BioQuick Newsの編集長・MIKE O'NEILLは、Laboratory for Advanced Medicine Inc.（LAM社）の技術部長であるDhruvajyoti Roy博士（写真）にインタビューを行った。LAM社 は簡便な採血からの早期癌検出テストの商業化に焦点を当てたAIヘルスケア企業である。 今回はLAM社 の技術とDNAメチル化分析の分野における最近の進歩について学び、癌の非侵襲的検出のためのDNAメチル化ベースの検査の普及について議論する。
LAM社は、肝臓癌の早期発見と病気の再発の監視に使用できる血液ベースの肝臓癌テストを開発した。 Roy博士は、すべての肝臓癌の75％以上であり肝臓癌の最も一般的な形態である肝細胞癌（HCC）を検出するアッセイの能力について、2019年11月8日から12日までボストンで開催された、米国肝疾患研究協会（AASLD）が主催したThe LiverMeeting 2019でLAM社が実施した検証研究データを発表した。
AASLDは、ポスター発表においてLAM社のデータを特別ポスターとして選択した。 特別ポスターは、採点されたポスターの抄録の上位10％に分類される。
Roy博士へのインタビューは下記の通り；
O'NEILL：なぜあなたのグループは、cfDNAのメチル化にフォーカスすることに決めたのですか？
Roy博士：遺伝的変化と後成的変化の両方が、腫瘍の発生に関連していることが知られている。過去10年間、液体生検サンプルからの無細胞DNA（cfDNA）の分析は、腫瘍学において有望で潜在的に変革的で非侵襲的な診断アプローチとして浮上してきた。 cfDNAは、通常は細胞死の結果として、細胞によって血中に放出される断片化されたDNAで構成される。がん患者では、cfDNAの一部は、腫瘍細胞から放出されるDNAで構成され、多くの場合、循環腫瘍DNA（ctDNA）と呼ばれる。癌検出のためにcfDNAを利用している、または現在開発中のほとんどの検査は、癌関連遺伝子の突然変異の検出に焦点を合わせている。ただし、この早期癌検出のアプローチには、いくつかの重要な課題がある。
このアプローチは、実行可能な突然変異を伴う腫瘍細胞のモニタリングには非常に貴重だが、突然変異ベースのアプローチの診断感度は、再発突然変異の数が限られているため、早期がん患者では低い可能性がある。このアプローチのさらなる制限は、cfDNAの特定の体細胞変異を検出する感度が、腫瘍組織のクローン性と不均一性によって低下することだ。これは、血中で検出可能な信号を大幅に希釈する可能性がある。これらの制限は、初期段階のがんを検出および分類するためのDNAメチル化の使用に適用されるものとは対照的だ。異常なDNAメチル化などのエピジェネティックな変化は、腫瘍形成の非常に早い段階で発生し、組織およびがんの種類に特異的な場合がある。
DNAメチル化パターンもゲノム領域全体で一貫しており、これにより臨床的検出に複数のDNAメチル化部位を使用できる。さらに、最近の研究ではDNAメチル化の可能性が調査されており、さまざまながんの種類に対する多くの診断および治療の標的が特定されている。臨床情報と組み合わせた複数のデータセットの統合分析により、癌診断の臨床管理に影響を与える可能性のある診断マーカーの特定が容易になった。したがって、早期検出のためのDNAメチル化分析の臨床的有用性を考慮して、我々のグループはDNAメチル化ベースのアプローチに焦点を合わせることにした。DNAメチル化分析に基づいた液体生検の研究と商業化の成長の結果、癌診断のパラダイムシフトが進行中であることに気付くと思う。
O'NEILL：LAM社の血液ベースのDNAメチル化テストがどのように機能するか、そしてクリニックでの潜在的な使用について説明してもらえますか？
Roy博士：LAM社の血液ベースのDNAメチル化テストプラットフォームは、標的部位の血液サンプルから抽出されたcfDNAのメチル化状態を測定する。これらの標的部位は、肝臓がんが存在する場合に過剰メチル化されることが実証されている。血液サンプルは、特殊なcfDNA安定化チューブを使用して収集され、臨床検査室に送られる。収集チューブを受け取った後、全血サンプルはまず血漿に処理され、次に血漿分画から全cfDNAが分離される。次に、抽出されたcfDNAが処理され、特定の標的部位のメチル化状態が決定される。最後に、特殊なアルゴリズムを使用してDNAメチル化データを分析し、最終結果を提示する。
cfDNAのメチル化状態の分析は、癌の検出、腫瘍の負荷の監視、さらには存在する癌の種類の特定に使用される可能性がある。現在の研究を含むいくつかの研究は、DNAメチル化分析が高リスクの無症候性集団の分子診断を促進し、治療決定を導くためのルーチンの臨床評価におけるエピゲノム検査の潜在的価値を強調し、最終的に患者の転帰を改善できることを明確に示している。
O'NEILL：この最近の会議で発表した研究について教えてください。結果はどうでしたか？
Roy博士：肝臓病に特化した最近の会議で、大規模な遡及的患者コホートにおける肝細胞癌（HCC）のDNAメチル化パネルの性能特性を発表した。 HCCの2つの既存のサーベイランス方法（超音波とアルファフェトプロテイン）は、癌が治療に対して最も脆弱な初期の病気に対する感度が低い。そのため、初期段階でHCCの高感度かつ特異的な指標であるバイオマーカーの開発に対する大きなニーズがある。この研究では、HCCと診断された249人の被験者（ステージIからIV）、83人の健康な被験者、嚢胞や良性結節などのcfDNAメチル化分析に影響を及ぼす可能性のある良性疾患と診断された118人の被験者を含む450人の被験者から肝臓や他の臓器の血液サンプルが分析された。血液サンプルから無細胞DNAを抽出し、亜硫酸水素塩に変換し、標的部位でDNAのメチル化を定量した。
HCCの被験者から採取された249サンプルのうち合計218サンプルは、88％（範囲81％から94％）の全体的な感度で正しく識別された。さらに、健康なドナーのサンプルの96％と良性疾患の被験者から採取されたサンプルの98％は、97％の結合特異性でHCC陰性であると正しく識別された。
O'NEILL：このテクノロジーの今後の計画を教えてください。さらに検証するために現在進行中のアッセイ試験はありますか？
Roy博士：LAM社の目標は、がんを早期に発見できる正確で費用対効果の高い臨床試験を開発することだ。世界中の一流の科学者、医師、研究機関とのコラボレーションを通じて、当社の製品を検証し、患者や医師に最も効果的な診断技術を提供することを目指している。
LAM社は現在、米国と中国の両方で広範な臨床研究プログラムを実施している。
米国でLAM社はCLiMBと呼ばれる大規模な前向き臨床試験を実施している。このCLiMB研究では、肝硬変と診断され、超音波による6か月ごとの肝細胞癌（HCC）サーベイランスに現在推奨されている被験者が、定期的なHCCサーベイランス訪問中に登録されている。この調査には約1,600人の参加者が登録されている。この調査は2020年に完了する予定だ。中国では、現在の標準治療に対する肝臓がん検査のパフォーマンスを評価するための大規模な試験も進行中だ。
O'NEILL：採血から最終結果まで、テストの完了にはどれくらい時間がかかりますか？
Roy博士：血液サンプルを受け取った後、テストの結果は5営業日以内に完了することが多い。
O'NEILL：HCCテストがクリニックで使用できるようになるまで、どれくらいの期間を要しそうですか？
Roy博士：FDAの承認が得られれば、肝臓テストの大規模な臨床応用を達成する予定だ。
O'NEILL：他のがんのメチル化ベースの検査に関する他のグループの検査と、検査の進行をどのように比較しますか？
Roy博士：癌診断のためのcfDNAメチル化試験を行っている他のグループがいくつかある。 過去10年にわたり、LAM社の科学者チームは、人工知能と機械学習を使用して、がんの存在を早期に予測するユニークなDNAメチル化パターンを特定した。この実績を通じて、LAM社は、 複数の致命的な癌の種類を検出するためのDNAメチル化プラットフォームでの使用について、さらに評価および検証を進めている。LAM社は、最も一般的な癌のさらなるDNAメチル化ターゲットを体系的に特定し続けているため、この急速に進化する市場での優位性を維持したいと考えている。
O'NEILL：他の癌についても同様のcfDNAメチル化パネルテストに取り組んでいますか？ そのテストは、異なるメチル化パネルの開発に依存するのでしょうか、それとも同じパネルでも有用でしょうか？
Roy博士：はい、追加のDNAメチル化バイオマーカーの評価を継続して、既存の検査を改善し、診断、予測、または最小残存病変（MRD）モニタリングなどの予後の兆候の新しい臨床検査を開発している。 大腸がんおよび乳がんの検出テストのパネルを検証した。 いくつかの追加検証を実行している。 脳、卵巣、および膵臓癌は、正確な検出テストを発見したい追加の癌の一部だ。
アプリケーションごとに、個別のターゲティングDNAメチル化パネルが必要になると予想される。 ただし、LAM社のDNAメチル化プラットフォームは各アプリケーションに使用できる。
O'NEILL：Roy博士、ありがとうございます。非常にエキサイティングである貴社事業の成功を祈っています。
BioQuick News:LAM’s Liquid Biopsy Test of cfDNA Methylation Panel Enables Highly Sensitive and Specific Detection of the Most Common Liver Cancer (Hepatocellular Carcinoma)
