血液検査で50種類の癌を検査できる方法が開発される

medical 2020/04/05
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  • 人工知能にDNAの変化を学習させ、がんを発見できる。ただし、発見精度は現段階では50%ほど
  • 50種類以上もあるがんの種類を93%の確率で当てることもできる

「がん」とその検査には、たくさんの種類があります。

例えば、胃がんを調べるためには、胃X線検査や胃内視鏡検査がなされます。また、大腸がんを調べるためには、便潜血検査なども実施されます。

がん治療には早期発見が非常に大切になってきますが、すべての種類のがん検査を行うのは大変です。また、定期的な検査を行うとなると、更に負担に感じるでしょう。

最近、がん検査の複雑さを取り除く新しい検査方法が研究されています。

米国スタンフォードがん研究所のジェイコブ・J・コール氏らは、血液中のDNAを検査することにより、肺がんを検出する方法を発見しました。

そして、この研究は、他のがん検査にも応用できます。血液を人工知能に検査させることで、50種類のがんを検査することができるのです。

研究の詳細は3月25日、「Nature」誌に掲載されました。

Integrating genomic features for non-invasive early lung cancer detection
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2140-0

また、50種類以上のがん検査の詳細は「The Guardian」誌によって紹介されています。

人工知能によるがん検査

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新しいがん検査では、血液中のDNAを検査することにより、がんを特定できます。

がんになると、血液中のDNAにメチル化異常がみられること分かっています。メチル化異常はがん抑制遺伝子を不活性化するので、がんの存在と深い関係があります。

ですから、メチル化異常に焦点を当てて検査するなら、がんを発見するだけでなく、がんの種類さえも判別可能になります。

最初に、研究者たちは、人工知能にメチル化異常のデータを学習させました。

2800人以上の患者から採取した血液サンプルによって、DNAのメチル化に関するデータを学習させたのです。

続いて、1531人のがん患者と1521人のがんではない人のデータを与え、違いを見分けることができるよう学習させました。

これらの機械学習の結果、人工知能はDNAメチル化のパターンをグループごとに分類し、どのグループがそれぞれのがんを反映しているか判別できるようになりました。

人工知能システムによるテスト

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学習を終えた人工知能は、がんを正しく見分けることができるのでしょうか?

その点をテストするために、1264人のサンプルが用意されました。そのうちの約半数は、がんを患っています。

テストの結果、がんではない1%未満の人が誤ってがんであると認識されました。

また、ガンを患っている人のうち、44%を正しく発見できました。

人工知能によるがんの検出は、病気が進行しているほど良好でした。

例えば、ステージ1のがんは18%しか発見できませんでしたが、ステージ4のがんは93%の確率で発見できます。

また、人工知能はがんの種類を高精度で判断することが可能です。

がんであると判断されたサンプルの96%について、検査はがんがどの組織で発生したかの予測を提供することができました。そして、これらの予測の93%は正しい答えでした。

新しいがん検査の大きなメリットは、他の方法ではがん検査が難しい場合でも、簡単に検査が行えることです。

例えば、すい臓がんは初期段階では無症状であり、発見が遅れることが多々あります。

しかし、新しいがん検査であれば、血液検査だけでステージ1のすい臓がんを63%の確率で発見できます。ステージ4にもなると100%の確率で判別可能です。

これらの研究はまだ初期段階にありますが、「血液検査だけでがんを早期発見する」優れた方法です。

今後、研究が進むなら、医者たちにとって大きく役立つツールになるでしょう。

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reference: theguardian / written by ナゾロジー編集部
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