マルチモーダル免疫学的シグネチャの解読による膵臓がんの早期診断

膵管腺癌（PDAC）は最も進行性の癌の 1 つであり、現在中国における癌関連死亡原因の第 7 位にランクされています。 初期 PDAC の非特異的症状は、5 年生存率が低い最も重大な理由の 1 つです。 さらに、PDAC には、早期検出と予防スクリーニングのための高感度かつ特異的なバイオマーカーがありません。 進行した PDAC 症例の大部分では、病理学的確認には侵襲的処置を通じて得られた組織生検が必要となることが多く、これらの生検では腫瘍細胞が不足しているため、最大 20% の症例では病理が不明瞭になる可能性があります。 一方、現在、PDAC に対する効果的で標的を絞った治療法はなく、外科的切除が唯一の利用可能な選択肢です。 ただし、これは初期段階の PDAC 患者のごく一部にのみ適用されます。PDAC 患者の 80% 以上が初回診断時に遠隔転移と診断され、補助療法のみが実行可能であるためです。

PDAC の早期診断と検出により、患者の予後が大幅に改善されます。 現在まで、PDAC の唯一の診断用バイオマーカーは血清炭水化物抗原 199 (CA199) レベルであり、これは診断的でも特異的でもありません。 CA199 レベルが高いことは、初期 PDAC ではまれですが、後期 PDAC では最も一般的です。 さらに、CA199 レベルの上昇は、膵炎、胆汁うっ滞、癌などのさまざまな良性および悪性疾患で頻繁に検出されます。 さらに、スクリーニングの限界により、コンピューター断層撮影 (CT)、磁気共鳴画像法 (MRI)、超音波内視鏡 (EUS) などの画像診断法は、PDAC の早期検出には不十分です。

理想的には、研究者は、早期がん診断のための臨床的可能性を備えた、非侵襲的で信頼性が高く再現性のある生物学的マーカーを取得することを目指しています。 初期の研究では、循環腫瘍 DNA (ctDNA)、循環腫瘍細胞 (CTC)、細胞外小胞 (EV)、血漿プロテオミクス、循環腫瘍細胞 (CTC) が、この目的のための有望なリアルタイムおよびリモート ツールであると特定されています。 他の固形腫瘍、特に肺がんや乳がんと比較すると、これらの循環バイオマーカーの一部は臨床現場に入っている一方、PDAC の診断またはモニタリングのための血液由来のバイオマーカーは非常に限られており (CA199 を除く)、CA199 は他の腫瘍に比べて開発が大幅に遅れています。 一例として、CellSearch システム診断での EpCAM (上皮細胞接着分子) とサイトケラチンの使用が挙げられます。これは、FDA (食品医薬品局) が承認した転移性乳がん、結腸がん、および前立腺がんの診断方法であり、PDAC 診断で評価され、正解率は 11 ～ 78.5%、 これは、PDAC 検出率に大きなばらつきがあることを示しています。 CTC の KRAS 変異、EV の miRNA、細胞外小胞のヘパラン硫酸プロテオグリカン グリピカン 1 (GPC1) など、PDAC を診断するための他の分子的特徴は、残念ながら、異なる研究間、特に腫瘍と CTC の状態の間で感度と予測性能に大きな違いを示します。 。 ある研究では、変異型KRASを有する腫瘍を有する患者の97％において、転移性腫瘍であっても、野生型KRAS対立遺伝子を有するCTCはわずか18％であることが判明した。 したがって、CTC の濃縮と同定、ctDNA 単離などに関連する遺伝的制限により、単一のバイオマーカーを使用すると部分的な腫瘍の生物学的特徴しか捕捉できない可能性があり、一貫性が低く偽陰性が発生する可能性があります。 PDAC の早期診断の課題を考慮すると、原発腫瘍および転移腫瘍の可能性のある生物学的特徴をより多く捕捉するために、PDAC の早期診断のための 1 つまたは複数の新しい生物学的マーカーを開発することが不可欠です。

免疫システムは人体の非常に重要な防御システムです。 免疫系は、特異的および非特異的な生物学的プロセスを通じて、ウイルスから寄生虫に至るまでのさまざまな病原体や有害物質を検出し、通常の状況下ではそれらを体内の健康な細胞や組織と区別することができます。 したがって、免疫システムと個人の全体的な健康状態の間には密接な関係があります。 腫瘍の発生は免疫系による継続的な監視下にあり、病気の初期段階では免疫系が反応し、免疫特性が変化します。 しかし、臨床症状が現れるということは、免疫システムが有害物質の存在を克服しようと奮闘していることを示しており、この時点で病気はすでに中期または後期に進行しています。 大規模な早期膵臓がん臨床コホートを確立し、個人から高品質のマルチモーダル免疫データを収集し、最先端の人工知能モデルを統合することにより、個人の免疫特徴を解読し、膵臓がんに基づく早期診断技術を開発することが可能になります。免疫状態と応答信号の捕捉について。 このアプローチは、疾患が進行する前に異常な免疫応答を分析することにより、膵臓がんの早期危険因子を特定するのに役立ち、膵臓がんの早期診断を可能にします。