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リンチ症候群の検出:新しい検査アプローチ

研究は、リンチ症候群の変異を患者で検出するための改善された方法を探求している。

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目次

リンチ症候群(LS)は、特定のがん、特に大腸がんや子宮内膜がんのリスクを高める遺伝的な状態だよ。これは、DNAの修復を担当する特定の遺伝子に変化、つまり突然変異が起こることで引き起こされるんだ。この突然変異は親から子供に受け継がれることがあるから、遺伝性の症候群って呼ばれてる。LSは遺伝性のがんの中では比較的一般的で、279人に1人が影響を受けてるんだ。

リンチ症候群で起こることは?

リンチ症候群を持つ人は、いろんな種類のがんを発症する可能性が高いよ。この症候群に最もよく関連するがんは、大腸や直腸に影響を与える大腸がんと、子宮の内膜に影響を与える子宮内膜がんだ。また、胃、卵巣、膵臓、前立腺、尿路、腎臓、小腸、肝臓、脳、皮膚のがんとも関連があるんだ。いくつかの研究ではLSと乳がんの可能性のある関連性が示唆されてるけど、まだはっきりしてないんだ。

リンチ症候群の検出の課題

リンチ症候群を診断する際の大きな問題の一つは、多くのケースが見落とされてしまうことなんだ。これは、LSに関連するがんの種類が幅広いからで、いつテストをするべきか明確なガイドラインがないからだよ。誰がテストを受けるべきかを特定する基準は、専門家がこの状態についてもっと学ぶにつれて変わってきたんだ。

過去には、LSの遺伝子検査はアムステルダム基準やベセスダ基準という特定のガイドラインに基づいていたけど、これらの基準は多くのケースを見逃すことが多かったんだ。一部の研究では、古い基準が23〜50%の人を見落としてしまう可能性があるって推定されてる。専門家たちは、現在のクリニカル基準では全てのLSのケースを見つけることができないことに気づいているんだ。

リンチ症候群はどう診断されるの?

リンチ症候群を診断するために、通常、医者は2つの主な検査を使うよ:マイクロサテライト不安定性(MSI)分析と腫瘍内の特定のタンパク質の検査(免疫組織化学)。診断を確認するために、医者はDNA修復遺伝子に変異があるかを調べるんだ。現時点では、これらのテストを使って腫瘍をスクリーニングするのが最善の方法なんだけど、MSI検査だけでは完璧じゃないんだ。約20〜25%のケースしか変異を検出できないから、症候群を持っていても特定されない人がいるかもしれない。

次世代シーケンシング(NGS)などの他の高度な方法も、検査の精度を向上させるために研究されているよ。NGSは複数の遺伝子を一度に分析できて、従来の方法より効率的になる可能性があるんだ。

研究の目的

私たちの研究は、リンチ症候群に関連する遺伝子の変異を検出するためのコスト効果的な方法を開発することを目指してたよ。この方法を試すために、既知のLS患者からのサンプルを健康な個体のサンプルと混ぜたんだ。特定の変異を識別できるか、混合サンプルにどれだけの量が含まれているかを測定するのが目的だったんだ。

より良い検出のためのサンプル混合

サンプルを混合するベストな方法を見つけるために、いくつかのアプローチを試してみたよ。最初は、DNAを隔離する前に個々の全血サンプルを混ぜた。その次に、DNAを隔離した後に血液サンプルを混ぜた。それから、白血球と赤血球を分けたバッフィーコートサンプルを、隔離前後、DNAを増幅した後の異なる方法で使ったんだ。

これらのさまざまな混合方法をテストして、混合サンプル内の変異を検出するための最も効果的な戦略を見つけようとしてたんだ。私たちは、特にリンチ症候群の可能性があるけど従来の検査で見逃されている患者のスクリーニングを改善できるようにしたかったんだ。

サンプルの取り扱いとテストプロセス

特別なチューブを使って血液サンプルを収集し、血液を遠心分離してバッフィーコートを隔離したよ。信頼できるキットを使ってDNAを抽出して、さらなるテストに適したDNA濃度を確保したんだ。

リンチ症候群検出用の商業キットを使って、次世代シーケンシング用のDNAライブラリーを準備したよ。試薬の量やDNA増幅プロセスのサイクル数を調整することで、結果を最適化しようとしたんだ。

サンプルがシーケンシングされた後、データを分析するためにバイオインフォマティクスツールを使ったよ。これには、シーケンスの品質をチェックし、参照ゲノムと整列させて変異を探す作業が含まれてたんだ。

結果の分析

シーケンシング後、リンチ症候群に関連する特定の遺伝子の変異を含むリードの数を確認したんだ。私たちの発見では、混合サンプル内のこの特定の変異の平均量は約5%だったよ。異なる混合方法で得られた結果は様々で、いくつかのアプローチはより良い検出率を示したんだ。

例えば、DNAを隔離する前に全血を混ぜた方法は、バッフィーコートサンプルを使った方法に比べて結果が低かったんだ。変異検出の最高平均は、隔離前にバッフィーコートサンプルを混ぜた時に得られたよ。

発見の影響

私たちの研究は、サンプルを混ぜることがリンチ症候群を特定する有用な戦略になりうることを示しているんだ。複数の患者からのサンプルを組み合わせることで、同時に多くの人をスクリーニングする単一のテストを行うことができるかもしれない。これにより、時間とリソースを節約できて、スクリーニングプロセスをより効率的にすることができるよ。

リンチ症候群は特定のがんタイプの中では珍しいから、より多くの患者を低コストでテストできる方法は、がん予防や治療戦略に大きな影響を与える可能性があるんだ。

限界と今後の方向性

私たちの発見は励みになるけど、考慮すべき制限もあるよ。私たちの研究のサンプルサイズは、一般人口におけるリンチ症候群の多様性を完全には表していないかもしれない。私たちのテスト方法は効果的だったけど、検出された変異レベルが信頼できる診断にとって理想的なものよりも低い場合もあったんだ。

私たちの提案した方法は有望だけど、これらの結果をより大きな患者群で検証するためにはさらなる研究が必要だよ。また、この方法を実際の臨床設定で実施する実用性も評価する必要があるんだ。

結論

リンチ症候群は、いくつかのがんのリスクを高める重要な遺伝的な状態なんだ。早期発見が重要で、検査方法の進展がスクリーニングの取り組みを強化できる可能性があるんだ。私たちの研究は、混合サンプルを使うことでリンチ症候群に関連する変異をより効果的に特定できることを示唆していて、患者の成果を改善する可能性があるよ。これらの技術を洗練させ、さまざまな医療の場で広く適用されるようにするために、今後の研究は重要なんだ。

オリジナルソース

タイトル: Optimizing mixed sample analysis as a step to comprehensive desease screening: a pilot study

概要: BackgroundLynch Syndrome (LS) is an autosomal dominant hereditary syndrome associated with a diverse range of cancer types. Despite being one of the most prevalent hereditary cancer syndromes, the detection of LS remains challenging due to the absence of well-defined diagnostic criteria which would be able to select all patients who should undergo testing for LS and the limitations of existing screening methods. The implementation of an efficient screening program capable of accurately detecting the majority of LS cases remains a topic of continuous discussion in the scientific literature, with recent studies emphasizing the significance of a universal screening program. MethodsOur study aimed to develop and optimize a cost-effective universal screening method for detecting mutation in the mismatch repair (MMR) genes through mixed sample analysis. We tested five approaches in terms of the use of biological material and the analysis of mixed samples. ResultsEach approach successfully detected a specific Lynch-associated pathogenic variant in mixed in the pooled samples with frequency 5.00%, with the lowest allelic fraction recorded at 3.04%. Approach 2, which involved isolating DNA from each patient individually, demonstrated the highest average allelic fraction (7.04%). However, considering financial and time requirements, approach 1, where DNA was isolated only after mixing aliquots of whole blood, proved to be the most favorable. ConclusionThe findings of our study present a promising opportunity to improve LS detection. The identification of LS not only has the potential to prevent cancer-related morbidity and mortality but also facilitates continued progress in understanding the primary prevention of cancer.

著者: Natalia Forgacova, L. Krasnicanova, T. Sedlackova, J. Budis, J. Gazdarica, V. Repiska, T. Szemes

最終更新: 2023-11-07 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.07.23297590

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.07.23297590.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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