タンパク質を網羅的に検出可能。

タンパク質の解析と同様の技術革新が、DNAやマイクロRNA、糖鎖などあらゆる生体物質の解析で起こっており、その成果を診断法開発に活かすことが本チームの使命です。そのためには、患者さんの病状の経過を追いながら、診断システムの精度を検討する必要があり、臨床のグループとも密接に連携しながら研究を進めています。患者さんからいただいた検体を解析するので、倫理面に十分な注意を払っていることは言うまでもありません。

(2012年10月掲載)

高橋 隆(たかはし・たかし)

名古屋大学大学院医学研究科 分子腫瘍学分野 教授
名古屋大学医学部卒業。医学博士。大学卒業後、胸部外科医として5年間一般病院でがん患者さんと接する。その過程でがんの本質の理解に根差したブレークスルーの必要性を痛感し、基礎研究を志向。愛知県がんセンター研究所で研究を開始し、米国国立がん研究所、愛知県がんセンター研究所を経て、2004年7月より現職。