がん診断の何年も前に収集されたアーカイブされた血液サンプルは、研究者に、病気が臨床的に検出されるずっと前に循環する DNA の分子変化が起こるかどうかを調べる貴重な機会を与えてくれました。

研究: 診断前血漿無細胞 DNA により、臨床検出の最大 8 年前までの前立腺がんおよび乳がんのリスクの初期兆候が明らかに
雑誌に掲載された最近の研究 細胞ゲノミクス ゲノム全体の無細胞デオキシリボ核酸 (cfDNA) メチル化パターンは、診断の何年も前に癌のリスクを層別化するのに役立ち、前立腺癌の方が乳癌よりも強力な前診断パフォーマンスを示します。特に、乳房増幅シグナルは疾患のサブタイプや段階によって異なりますが、サイレンサーのメチル化は臨床検出の最大 8 年前までに前立腺がんのリスクを層別化するのに役立つ可能性があります。
高リスクと分類された人は、追跡調査中に前立腺がんと診断される割合が3.55倍高かったのに対し、乳がんの対応する推定率は2.3倍高かった。しかし、乳がんの転帰は不確実であり、統計的有意性の従来の閾値に達していなかったことから、血漿 cfDNA メチル化ががんリスクを層別化する可能性があることが示唆されました。
がんの早期発見は迅速な治療を促進し、患者の転帰と生活の質を改善する可能性があります。初期段階のがんは、他の組織や器官に転移している可能性がある進行がんに比べて治療が比較的容易です。臨床診断前にがんのリスクが高い個人を特定する戦略により、早期の評価と介入が可能になる可能性があります。
研究について
今回の研究では、研究者らはそれらが規制対象であるかどうかを調査した。 cfDNA 乳がんおよび前立腺がんのリスクに関するメチル化シグナルは、臨床診断の何年も前に検出される可能性があります。彼らは 491 個の血漿サンプルを分析し、機械学習を使用してメチル化シグナルを評価しました。後にがんを発症した参加者からのサンプルは、診断の 2 週間から 9 年前に収集されました。合計 171 個のサンプルが後に乳がんを発症した人から、93 個が後に前立腺がんを発症した人から、そして 227 個ががんのない対照から採取されました。
分析のために、チームはオンタリオ州健康調査(OHS) カナダがん登録の医療記録に含まれる 40,000 人以上の個人からのデータ。これは、研究開始時にはがんに罹患していなかったが、後にがんを発症した参加者を特定し、性別、年齢、サンプリング期間、ライフスタイル、およびアルコール摂取や喫煙などの健康要因が一致する対照を選択するのに役立ちました。
研究者たちはやった cfDNA 免疫沈降シーケンス (cfMeDIP-seq) メチロームを探索します。免疫沈降効率が低いサンプルまたはライブラリの複雑性が低いサンプルを除外した後、差次的にメチル化された領域 (DMR) ゲノム領域の濃縮について評価しました。
研究チームは、年齢が一致したがんのない参加者と研究開始から5年以内にがんが検出された参加者の70%で構成される発見データセットを使用して、ロジスティック回帰モデルをトレーニングした。彼らは次のことを調査しました cfDNA メチル化マーカーは、最初の時点から最大 9 年以内に診断された人を含め、後に乳がんまたは前立腺がんを発症した人々を区別できる可能性があります。
一般化可能性を評価するために、研究者らは次のことを検討しました。 cfDNA 前立腺がん、頭頸部扁平上皮がんに関する外部データセットのメチル化プロファイル (HNSCC(オクタン)勉強します。彼らは診断前と比較した cfDNA DMR ゲノミクスを使って DNA (gDNA) 前立腺データ (n = 502) と胸部 (n = 846) 癌組織、隣接する正常組織および末梢血白血球 (PBL)。
結果
診断時の平均年齢は、前立腺がんの場合は 66 歳、乳がんの場合は 60 歳でした。ステージ I および II の前立腺腫瘍はそれぞれ症例の 28% および 52% を占め、グリーソンスコア 6 および 7 は 32% および 52% を占めました。乳がんグループでは、ステージ I の腫瘍が症例の 68% を占めていました。
の DMR 調節領域や反復配列にマッピングされることがよくあります。 38% ~ 51% はエンハンサー、プロモーター、またはサイレンサーと重複しており、61% ~ 86% は反復配列で発生しました。これらの中で DMR、 DNA メチル化パターンは、がん組織や免疫細胞で観察されるものと類似性を示しました。特に、研究チームは、腫瘍壊死因子α (TNF-?) およびインターロイキン 2 (IL-2)-シグナル伝達物質および転写活性化因子 5 (状態5) シグナリングイン cfDNA 両方のがんグループから。
で cfDNA DMR 前立腺がんの参加者では、ラパマイシンの機構的標的の濃縮が観察されました(mTOR)、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ (マップ)、キルステンラット肉腫ウイルス (クラス)、および p53 シグナル伝達経路。の cfDNA DMR 乳がん参加者からはp53の濃縮が示され、 DNA 経路と低酸素を修復します。
メチル化シグナル cfDNA サイレント領域では、将来の前立腺がんリスクが階層化される可能性があり、高リスクの人は、年齢、飲酒量、家族歴を調整するとリスクが 3.55 倍増加します。エンハンサーの過剰メチル化は乳がんを適度に予測しましたが、これらの変化は末期疾患を強く区別しました。検出力のあるテストセットでは、乳がんの高リスク群の推定リスクは低リスク群の 2.3 倍でしたが、推定値は不正確であり、統計的有意性に関する従来の閾値に達していませんでした。
診断前血漿 cfDNA DMR 一致する示差的にメチル化されたことを示した CPG がん組織バルクの部位を比較 PBLしかし、多くのシグナルは対応する正常組織にも現れ、起源の組織または免疫細胞の生物学を反映している可能性があります。前立腺のサインは確立された局在性疾患と転移性疾患も区別し、乳房のサインは確立された進行性乳癌を区別しました。使用中 OHSカットオフ値 0.15 および 0.40 を用いた場合、8 年間のがん発生率は、前立腺がんおよび乳がんの高リスク群ではそれぞれ 11.3% および 6.2% であったのに対し、各低リスク群では 1.8% でした。
事前診断された乳がんについては、増幅分類器が実行されました オーロック 検出セットでは 0.62、持続テスト セットでは 0.58 でした。進行した確立された乳がんの場合 オーロック 症例を比較した場合、0.87でした。 OHS 非乳がん対照と外部乳がんサンプルと比較して 0.94。診断前の前立腺がんの場合、上位 100 位に基づくバイオマーカー cfDNA サイレンサー DMR 達成されました オーロック 検出セットでは 0.78、テスト セットでは 0.73 です。
著者らは、より稀ながんサブタイプではサンプルサイズが小さいこと、対照間のフォローアップが変動すること、リスクモデルを前向きに検証するための独立した外部コホートが存在しないことなど、いくつかの限界があると指摘した。
全体として、この発見は形質細胞が存在しないことを示唆しています DNA 前立腺がんのより強力な診断前リスク層別化により、臨床検出の何年も前に将来の乳がんおよび前立腺がんに関連する分子サインを明らかにすることができます。大規模な独立した前向き研究で確認されれば、そのようなアプローチは最終的に既存のスクリーニングおよびリスク評価戦略を補完する可能性があります。 cfDNA マンモグラフィーの代替ではなく、補助的な検査として機能します。
血球を含まない DNA メチル化パターンに基づいて、診断の最長 8 年前に乳がんおよび前立腺がんを予測できる可能性
— エリック・トポル (@EricTopol) 2026 年 9 月 21 日