肺がんの検査肺がんの検査方法

がん確定診断後に行われる検査

がん細胞の特徴に合わせた治療を行うための検査(肺がんに関連する遺伝子変異・タンパク質の発現)

肺がんと診断されると、治療方針を決めるうえで、がん細胞の遺伝子にどんな異常(遺伝子変異)が見られるかを調べる検査(遺伝子検査)や、がん細胞が免疫細胞の攻撃を逃れるためのタンパク質を発現しているかを調べる検査(PD-L1検査)を行います。
これらの検査には、確定診断時に採取した細胞や組織を使用します。
特定の遺伝子異常(遺伝子変異)が認められた場合には、がん細胞のタンパク質や遺伝子を標的としてがん細胞を攻撃する「分子標的薬」と言う治療薬を使った治療が選択されます。遺伝子検査で変異が見つからないときでも、PD-L1検査で免疫細胞から逃れるタンパク質の発現が確認された場合には、この免疫細胞から逃れるしくみを解除する「免疫チェックポイント阻害剤」による治療法(免疫療法)の効果が期待できます。

<図>遺伝子検査とPD-L1検査
<図>遺伝子検査とPD-L1検査

個別化医療と癌遺伝子パネル検査

癌細胞の特徴に合った治療を実現

癌細胞の遺伝情報がわかれば、その癌の特徴を捉えることができ、患者さん一人ひとりの癌に合った治療法(個別化治療)を検討することができます。
癌細胞が持つ遺伝子などの遺伝情報全体(ゲノム)を解析して網羅的に調べ、癌と関連がある遺伝子の状態を調べる検査が「遺伝子パネル検査」です。癌と関連することがわかっている遺伝子異常が見つかり、その遺伝子異常に対応した治療法がある場合には、癌細胞の特徴に合った治療を受けることができます。
しかし、遺伝子異常が見つからなかったり、異常が見つかっても対応する薬剤がなかったりする場合もあります。

※ゲノム:DNAのすべての遺伝情報のこと。体を作る設計図に当たる。ゲノムを解析し、得られた遺伝情報に基づいてがんの個別化医療を行うことをゲノム医療という。

関連リンク:おしえて がんゲノム医療(外部サイト)

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がん細胞では、正常な細胞に比べて、一部の遺伝子やタンパク質に異常が認められたり、発現量が増えたりすることがわかってきています。
がん細胞の遺伝子を調べて、がんの発生や進行に影響を与えている遺伝子変異が認められた場合には、その遺伝子やタンパク質に的を絞って行う治療法(分子標的治療)が行われます。肺がんでは治療のターゲットとして現在、EGFR遺伝子変異、ALK融合遺伝子、ROS1融合遺伝子、BRAF遺伝子変異、NTRK融合遺伝子、MET遺伝子変異が特定されています。

EGFR遺伝子変異(イージーエフアール遺伝子変異)

EGFRは、細胞の成長や増殖に関わる上皮成長因子受容体と呼ばれるタンパク質で、がん細胞の表面に多く存在します。EGFR遺伝子に変異が起こると、増殖のスイッチが入り続けた状態になり、がん細胞が限りなく増殖することになります。EGFR遺伝子変異は日本人に多く認められ、非扁平上皮がんで最も多く見られます。

<図>EGFR遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ
<図>EGFR遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ

ALK融合遺伝子(アルク融合遺伝子)

ALK融合遺伝子は、細胞の増殖などに関わるALK遺伝子に、なんらかの原因により他の遺伝子(EML4遺伝子)が融合してできた特殊な遺伝子のことを言います。ALK融合遺伝子により作り出されたALK融合タンパク質の作用により、細胞を増殖させるスイッチが入り続けた状態になり、がん細胞が限りなく増殖してしまいます。

<図>ALK融合遺伝子による異常な細胞増殖のしくみ
<図>ALK融合遺伝子による異常な細胞増殖のしくみ

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ROS1融合遺伝子(ロスワン融合遺伝子)

ROS1融合遺伝子とは、細胞の増殖などに関わるROS1遺伝子に、なんらかの原因により他の遺伝子が融合してできた特殊な遺伝子のことを言います。ROS1融合遺伝子により作り出されたROS1融合タンパク質の作用により、がん細胞を増殖させるスイッチが入り続けた状態になり、がん細胞が限りなく増殖してしまいます。

<図>ROS1融合遺伝子による異常な細胞増殖のしくみ
<図>ROS1融合遺伝子による異常な細胞増殖のしくみ

BRAF遺伝子変異(ビーラフ遺伝子変異)

BRAFは、細胞が増殖するときの信号の伝達に関わるタンパク質です。BRAF を作るBRAF遺伝子に変異が起こると、増殖しろと言う命令が出し続けられ、がん細胞が限りなく増殖することになります。

<図>BRAF遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ
<図>BRAF遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ

がん細胞の遺伝子検査で変異が見つからないときでも、がん細胞が免疫細胞の攻撃を逃れるタンパク質を多く発現している場合には、免疫細胞の攻撃を逃れるしくみを解除する治療法(免疫療法)が行われます。現在、肺がんの免疫療法の治療ターゲットとしてはPD-L1があり、PD-L1検査によって選択されます。

PD-L1検査(ピーディーエルワン検査)

PD-L1は細胞の表面に存在するタンパク質です。PD-1と言う免疫細胞の表面に存在する受容体と結合すると、標的とする細胞への攻撃を中止させる指令が出て、免疫細胞の働きが抑制(標的細胞への攻撃が中止)されます。通常は、このPD-1とPD-L1のシステムを使って、免疫細胞が誤って自分自身の細胞を攻撃しないようにコントロールしています。
最近、がん細胞がこのしくみを巧みに利用して、細胞表面にPD-L1を存在させることで免疫細胞の攻撃を逃れていることがわかってきました。そこで、がん細胞の表面にPD-L1がどの程度発現しているかを調べるのがPD-L1検査です。

<図>免疫細胞の攻撃を逃れるしくみ
<図>免疫細胞の攻撃を逃れるしくみ

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NTRK融合遺伝子(エヌティーアールケー/エヌトレック融合遺伝子)

NTRK融合遺伝子とは、神経細胞の分化や維持に関わるTRKタンパク質を作り出すNTRK遺伝子に、なんらかの原因により他の遺伝子が融合してできた特殊な遺伝子のことを言います。NTRK融合遺伝子により作り出されたTRK融合タンパク質の作用により、必要のないときにも細胞が増殖し、がんが発生しやすくなると考えられています。

<図>NTRK遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ
<図>NTRK遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ

MET遺伝子変異(メット遺伝子変異)

METは細胞の増殖に関わる間葉上皮転換因子と呼ばれるタンパク質で、肺がん細胞にも存在します。MET遺伝子に変異が起こると、増殖のスイッチが入り続けた状態になり、がん細胞が限りなく増殖することになります。

<図>MET遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ
<図>MET遺伝子変異による異常な細胞増殖のしくみ

癌と遺伝子変異

遺伝子はタンパク質を作り出すための設計図

人間の体の細胞はおよそ37兆個といわれています。この細胞の中には、体を構成し、生命活動の維持に不可欠なタンパク質を作り出すための設計図となる「遺伝子」が存在します。一人ひとりの姿かたちが異なるように、遺伝子も一人ひとり異なっています。
遺伝子は放射線、紫外線、化学物質などの外的要因、および細胞の代謝により発生する活性酸素などの内的要因により絶えず損傷を受けています。この損傷により遺伝子が変異する場合があり、変異した遺伝子はある特定のタンパク質を異常に作り出すことで細胞の性質が変化し、その一部が癌細胞となります。

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関連リンク

参考文献

日本肺癌学会編:患者さんのための肺がんガイドブック 2019年版. 金原出版. 2019

渡辺俊一他監修:国立がん研究センターの肺がんの本. 小学館クリエイティブ. 2018

坪井正博監修:図解 肺がんの最新治療と予防&生活対策. 日東書院. 2016

日本肺癌学会編:肺癌診療ガイドライン2019年版

https://www.haigan.gr.jp/modules/guideline/index.php?content_id=3(閲覧日:2020年6月1日)

日本肺癌学会バイオマーカー委員会:肺癌患者におけるPD-L1検査の手引き(第1.0版).2017
https://www.haigan.gr.jp/uploads/files/photos/1400.pdf(閲覧日:2020年6月1日)

Amatu, A. et al.: ESMO Open. 1(2): e000023, 2016.

Thiele, C.J. et al.: Clin Cancer Res. 15(19): 5962-5967, 2009.

Martin-Zanca, D. et al.: Nature. 319(6056): 743-748, 1986.

Vaishnavi, A. et al.: Cancer Discov. 5(1): 25-34, 2015.

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