【徹底解説】がん治療技術を開発する企業の最先端　～免疫療法・遺伝子治療、遺伝子検査によるゲノム医療への進化

「がん」は細胞の遺伝子の変異により生じる病気で、国立がんセンターの統計によると、日本人が一生のうちにがんと診断される確率は男女ともに50%を超えています。がんは日本人の死亡原因のトップとしても知られていますが、最近は免疫医療などの治療技術も進み、発症してからの生存率も改善しています。

本記事ではがん治療の最先端として、代表的な治療技術と関連企業の最新動向を解説します。前半では、発がんのメカニズムと治療法の種類、がんのステージに応じた治療法の使い分けについて解説します。後半では、患者の「個人差」に対応した「ゲノム医療」を可能にする「遺伝子検査技術」の最新動向を紹介します。

がんを「治る病気」にするための取り組みの全体像を把握したい方はぜひご覧ください。

1．発がんのメカニズムと、免疫療法・遺伝子治療など最先端のがん治療技術を開発する企業の動向

1-1. 発がんのメカニズムと治療のポイント

がんを発症するプロセスの概要を上図にまとめました。
炎症などのストレスにより、細胞の遺伝子の異常（変異）が蓄積した「変異細胞」は、通常は異物として認識され、人のもつ免疫機構によって除去されます。しかし、一部の変異細胞は免疫機構を回避する手段を獲得して増殖し続け、がん細胞の塊（腫瘍）を形成します。

よって、がん治療においては、がん細胞を「除去」することに加え、「免疫機構による攻撃を回避されてしまう」という課題を解決することが重要になります。

1-2. がんの治療法の種類と最新技術をもつ企業

続いて、代表的ながんの治療法と関連企業を上図に整理しました。それぞれの治療法について、技術の概要と企業の動向を整理します。

①放射線療法

• 放射線を照射して腫瘍を破壊する治療法
• 正常な組織も破壊してしまうのが課題だが、深部の組織へのダメージの少ない「陽子線治療」や、高精度なスキャンによる照射位置と量の最適化などの技術が開発されている
• ベルギーのIon Beam Applications（IBA）がトップ企業
• 2017年に日立が三菱電機の「粒子線治療装置事業」の買収で合意、2021年にドイツのシーメンスヘルスケア（Siemens Healthineers）が陽子線治療で世界2位のシェアを持つVarian Medical Systemsを買収するなど、企業買収の動きも盛ん
  （三菱電機のリリース、Varianのリリース参照）

②手術療法

• 手術によりがんの腫瘍を除去する治療法
• 手術ロボットを利用した治療が急速に進んでおり、米国のインテュイティブサージカル（Intuitive Surgical）がダントツのトップ企業
• 腫瘍と正常組織を見分けるためのイメージング技術として蛍光ガイド外科手術（Fluorescence Guided Surgery；FGS）が開発されており、米国企業のStrykerが、FGSのトップ企業であるNovadaq Technologiesを2017年に買収
  （Strykerのリリース参照）

③抗がん剤治療（化学療法）

• 人工的に合成した化学物質などを薬剤として投与する治療法
• スイスのロシュがこの分野のトップ企業で、2009年に米国のジェネンテック（Genentech）を買収（ロシュのHP参照）。ジェネンテックの開発した薬剤の「トラスツズマブ」はがんを標的とする「抗体」を使った薬剤で、他の化合物を結合させた「抗体薬物複合体」を使った治療が乳がんの治療などで効果をあげている
• がん細胞の特定の分子（タンパク質など）をターゲットにする「分子標的薬」の開発が進んでおり、例えばファイザーのイブランス（Ibrance）は、がん細胞の分裂に関与する「CDK4/6」と呼ばれる酵素の働きを阻害する新規薬剤として2015年に初めてFDA認証を取得（NIHのリリース参照）
  
  ※FDA：アメリカ食品医薬品局（Food and Drug Administration）の略

④免疫療法

• ヒトが元々もっている免疫機構を利用してがんの治療を行う治療法
• 「ICI（Immune Checkpoint Inhibitor；免疫チェックポイント阻害剤）」は、先述の「免疫機構の攻撃を回避」する手段としてがん細胞が使う「免疫チェックポイント分子」の働きを弱め、免疫機構による攻撃を可能にする薬剤。代表例がドイツのメルクが販売する「キイトルーダ」で、「PD-1（Programmed death receptor-1）」と呼ばれるチェックポイント分子の阻害剤として2014年にFDA認証を取得（メルクのリリース参照）
• 上記の「免疫チェックポイント分子」の「PD-1」を発見し、小野薬品の免疫チェックポイント阻害剤「オプジーボ」開発への道を拓いたのは日本人の本庶佑 博士で、2018年にノーベル賞を受賞
• CAR-T（キメラ抗原受容体T細胞療法）は免疫細胞である「T細胞」を、がん細胞を攻撃するよう遺伝子改変し、患者の体内に注入する治療法。スイスのノバルティスが開発したCAR-T製剤の「キムリア」が2017年にFDA認証を取得（ノバルティスのリリース参照）

⑤遺伝子治療

• がん細胞に遺伝子を導入することで治療を行う治療法
• 米国企業のアムジェン（Amgen）の子会社であるBioVexが開発した薬剤のT-VECは、がん細胞内で免疫刺激タンパク質をつくるように遺伝子改変したヘルペスウイルスを用いる。2015年に悪性黒色腫（メラノーマ）の治療向けでFDA認証を取得（アムジェンのリリース参照）
• ウイルスではなくナノ粒子を使った「ナノ粒子製剤」と呼ばれる方法も開発されている。例えば米国のCalando Pharmaceuticals社が開発した製剤の「CALAA-01」は、がん細胞のDNA合成に関わる酵素の働きを阻害するように設計されたRNAをナノ粒子で保護した構造をもつ（CALAA-01の効果に関する論文参照）

上記の①～③は古くからある治療法ですが、ロボット化などにより、正確で患者へのダメージが少ない手法が開発されています。

④の免疫療法がここ10年くらいで一気に進んだ分野で、今後のがん治療で主役になることが期待されています。また、⑤の遺伝子治療はまだ承認された例は少ないですが、ゲノム編集技術が急速に進歩しているため、これから普及が進むと思われます。

③～⑤の治療法ついては、検査によって特定した「がんのタイプ」に応じて適切な処置を選択することが重要です（後半で詳しく解説）。

1-3. がんのステージに応じた治療法の使い分け

がんには様々な治療法があることがわかりましたが、具体的にどう使い分けるべきか、大腸がんを例に整理します。上図に示したように、大腸には表面の「粘膜」と、その下の「固有筋層」があり、周囲に「リンパ節につながるリンパ管」や血管が通っています。がんの腫瘍がどこまで到達するかにより、ステージが分かれています。

ステージ0～Iでは、大腸の表面の層の中に腫瘍がとどまるため、内視鏡を使った粘膜の切除や、手術による腫瘍の除去が基本的な治療方法になります。ステージⅡ～Ⅲのように、がんがリンパ節やその付近まで到達している場合は、手術に加えて「手術前の放射線療法」や「手術後の抗がん剤治療」（再発防止のため）を組み合わせるケースが多いようです。

ステージⅣでは、がん細胞が血管を通って他の臓器に転移するため、全身に作用する抗がん剤や免疫療法による治療が中心になります。抗がん剤治療や免疫療法を成功させる上で、患者の「がんのタイプ」を見極めることが重要になります。

2．がんのタイプを遺伝子検査で判別するゲノム医療の最先端と企業の動向

2-1. 患者の「がんのタイプ」により治療効果に差が出るケースの例

　2-1-1. 免疫原性の違いによるがんの分類

続いて、「がんのタイプの違い」の具体例を紹介します。冒頭で述べたように、がんは「免疫機構を回避するメカニズム」を獲得していますが、その内容に違いがあるため、解決手段も異なります。

代表例として、がんの腫瘍を「免疫原性」（免疫機構に認識される性質）で分ける分類方法が知られています。がん細胞の表面にある「抗原」が免疫機構に認識されにくい腫瘍は「免疫原性が低い腫瘍」に分類され、「認識されない」ことで攻撃を回避しています。

一方、免疫原性が高い腫瘍は、免疫機構から異物として「認識」はされていますが、T細胞や抗体による「攻撃」を抑制する別の機構を獲得することで、攻撃を回避しています。この「攻撃を回避する手段」のひとつが、前出の「免疫チェックポイント分子」で、免疫細胞のT細胞の活性を妨げるPD-1などが知られています。

　2-1-2. 免疫チェックポイント阻害剤は免疫原性の差の影響を受ける

免疫療法の項で紹介した「免疫チェックポイント阻害剤」の「キイトルーダ」は、上記のPD-1を阻害することでT細胞を活性化し、がん細胞を攻撃させることで治療効果を発揮します。しかし、患者のがんが「免疫原性が低い腫瘍」であった場合、T細胞が活性化しても、そもそも認識ができないため、治療効果は低いという結果になります。

同じ免疫療法でも「効く場合と効かない場合がある」ことの背景に、上記のようながんのタイプの違いがあります。上記はあくまで一例で、免疫機構も、それを回避する機構も非常に複雑であり、最適な治療方法を選択するには患者ごとの「がんの特性」を細かく解析する必要があります。

2-2. がんの種類の違いに対応したゲノム医療を可能にする遺伝子検査技術をもつ企業

冒頭で記載したようにがんは「遺伝子の変異」が蓄積することで生じるため、「がんの特性」を把握するにはDNA解析などの「遺伝子検査」が有用です。

DNA配列を読み取る装置の「シーケンサー」については、米国のイルミナ社がトップ企業として知られています。同社のシーケンサーである「MiSeqDx」は、がんなどの診断用にDNAを解析する装置としてFDA認証を受けており、幅広いがんの検査に利用されています（2013年のNIHのリリース参照）。

また、癌細胞の性質をPCR検査するキットも販売されています。例えばオランダのキアゲン社が開発した「therascreen」は、がん組織から抽出したDNAに含まれる変異をPCRを使って検査するキットで、「非小細胞肺がん」と呼ばれるがんの検査薬としてFDA認証を取得しています。「特定の変異をもつがんに有効な薬剤」が使えるかどうかを、シーケンサーよりも短時間で判断できるメリットがあります。

※PCR：ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction）の略。DNAを複製して増幅させる方法

2-3. 遺伝子解析技術の進歩により「がんの早期診断」の精度も向上

上記の例は、既にがんを発症したことがわかっている患者に対する治療方法を判断するための検査技術ですが、がんを「発見」するための検査技術も同時に進化しています。

Natureの記事によると、がん診断技術をもつ米国の「グレイル（Grail）」は、血液中のDNAからがんの早期診断を行う技術を開発しており、「メチル化」と呼ばれるDNAの変化のパターンを解析することで、精度の高い診断に成功しています。また、同社の特許出願TW202010845Aには、同様の血液検査により、がんの「転移」を検査する技術が記載されており（上図参照）、様々な用途で使える診断技術を開発していることがわかります。

グレイルは2016年にイルミナから分離・独立した企業で、アマゾンから出資を受けたことでも知られています。イルミナは再び同社を買収する計画を立てていますが、2021年4月の日経新聞によると、独占禁止法を管轄する米連邦取引委員会（FTC）から、買収差し止めを求める訴訟が起こされており、今後の動向にも注目が集まっています。

「がん治療」は医療ビジネスの中でも非常に市場規模の大きい分野ですが、がんの「検査」の分野も競争が激化しており、革新的な技術が次々に生まれそうです。

3．「がん」が「治る病気」になる未来に向けた治療技術の進化

ここまで、がん治療の最前線として、５種類の治療技術とステージに応じた使い分け、遺伝子検査によりがんのタイプを診断して治療を進める「ゲノム医療」の最新動向について解説しました。今後もがんの「治療技術」と「検査技術」がそれぞれ急速に発展しそうです。

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