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# 健康科学# 遺伝学・ゲノム医学

遺伝子とライフスタイルでがんリスクを評価する

新しい方法は遺伝子とライフスタイルのデータを組み合わせて、がんリスクをより正確に評価するんだ。

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目次

がんは世界中で深刻な健康問題だよ。人々が病気になったり亡くなったりする主な理由の一つなんだ。2020年には約1930万件の新しいがんケースとほぼ1000万件の死者が報告された。大腸がん(CRC)、乳がん(BC)、前立腺がん(PC)がヨーロッパで最も一般的ながんで、全体の41%以上を占めてるんだ。これだけで約560万件のケースになる。これらのがんを研究することは、予防や治療法を改善し、リスクのある人を特定するのに重要なんだ。

がんのスクリーニング

スクリーニングテストは、がんを早期に見つけるために欠かせないんだ。大腸がんの場合、内視鏡検査みたいな徹底的だけどコストが高く侵襲的なテストや、費用が安くて簡単だけど見逃すことがある便潜血検査(FIT)がある。乳がんの主なスクリーニングツールはマンモグラフィだけど、40〜49歳の女性のがんを見逃すことが多いんだ。前立腺がんの特異的抗原(PSA)テストにも、偽陰性や過剰診断のリスクなどの欠点がある。これらのスクリーニング法を改善することで、より良い予防と早期発見につながるんだ。

がんを引き起こす要因

がんは多くの要因で発生するんだ。一部は遺伝的な要素に基づいてるけど、他は環境や食事、ストレスレベル、喫煙習慣、身体活動など、私たちの生活スタイルから来てるんだ。年齢や性別、先祖などの社会的要因も影響を与える。研究によると、不健康なライフスタイルが大腸がん、乳がん、前立腺がんの増加に大きく寄与していることがわかってる。ただ、一つの要因だけに焦点を当てても全体像は把握できないから、広い視点が必要なんだ。

がんリスク評価の新しい方法

この研究は、がんのリスク要因を理解するための新しい方法を紹介してるんだ。このアプローチでは、特定のタイプのがんに関連する遺伝子データとライフスタイルに関する情報を組み合わせてる。こうすることで、がんリスクを評価するためのより完全なモデルが作られるんだ。目標は、CRC、BC、PCに対してリスク評価をより正確で個別化すること、そしてこの組み合わせた方法の利点と課題を特定することなんだ。

研究はシンプルな4ステップで進められた。まず、過去の研究をレビューして、CRC、BC、PCに関連する遺伝的要因とライフスタイルリスクを探した。次に、UKバイオバンクの大規模なデータベースを使って遺伝子スコアを計算した。これは50万人以上の参加者からの遺伝情報を追跡してるからなんだ。その後、収集したデータに基づいてがんリスクを予測するモデルを構築した。最後に、別のデータセットを使ってこのモデルの信頼性をテストしたんだ。

研究対象

UKバイオバンクは、健康と遺伝データに焦点を当てた50万人以上の参加者からなる大規模研究なんだ。この研究では、CRC、BC(女性のみ)、PCのケースが選ばれた。参加者は全員白人イギリス系で、特定の健康問題を持っている人やデータが不完全な人は除外された。合計で5288件のCRCケース、7765件のBCケース、8733件のPCケースと、がんを持たない多くの対照対象が含まれた。

もう一つのデータセット、GenRiskも使われた。ここには、1431件のCRCケース、1179件のBCケース、913件のPCケースを含む6387人の遺伝データがあるんだ。

リスク要因とスコア選択

がんリスクを理解するために、CRC、BC、PCに関連する63の要因が考慮されたんだ。これにはアルコールやタバコの使用、身体測定、身体活動、食事習慣、病歴などが含まれてる。遺伝子スコアは、欧州系の参加者を対象とした研究に基づいて作成されたんだ。

ジェノタイプデータの分析

UKバイオバンクとGenRiskのデータベースは、遺伝データを分析するために異なる方法を使った。UKバイオバンクのデータは質を確保するために徹底的なプロセスを経てる。これには精度の確認や、不正確または重複したデータの削除が含まれる。GenRiskのデータも、信頼できる遺伝情報のみが使われるように質のチェックを受けた。

リスクスコアモデルの構築

遺伝データをクリーニングした後、研究はさまざまな遺伝的特徴を使ってリスクスコアを作成した。これは信頼できる遺伝データのみを含めるための詳細なステップを伴ったんだ。各参加者のために重み付けされたスコアが計算され、研究者は各特徴ががんリスクにどれだけ寄与しているかを確認できるようにしたんだ。

統計分析

統計的方法を使って、がんケースと対照対象を比較した。これにより、特定の要因とがんリスクとの重要な関係を特定するのに役立った。また、遺伝的特徴とがんリスクの相互作用をよりよく理解するために高度なモデリングが用いられたんだ。

予測モデルの開発

計算されたリスクスコアを使って、ベイジアンネットワークが作成された。これにより、誰がCRC、BC、PCのリスクがあるかをより明確に予測できるようになった。プロセスには最良のモデルセットアップを見つけるための複数のテストが含まれてたんだ。

モデルの評価

モデルの予測力は、ROC曲線分析という方法を使って評価された。これはモデルががんケースと対照対象をどれだけうまく区別できるかを見るためのものなんだ。CRCの場合、モデルは0.74の曲線下面積(AUC)で良い予測能力を示した。BCモデルは0.65のAUC、PCモデルは0.75のAUCを持ってたんだ。

予測力の比較

異なるモデルを比較して、さまざまな要因を組み合わせることでがん予測の能力がどう影響するかを見た。特徴に対する個々の遺伝スコアはリスクを予測する力が限られてることがわかったけど、これらのスコアを組み合わせることで予測が改善されることもあった、特に前立腺がんに関しては、研究によって結果が異なることもあったんだ。

異なる集団でのモデルの検証

モデルは別のグループ(GenRisk)でテストされて、初期データセット以外でも結果が有効かどうか確認された。大腸がんの場合、モデルはうまく機能したけど、乳がんと前立腺がんモデルは混合結果を示した。これは、一つの集団からの発見を別の集団に適用することの課題を浮き彫りにしてるね。

包括的アプローチの重要性

がんの発生は複雑で、遺伝的要因とライフスタイル要因の両方が関わってるんだ。がんを予防するためには、すべての可能性のある影響を考慮したバランスの取れた戦略が重要なんだ。現在のモデルはこの複雑さをうまく捉えてないことが多いから、より良い方法が必要なんだ。

結論

この研究は、遺伝データとライフスタイルデータを組み合わせてがんリスクを評価する新しい方法を紹介してるんだ。結果は特にUKバイオバンクのコホートで期待が持てるけど、別のグループでの予測力の改善は一貫してないんだ。大腸がんにおいては重要な結果があったけど、特に前立腺がんの予測に関してはさらなる改善が必要だね。ライフスタイルに関連する要因を認識して対処することは、がん予防戦略に大きな影響があるから、今後の研究と理解の向上が必要なんだ。

オリジナルソース

タイトル: Multi-Cancer PRS Constellation Model for Cancer Risk Prediction

概要: Cancer development is influenced by genetic factors and modifiable exposures. GWAS has identified genetic variants and developed of prediction models through Polygenic Risk Scores (PRS), but PRS alone has limitations for estimating cancer risk. This study assesses a novel PRS constellation approach that integrates Polygenic Risk Scores (PRS) from both lifestyle and genetic traits to enhance prediction models for colorectal, breast, and prostate cancers. The approach was developed using the UK Biobank dataset and validated in the independent GenRisk cohort. The model, incorporating sex and age, achieved AUCs of 0.74 for CRC, 0.65 for BC, and 0.75 for PC in the UK Biobank. Including tumor-related PRSs improved PC prediction but had limited impact on CRC and BC. Age and sex inclusion boosted CRC and PC model accuracy. However, GenRisk validation showed reduced AUCs and limited utility of lifestyle PRSs, with CRC and BC models achieving 0.62 and PC 0.56. Integrating lifestyle-related characteristics into PRS does not significantly enhance cancer-specific PRS prediction. However, PRSs for these traits show independent predictive power, highlighting the importance of considering lifestyle in cancer risk and the need for precision medicine to improve early detection.

著者: Victor Moreno, N. Moragas, A. Diez-Villanueva, F. Moratalla-Navarro, P. Fernandez-Navarro, B. Perez-Gomez, M. Morales Suarez-Varela, A. Molina-Barcelo, G. Castano-Vinyals, B. Rius Sansalvador, L. Riobo-Mayo, R. Olmedo-Requena, J.-J. Jimenez-Moleon, R. Marcos-Gragera, M. Guevara, G. Fernandez-Tardon, P. Amiano Exezarreta, J. M. Huerta, T. Fernandez-Villa, A. J. Molina de la Torre, V. Martin-Sanchez, I. Gomez-Acebo, T. Dierssen, J. Alguacil, E. Guino, M. Kogevinas, M. Pollan, M. Obon-Santacana

最終更新: 2024-10-18 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.24315686

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.24315686.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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