がん研究ダイジェスト：SPARK AI、肝臓がんの特徴、非喫煙者の肺がん

研究者らは、がん病理学のためのエージェント型AIフレームワークであるSPARKを紹介し、肝臓がんの生物学と治療に関する包括的なレビューを発表し、非喫煙者の肺がんに関する専門的な研究を呼びかけた。Nature、Cell、Trends in Cancerに掲載されたこれらの研究成果は、AI駆動の腫瘍解析、肝臓がんの特徴と治療の進歩、そして喫煙経験のない人々の肺がんの特徴的な生物学を扱っている。

SPARK（System of Pathology Agents for Research and Knowledge）は、言語を普遍的なインターフェースとして用い、腫瘍解析のための生物学的に駆動される概念を自律的に生成する、基盤的なエージェント型人工知能アプローチである。追加のモデル学習なしで複雑な病理データを直接処理する。SPARKは、肺腺がん、肺扁平上皮がん、大腸がん、乳がん、中咽頭扁平上皮がんの5種類のがんにわたる18の患者コホート（病理組織画像と臨床・経過情報を有する5,400人以上の患者）と、625人の患者からなる空間生物学乳がんデータセットで評価された。このフレームワークは、予後、既知の病理学的変数、予測バイオマーカーと相関する臨床的・生物学的に関連する概念を生成し、静的画像から推測される腫瘍進行と経時的変化のパターンも含まれる。専用モジュールにより、人間がSPARKと対話できる。SPARKによって作成されたツールの臨床的有用性を評価するには、さらなる前向き検証が必要である。すべてのコード、パラメータ、結果はオープンに公開されている。

Cell誌に掲載されたレビューは、「がんの特徴（Hallmarks of Cancer）」フレームワークの25周年を記念する特集号の一部であり、肝臓がんの生物学的特徴とその治療への影響を分析している。肝細胞がん（HCC）は肝臓がん症例の約85%を占め、肝内胆管がん（iCCA）は約10%を占めており、これらの腫瘍はしばしば進行期に診断される。HCCでは、遺伝子変化と炎症性微小環境によって駆動される制御不能な細胞増殖、血管新生、免疫監視を回避する能力などの主要なプロセスが関与している。これらの知見は、抗血管新生薬、分子経路阻害剤、免疫療法併用療法の開発を促進し、進行期疾患における一次治療となり、患者の生存率を改善した。iCCAでは、代謝変化とFGFR2融合やIDH1、ERBB2、BRAFの変異などの特定の遺伝子変化が個別化治療を可能にする。iCCA症例の約45%には、承認済みまたは試験中の治療薬で標的とできる変化が存在する。化学療法と免疫療法の併用は、進行期疾患の標準治療となっている。

Trends in Cancer誌の別のレビューでは、2020年に世界のがん死亡原因の第5位となった非喫煙者の肺がん（LCINS）のスクリーニングと研究への資金増額を求めている。米国と英国の数千人の肺がん患者を対象とした研究の証拠は、非喫煙者の肺がんの絶対数が増加していることを示唆しており、英国では2008年から2014年の間に症例数が2倍になっている。肺がんスクリーニング資源の圧倒的多数は喫煙者に向けられており、英国では喫煙経験のない人々に対する定期スクリーニングは行われていない。その結果、LCINSはしばしば遅れて診断され、転帰不良につながり、免疫療法は非喫煙者では有意に効果が低い。このレビューは、LCINSには遺伝学、クローン性造血、大気汚染・ラドン・受動喫煙などの環境曝露を含む、明確な原因と生物学が存在すると主張している。非喫煙者は腺がんを発症しやすく、肺腺がんの約80%が治療可能な変異を有するが、喫煙者と比較して免疫療法の効果が低い。肺腺がん患者の最大4.5%が、がんリスクを高める遺伝性の遺伝子変異を保有している。潜在的な予防戦略には、遺伝的素因を持つ人々への標的予防、汚染曝露による炎症、原因不明のクローン性造血、または炎症性疾患を持つ人々への抗炎症戦略、ラドン監視や大気汚染・受動喫煙への曝露低減などの公衆衛生介入が含まれる。