がん研究

がん研究とは、がんの原因を特定し、予防、診断、治療、治癒のための戦略を開発するための研究です。

がん研究は、疫学、分子生物学から、さまざまながん治療の適用を評価および比較するための臨床試験の実施まで多岐にわたります。これらの適用には、手術、放射線療法、化学療法、ホルモン療法、免疫療法、および化学放射線療法などの併用治療法が含まれます。1990 年代半ばから、臨床がん研究の重点は、がん免疫療法や遺伝子治療などのバイオテクノロジー研究から派生した治療法へと移行しました。

がん研究は学界、研究機関、企業環境で行われ、大部分は政府の資金援助を受けています。^[要出典]

がん研究は何世紀にもわたって続けられてきました。初期の研究はがんの原因に焦点が当てられていました。^[1] パーシバル・ポットは1775年にがんの最初の環境誘因（煙突の煤）を特定し、1950年には喫煙が肺がんの原因であると特定されました。初期のがん治療は、腫瘍を除去する外科手術の技術の向上に焦点が当てられました。放射線療法は1900年代に定着しました。化学療法は20世紀を通じて開発され、改良されました。

アメリカは1970年代に「がんとの戦い」を宣言し、がん研究への資金と支援を増強した。^[2]

最も多く引用され、最も影響力のある研究レポートには次のようなものがあります。

• ダグラス・ハナハンとロバート・ワインバーグによる2000年出版の『 The Hallmarks of Cancer』と2011年出版の『Hallmarks of Cancer: The Next Generation』。これらの記事は合わせて3万件を超える論文で引用されています。

がん研究には、さまざまなタイプと学際的な研究領域が含まれます。がん研究に携わる科学者は、化学、生化学、分子生物学、生理学、医学物理学、疫学、生物医学工学などの分野で訓練を受ける場合があります。基礎レベルで行われる研究は基礎研究と呼ばれ、科学的原理とメカニズムを明らかにすることを目的としています。トランスレーショナル リサーチは、がんの発生と進行のメカニズムを解明し、基礎科学的発見をがんの治療と予防に適用できる概念に変換することを目的としています。臨床研究は、患者の最終的な治療のための医薬品、外科手術、医療技術の開発に専念しています。

疫学的分析によると、世界中のがんによる死亡者の少なくとも35％は一次予防によって回避できる可能性がある。^[3]より新しいGBD 体系的分析によると、2019年には、がんによる死亡者の約44％、つまり約450万人の死亡者または約1億500万の障害調整生存年数の損失は、喫煙、飲酒、高BMIなどの既知の明らかに予防可能なリスク要因によるものであった。^[4]

しかし、2015年のある研究では、がんの約70％から約90％は環境要因によるものであり、したがって潜在的に予防可能であることが示唆されています。^{[5] [矛盾]}さらに、さらなる研究により、新しい治療法が開発されなくても、世界中でがんによる死亡率を70％削減できると推定されています。^[3]がん予防研究は、世界のがん研究資金のわずか2〜9％しか受け取っていませんが、^[3]予防の選択肢の多くは、がんに特化したさらなる研究がなくてもすでによく知られていますが、経済や政策に反映されていません。たとえば、さまざまながんの変異シグネチャーは、がんのさらなる原因を明らかにし、因果関係の帰属をサポートする可能性があります。 ^{[6] [追加の引用が必要]}

がんは後期になると治療が難しくなることが多いため、早期発見が重要です。また、偽陽性は不必要な医療処置による害を引き起こす可能性があるため、がんの正確な検出も重要です。一部のスクリーニング プロトコルは現在正確ではありません (前立腺特異抗原検査など)。大腸内視鏡検査やマンモグラフィーなどの他の検査は不快なため、一部の患者は検査を断る場合があります。これらすべての問題に対処し、がんスクリーニングの新しい方法を開発し、検出率を向上させるための積極的な研究が進行中です。^{[要出典] [さらなる説明が必要]}

例えば：

• マルチモーダル学習 AIシステムは、異なるタイプのデータを統合することで多くの種類の癌を検出するために開発されています。^{[7] [8]}
• 科学者たちは、腫瘍関連真菌叢や細菌マイクロバイオームなど、がんを早期に検出するための新しいバイオマーカーやそのセットの特定と測定に取り組んでいます^{[9] [10] [11] [さらなる説明が必要] [追加の引用が必要]}
• 研究者らは、アリが尿を介して癌を検出するバイオセンサーとして使用できるかどうかを調査している^{[12] [追加の引用が必要]}

がん治療研究の新たなトピックには以下が含まれます。

• 抗がんワクチン
  • オンコファージ^[13]
  • シプリューセルT（プロベンジ）は前立腺がんワクチンです
  • 不活化腫瘍細胞は、潜在的な二機能性癌ワクチンとして研究されている^[14]
• 新しい化学療法
• 遺伝子治療^{[15] [16] [17]}
• 光線力学療法
• 放射線治療
• レオウイルス科（レオリジン薬物療法）
• 標的療法
• 医療用マイクロボット（細菌を含む）^{[18] [19]} ナノボット^[20]細菌の「サイボーグ細胞」^{[21] [追加の引用が必要]}
• ウイルス療法^{[22] [23]}
• 抗体^{[24] [25] [26] [27] [追加の引用が必要]}
• 光免疫療法（脳腫瘍に対する）^{[28] [29] [追加の引用が必要]}
• ナチュラルキラー細胞は免疫記憶を誘導することができる。^[30]がんに対するその作用を変化させる研究が進められている。^[30]
• 治療法を最も効果的に組み合わせる方法（併用療法）^[31]

がんの原因の研究には、遺伝学、食事、環境要因（化学発がん物質など）など、さまざまな分野が関係しています。原因と治療の潜在的なターゲットの調査に関しては、臨床観察から得られたデータから始まり、基礎研究に入り、説得力があり独立して確認された結果が得られると、治療介入方法の安全性と有効性をテストすることを目的として、同意を得た被験者に対して適切に設計された試験を含む臨床研究に進みます。基礎研究の重要な部分は、がんの発達に関連する遺伝的およびエピジェネティックな変化の種類に関して、発がんの潜在的なメカニズムの特性評価です。マウスは、腫瘍形成に役割を果たす遺伝子の機能を操作するための哺乳類モデルとしてよく使用され、一方、突然変異誘発などの腫瘍開始の基本的な側面は、細菌や哺乳類細胞の培養で分析されます。

オンコゲノミクスの目標は、がんの診断、がんの臨床転帰の予測、がん治療の新たなターゲットに関する新たな知見をもたらす可能性のある新しいがん遺伝子または腫瘍抑制遺伝子を特定することです。がんゲノムプロジェクトが2004 年のレビュー記事で述べたように、「がん研究の中心的な目的は、発がんに原因として関与する変異遺伝子 (がん遺伝子) を特定することです。」^[32] がんゲノムアトラスプロジェクトは、がんに関連するゲノム変化を調査する関連プロジェクトであり、COSMIC がんデータベースは、数十万のヒトがんサンプルから獲得した遺伝子変異を記録しています。^[33]

約 350 種類の癌を対象としたこれらの大規模プロジェクトでは、腫瘍内で変異した約 3,000 個の遺伝子で約 130,000 個の変異が特定されました。その大部分は 319 個の遺伝子で発生し、そのうち 286 個は腫瘍抑制遺伝子、33 個は癌遺伝子でした。

がん遺伝子の活性化や腫瘍抑制遺伝子の阻害など、いくつかの遺伝的要因によって、がんを引き起こす突然変異の可能性が高まります。さまざまながん遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の機能は、腫瘍の進行のさまざまな段階で破壊される可能性があります。このような遺伝子の突然変異は、腫瘍の悪性度を分類するために使用できます。

後期段階では、腫瘍は癌治療に対する耐性を獲得する可能性があります。癌遺伝子と癌抑制遺伝子の特定は、腫瘍の進行と治療の成功を理解する上で重要です。癌の進行における特定の遺伝子の役割は、癌の段階と種類によって大きく異なります。^[34]

がんのリスクを減らすために多くの食事に関する推奨事項が提案されているが、それを裏付ける重要な科学的証拠があるものはほとんどない。^{[42] [43] [44]} 肥満と飲酒は、いくつかのがんの発生率と進行に相関関係がある。^[42]肥満に対処するための対策として、甘味飲料の摂取を減らすことが推奨されている。 ^[45]

特定の食品は特定のがんと関連している。加工肉や赤身の肉の摂取が大腸がんのリスクを高めるという強力な証拠がある。^{[46] [47] [48] [49]} 食品によく含まれるアフラトキシンB1_は肝臓がんのリスクを高めるが、^[50]コーヒーを飲むとリスクが減少する。^[51] ビンロウの実を噛むと口腔がんを引き起こす。^[50] 日本では塩分の多い食事のため胃がんがより一般的である。 ^{[50] [52]}

がん予防のための食事に関する推奨事項には、通常、体重管理と健康的な食事が含まれます。健康的な食事は主に「野菜、果物、全粒穀物、魚を摂取し、赤身の肉、動物性脂肪、精製糖の摂取を減らす」ことで構成されています。^{[42]健康的な食生活は、がんのリスクを10～20％低下させる可能性があります。 [53]}食事療法や特定の食品ががんを治すことができるという臨床的証拠はありません。^{[54] [55]}

断続的な断食期間（カロリー制限を含まない時間制限された食事）は、がんの予防と治療における潜在的な有用性について調査されており、2021年現在、リスクと利点を明らかにするために追加の試験が必要である。^{[56] [57] [58] [59]}場合によっては、「カロリー制限は、化学療法と放射線療法の有効性を高めるだけでなく、がんの成長と進行の両方を妨げる可能性がある」。^[60] スペルミジンなどの食品に含まれるカロリー制限模倣薬も、これらの理由または同様の理由で調査されている。^{[61] [62]}このようなおよび同様の栄養補助食品は、アピゲニン、^{[63] [64] [65]}ベルベリン、^{[66] [67] [68] [69] [70]}アマチャヅル、^{[71]ロディオラ}・ロゼアなどの候補物質とともに、予防または治療に寄与する可能性がある。^{[72] [73]}

がん研究は政府の助成金、慈善財団、製薬会社やバイオテクノロジー企業によって資金提供されています。^[74]

2000年代初頭、がん研究への資金のほとんどは、企業ではなく、納税者と慈善団体から提供されていました。米国では、すべてのがん研究のうち、製薬会社などの商業研究者が資金提供していたのは30％未満でした。^[75]人口1人当たりで見ると、米国の納税者と慈善団体によるがん研究への公的支出は、2002～2003年に、欧州連合の正式加盟国15カ国の納税者と慈善団体による公的支出の5倍でした。^[75] GDPの割合で見ると、米国のがん研究への非営利資金は、ヨーロッパのがん研究に充てられた金額の4倍でした。^[75]ヨーロッパの非営利がん研究の半分は、慈善団体によって資金提供されています。^[75]

国立がん研究所は米国の主要な資金提供機関です。2023年度、NCIはがん研究に71億ドルの資金を提供しました。^[76]

がん研究に固有の困難は、多くの種類の生物医学研究に共通しています。

がん研究のプロセスは批判されてきた。特に米国では、研究を行うために必要な資金や職位が批判の対象となっている。研究資源をめぐる競争の結果として、結果が再現できない研究論文が相当数発表されているようだ。^{[77] [78] [79] [80]}

2012年の論文で、アムジェンで働くバイオテクノロジーコンサルタントのC・グレン・ベグリー氏とテキサス大学の医学研究者リー・エリス氏は、53件の前臨床がん研究のうち、元の研究の結論を確認できる再現性があったのはわずか11％であることを発見した。^[81] 2021年後半、The Reproducibility Project: Cancer Biologyは、2010年から2012年の間に発表されたがんに関するトップ53の論文を調査し、やり直しに十分な情報を提供した研究では、効果サイズが平均して元の調査結果より85％小さかったことを示した。^{[82] [83]}がん研究者を対象とした調査では、半数の研究者が発表された結果を再現できなかったことがわかった。 ^[84]別の報告書では、ランダム化比較試験のほぼ半数に欠陥のあるデータが含まれていたと推定されている（150件以上の試験からの匿名化された個々の参加者データ（IPD）の分析に基づく）。^[85]

Help Conquer Cancerのような分散癌研究プロジェクトのためにコンピュータ時間を共有することができます。^[86] World Community GridにもHelp Defeat Cancerというプロジェクトがありました。その他の関連プロジェクトには、画期的なタンパク質折り畳みとタンパク質構造予測研究に焦点を当てたFolding@homeプロジェクトとRosetta@homeプロジェクトがあります。Vodafoneはまた、Garvan Instituteと提携してDreamLabプロジェクトを立ち上げました。これは携帯電話のアプリを介して分散コンピューティングを使用して癌研究を行うプロジェクトです。

一般の人も、健康な対照被験者として、またはがん検出方法の 臨床試験に参加することができます。

臨床試験への参加を増やし、臨床試験のスピードとコストを削減するソフトウェアやデータ関連の手順があるかもしれない。あるオープンソースプラットフォームは、ゲノムプロファイリングされた癌患者を精密医療の薬物臨床試験にマッチングさせる。^{[88] [87]}

組織としては、米国がん学会や米国臨床腫瘍学会など、がん研究に参加する科学者の協会や、リレー・フォー・ライフや米国がん協会など、がん研究に対する一般の認識や資金調達のための財団などがあります。

さまざまな種類のがんの支援者は、さまざまな色の啓発リボンを採用し、年間のうちの特定の種類のがんの支援に専念する月として宣伝しています。^[89]アメリカがん協会は、1980年代に米国で10月を乳がん啓発月間として宣伝し始めました。ピンク色の製品は、啓発活動と研究目的の寄付金集めの両方を目的として販売されています。これがピンクウォッシング、つまり会社の宣伝のために普通の製品をピンク色にして販売する行為につながっています。

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• NIH の癌ゲノム解剖プロジェクト
• 国立がん研究所の統合がん生物学プログラム