がんと闘うための新しいツールの開発

何十年もの間、癌の医学的治療とは、一般に、化学療法、放射線療法、または手術の単独または組み合わせを意味していました。 しかし、状況は急速に変化しています。 現在、免疫療法や標的療法などの新しいアプローチが利用可能になり、さらに多くのアプローチが研究開発中です。 多くの場合、新しい治療法は効果が高く、副作用も少ないです。

「癌の研究と癌の発見にとって、今は刺激的な時期です」と病理学教授、薬理学および癌生物学部の暫定学部長、基礎科学副学部長のコリン・ダケット博士は述べた。

「私たちは、がんの治療に使用できる新しいツールを手に入れる時代に移行しつつあります。」-コリン・ダケット博士

デュークがん研究所 (DCI) および医学部全体の研究者は、幅広い分野の専門家の知識と経験をもとに、これらの新しいツールの作成を支援しています。

実際、DCI ではがん研究は常にチームベースの取り組みでした。

「DCIは、分野間の障壁を打ち破り、共同研究と多分野の交流を促進するために、10年前に特別に設立されました」とDCI事務局長マイケル・カスタン医学博士、ウィリアム・シングルトン・シングルトン・シングルトンおよびジェーン・シングルトン薬理学および癌生物学の特別教授は述べた。

火に油を注ぐのはデューク・サイエンス・アンド・テクノロジー（DST）イニシアチブであり、がんを含む世界で最も差し迫った問題の解決に役立つ共同研究を促進し、支援することを目的としている。

新しいツールは多様ではありますが、すべて個別化されたがん医療の進歩を表しています。 標的治療は、患者の腫瘍の遺伝的特徴に基づいて選択されます。 一部の免疫療法では、患者自身の免疫細胞を操作してその個人専用の治療法を作成することで、さらに個別化を進めています。

患者に合わせた治療法を提供するために、学際的なデューク分子腫瘍委員会が主導しています。ジョン・ストリックラー医師、HS'11、 そしてマシュー・マッキニー医学博士'06、HS'06～'09、HS'10～'13は、医療提供者が腫瘍の遺伝子配列に基づいて、進行がん患者向けのベスト プラクティス、新たに承認された治療法、または臨床試験を特定するのに役立ちます。

「精密がん医療では、適切な時期に適切な患者に適切な治療を行うこと、標的療法、免疫療法、さらには標準的な化学療法など、これらすべてが一体となって行われ、それらすべてが精密がん医療の一部です。」 - マイケル・カスタン、医学博士

免疫療法は、免疫系の力を利用してがんと闘うことを目的としています。 それは、免疫システムを活性化すること、疲れ果てた免疫細胞にエネルギーを与えること、あるいは免疫細胞をがん細胞に誘導したりがんの「善人」の偽装を取り除くことによってがん細胞の発見を助けることを意味します。

デューク大学がん免疫療法センターは、有望な基礎科学の発見を特定し、それらのアイデアを治療に応用するチームを構築することで、これらの取り組みをサポートしています。

「ここには世界クラスの基礎研究者が数多く発見を行っています...」 - スコット・アントニア医学博士

「…免疫療法戦略として応用できる可能性のある発見です」と、医学教授であり同センターの創設所長であるスコット・アントニア医学博士は述べた。 「それが私がデューク大学に来た動機です。新しい免疫療法を開発して臨床に導入するために基礎科学者と交流する素晴らしい機会があったからです。」

アントニア氏は、免疫療法にはがん治療に革命をもたらす可能性があると信じていますが、その可能性を実現するにはまだ多くの取り組みが必要です。 「原理の証明はあります。しかし、長期生存を享受できるのはまだ比較的少数の人々だけです。免疫療法のアプローチを磨き上げることができれば、それが最良の機会となります。」と彼は述べた。

同センターが推進している最も刺激的な免疫療法の取り組みには、患者自身のT細胞（リンパ球の一種）を取り出し、それを研究室で操作して腫瘍に対する効果を高めた後、患者に再注入することが含まれる。

T 細胞は、研究室でさまざまな方法で操作できます。 CAR T細胞療法と呼ばれる1つのアプローチでは、患者の腫瘍に結合する合成抗体フラグメントを追加してT細胞を操作し、T細胞を効果的に腫瘍細胞に直接誘導します。

腫瘍浸潤リンパ球（TIL）養子細胞療法と呼ばれる別のアプローチでは、すでに腫瘍への侵入に成功した患者の T 細胞のサブセットが抽出され、大量に増殖してから患者に戻されます。 Antonia らは最近、肺がんにおける TIL 拡張の有効性を実証する論文を発表しました。 「私たちは現在、脳腫瘍においてこのアプローチを使用した臨床試験を開発するための準備作業を行っており、他の多くのがんにも同様に拡大するつもりです」と同氏は述べた。

アントニア教授は、デューク大学で起こっているCAR-T細胞療法とTIL療法の革新は、次のような抗体専門家を含むさまざまな分野の科学者との協力のおかげで可能になったと指摘している。バートン・ヘインズ、医学博士、HS'73-'75、デューク・ヒューマン・ワクチン研究所のフレデリック・M・ヘインズ医学教授、ウィルトン・ウィリアムズ博士（医学・外科准教授）、およびチャールズ・ガースバッハ博士、ジョン・W・ストローベーン生物医工学特別教授のような生物医学技術者プラット工学部。

さらに、この種の細胞療法の臨床試験には、細胞を操作または拡張するための特別な施設が必要です。この施設は、ジョアン・カーツバーグ医師、ジェローム・S・ハリス小児科特別教授、およびベスが率いるデューク大学マーカス細胞治療センターによって提供されています。シャズ医学博士、MBA、病理学教授「これは、デューク大学が免疫療法戦略の開発においていかにユニークな立場にあるかを強調する非常に生産的なコラボレーションでした」とアントニア氏は語った。

標的療法は、腫瘍の弱点、たとえば遺伝子変異を利用します。 利点は、この治療により癌細胞のみが破壊され、健康な細胞は破壊されないことです。 前提条件は特定の腫瘍の遺伝学と生物学を知ることであり、簡単な作業ではありません。

トゥルーディ・オリバー博士、2005 年デューク科学技術奨学生として薬理学およびがん生物学部に加わり、がんの発生と腫瘍サブタイプ、特に扁平上皮肺がんと小細胞肺がんの生物学を研究しています。

「小細胞肺がんの中でも、互いに異なる挙動を示すサブセットが存在します」と彼女は言う。 彼女が特定した治療法のいくつかは臨床試験中です

「私たちの研究は、これらのサブセットに合わせて治療を調整すると、結果に違いをもたらすことができることを示唆しています。」-Trudy Oliver、PhD'05

彼女が特定した治療法のいくつかは臨床試験中です。

サンディープ・デイブ医学博士は、ウェルカム医学特別教授であり、100 種類を超える血液がんのゲノミクスを分析する野心的なプロジェクトを主導しています。 彼のプロジェクトは、血液がんの診断を合理化し、潜在的な治療標的を明らかにすることを目的としています。

「すべてのがんは、宿主を犠牲にして生存し、増殖することを可能にする遺伝子の変化から発生します」と同氏は述べた。 「これらの遺伝子変化は諸刃の剣であり、がん細胞の増殖を可能にしますが、その一方で、潜在的に悪用できる特定の脆弱性を与えます。」

Dave 氏は、コンピューター サイエンス、遺伝学、腫瘍学のバックグラウンドが、巨大なデータセットを使用するプロジェクトを設計する際に役立ったと述べました。

「私たちはツールの開発と方法論に関して重労働を完了しました。これは他のあらゆる種類のがんに適用できる機が熟しています。」-サンディープ・デイブ医師

がんの格差は、医療やその他の資源へのアクセス、制度的障壁、構造的な人種差別、祖先関連遺伝学などの生物学などの要素が複雑に絡み合うことによって引き起こされます。 たとえば、いくつかの遺伝的生物学的要因と社会的要素が、多くの種類のがんにおける格差の一因となっています。

「がん治療は、もはや患者を画一的なパラダイムで治療するのではなく、この個別化された領域に近づいています。」 - タンマラ・ワッツ医学博士

「人種や民族によって結果に違いがあることがますます明らかになってきています」と、頭頸部外科およびコミュニケーション科学の准教授であり、DCIの公平性、多様性、および包括性の副ディレクターであるタンマラ・ワッツ医学博士は述べた。 。 「非常に広範な仮説は、私たちが毎日目にするがん患者の異なる臨床転帰において、遺伝的祖先関連の変化が重要な役割を果たしている可能性があるということです。」

たとえば、ヒトパピローマウイルス（HPV）に関連した咽頭がんを自認する白人患者は、医療へのアクセス、教育、社会経済的地位などの要素を調整したとしても、自認する黒人患者と比べて転帰が良好である。

ワッツ氏は、DCI のバイオインフォマティクスの専門家と協力して、2 つのグループ間の遺伝子発現の有意な違いを特定しようとしています。

「人種や民族に基づいて、恵まれない患者に影響を与える可能性のある違いを明らかにしようとしているのです」と彼女は言う。 「しかし、幅広い患者グループに対する標的治療の設計に役立つ可能性のある相違点が明らかになる可能性があります。」

それは、黒人に多く見られる可能性のある特定の遺伝子発現を標的とした治療法があれば、人種や民族に関係なく、その遺伝子発現を持つすべての患者を助けることができるからです。

DCI でがんの格差研究を行っているのはワッツ氏だけではありません。 人口健康科学の准教授であるトミ・アキニエミジュ博士は、疫学を利用して、多くの種類のがんにおける格差の一因となる生物学的要因と社会的要素の両方を研究しています。

ジェニファー・フリードマン博士、医学准教授、ダニエル・ジョージ医学博士'92医学教授と、医学教授でDCI副所長のスティーブン・パティエノ博士は、黒人を自認する患者において前立腺がん、乳がん、肺がんがより進行性で致死的である傾向がある理由の分子的根拠を研究している。 20年以上にわたりがん格差研究の国内リーダーであるパティエノ氏は、国立がん研究所の資金提供を受けてDuke Cancer Disparities SPORE（卓越した研究の専門プログラム）を率いている。 SPORE 助成金は、これらの研究者だけでなく、乳がん、肺がん、胃がん、頭頸部がんの研究に取り組む他の DCI チームも支援しています。

2019年に学部に加わったワッツ教授は、「私が感銘を受けたことの一つは、（がん格差研究が）DCI内での優先順位が高いことだ」と述べ、「これらのグループは積極的に関与し、協力し、社会の変化を促す問いを投げかけている」と語った。祖先に関連するより悪い転帰をもたらす患者。」

がんを治すよりもさらに良いのは、がんを完全に回避することです。

DCI では、人口健康科学の准教授であるメイラ・エップリン博士が、キャサリン・ガーマン、MD'02、MHS'02、HS'02-'06、HS'09医学准教授らは、胃がんにつながる連鎖を引き起こす可能性がある細菌ヘリコバクター・ピロリの検出と治療を改善することで、胃がんの発生率を減少させようとしている。 デュークがん格差SPORE助成金からも資金提供を受けているエプリン氏とガーマン氏は、ヘリコバクター・ピロリ感染と胃がんはどちらも白人よりアフリカ系アメリカ人の間で蔓延しているため、自分たちの研究が格差を減らすことを期待している。

がんの予防がうまくいかない場合、次善の策は早期に発見して治療することです。 がん治療における比較的新しい概念は「遮断」です。これは、がんが発生する直前、またはその直前にがんを発見することを意味します。

「重要なのは、本格的な悪性腫瘍への進行を防ぐことだ」とパティエノ氏は言う。 「言い換えれば、がんが自らの目標線を越えるのを阻止するということです。」

パティエノ氏は、前がん状態または早期がんの患者が、細胞を死滅させることなくがんの進行を止める薬を服用できる、つまり標準的な化学療法とは異なり、細胞毒性のない治療ができる未来を思い描いている。

「私たちはそれが存在することを知っていますが、それを毒したり、燃やしたり、切除したりするつもりはありません。それらはすべて副作用があるからです。私たちは、細胞毒性を持たずに病気の進行を防ぐ方法を見つけるつもりです。それが目標です」 .」 - スティーブン・パティエノ博士

がん研究とケアに変化をもたらす卒業生について読む:

現状を変える: ロリ・ピアース MD'85

人全体を扱う: アリフ・カマル医学博士、HS'12、MHS'15

がん増殖の種を狙う：ユージェニー・S・クライナーマン、MD'75、HS'75

どこからともなくやってくる発見: ビル・ケーリン、BS'79、MD'82

この記事はもともと DukeMed Alumni News、2022 年秋に掲載されたものです。

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