たった一滴の乾燥血液で3つの危険な癌を診断

新しい検査ツールは機械学習（AI の一分野）を使用して、血液サンプル内の代謝副産物を分析します。これらの代謝物は血清（血液の液体部分）に含まれており、体内のがんの存在を示すバイオマーカーとして機能します。

乾燥血清 (DSS) は、さまざまな診断テストで使用するために一般的に保存されます。しかし、がんの診断の場合、これらの血清の使用は困難な場合があります。これは、敏感なバイオマーカーが損なわれ、信頼できる結果を得るには血液量が不十分な場合が多いためです。

そのため、研究者は、病気の診断を改善するために無機ナノ粒子の使用を提案するとともに、イオン移動度質量分析法（NPELDI MS - 原子イオンの動きに基づいて化合物の分子量を測定する方法）に特別な注意を払い、より優れた感度で信頼性の高い結果を提供します。新しいツールは、無機ナノ粒子を適用して、血液サンプルからの代謝化合物の濃縮と濃縮を選択的に高めます。すべての研究室で信頼性を確保するには、作業手順を標準化する必要があります。

研究者らは機械学習モデルに基づいて、DSSサンプルに依然として重要な生物学的特徴が保存されていることを発見した。

「AIを活用したこの検査は、わずか数分で0.05ml未満の血液を必要とし、膵臓がん、胃がん、大腸がんの患者とそうでない患者を区別できる」と、上海交通大学で教鞭をとる主任研究者の王瑞敏氏は、4月22日にネイチャー・サステナビリティ誌に掲載された研究報告書に記した。この新しいツールは、血液中の特定の化学物質を検出することで、82%から100%という高い確率で癌患者を特定できる。

研究チームの評価では、この検査を農村部などの開発が遅れている地域に導入することで、がんの未診断例の誤り率を低下させることができる可能性も示唆されている。この新しいツールにより、発展途上地域での未診断の症例を最大55％削減できる可能性があると著者らは述べている。

「液体の血液と比べると、乾燥血清ははるかに低コストで、はるかに簡単な装置で採取、保管、輸送できます」と、アルバート・アインシュタイン医科大学の助教授で、モンテフィオーレ・ヘルス・システムの腫瘍学者でもあるチャオユアン・クアン博士は述べた。同博士はこの研究には関わっていない。クアン博士によると、乾燥血液の保管が比較的容易なため、世界中で早期がん検出検査の提供が民主化される可能性があるという。しかし、同博士はまた、この新しいツールの有効性を評価するには、特に大規模で多様な集団でより多くの試験が必要であると断言した。

ライブサイエンス誌によると、血液を介した生物学的マーカーのスクリーニングは、がんを早期に発見できる可能性のある方法であると考えられている。膵臓がん、大腸がん、胃がんは世界で最も危険ながんの一つであるにもかかわらず、現在のところ、病気そのものを診断できるほど正確な血液検査が存在しない。代わりに、医師は癌組織を検出するために画像診断や手術に頼ることが多いです。

米国では現在、膵臓がんの診断に食品医薬品局 (FDA) によって承認されているバイオマーカー検査は 1 つだけです。この方法はCA19-9と呼ばれます。代謝物を検出する現在の方法は、病気の症状のある症例を特定する精度が約 80% です。しかし、無症状の症例はわずか13％しか検出できず、早期がんの検出には十分な効果がありません。

科学者たちは、2030年までに、がんによる死亡者の約75％が、人々が医療制度に大きな障壁に直面している低所得国および中所得国で発生すると推定している。研究の著者らは、この検査ツールが乾燥血液を使用することもあり、資源が限られている遠隔地での検査へのアクセスを改善するのに役立つことを期待している。