世界初、抗がん剤の挙動を次世代シークエンサーで直接観察に成功
大阪大学らの研究グループは、2019年3月7日、治療によってがん細胞のDNAに取り込まれた抗がん剤の挙動を直接観察することに世界で初めて成功したと発表した。抗がん剤が効くかどうかを個人のゲノムレベルで調べる新手法を確立できる可能性がある。研究成果は英国科学誌「Scientific Reports」に掲載された。
「1分子1分子量子シークエンサー」により観察に成功
発表したのは、大阪大学産業科学研究所の谷口正輝教授らの研究グループと大阪大学大学院医学系研究科の石井秀始特任教授（常勤）らの研究グループ。これまで、抗がん剤が体内に取り込まれたのちのメカニズムについては、DNA中のチミンと抗がん剤が入れ替わることで、がん細胞の増殖が阻害され抗腫瘍効果が発揮されると想定されていたが、DNAに取り込まれた抗がん剤を直接観察することはできていなかった。
今回、研究グループは、DNAの塩基分子を1分子ずつ識別できる1分子量子シークエンサー※1を用い、DNA中の核酸アナログ型の抗がん剤を直接観察することを試みた。具体的には、転移性大腸がん等の難治性消化器がんに効く抗がん剤として広く用いられるフルオロチミン※2の体内での挙動を、1分子量子シークエンサーで観察。DNAの塩基配列とともに、DNA中の塩基配列のどの位置にフルオロチミンが取り込まれたかを同定できた。今回DNAのどの位置に取り込まれたのかを同定できたことは、新たな抗がん剤開発への貢献が期待できるという。
研究グループは、この解析手法は、抗がん剤が効くかどうかを個人のゲノムレベルで調べる新たな手法となる可能性があり、さらにこの結果を機械学習と融合させれば、発見されていない修飾塩基分子等の遺伝子異常を高精度に診断できる精密医療（Precision Medicine）への応用も期待できるとしている。
この研究成果は、2019年3月7日（木）午後7時（日本時間）に英国科学誌「Scientific Reports」（オンライン）に掲載された。
※1 1分子量子シークエンサー
量子的な電流であるトンネル電流（1分子のわずかな電子状態の違いを読み出す電流）により、DNAやRNAの塩基配列やペプチドのアミノ酸配列を決定する第4世代のシークエンサー※2 フルオロチミン
チミンのアミノ基の水素原子が、全てフッ素に置換された分子