精密医療の進展、希少がん・小児がんに個別化治療で照準

研究者らは、遺伝子プロファイリング、人工知能（AI）、新規ドラッグデリバリー技術を通じて、希少がんおよび小児がんに対する個別化治療戦略を前進させている。希少がんは年間40,000人未満に発生するが、総体として全がんの27%を占め、がん死亡の25%の原因となっている。

Investigation of Profile-Related Evidence Determining Individualized Cancer Therapy（I-PREDICT）として知られる臨床試験は、各患者の腫瘍が持つ固有の遺伝子設計図を用いて個別化薬物治療を構築し、複数の薬剤を組み合わせて腫瘍の主要な遺伝学的ドライバーのいくつかを同時に標的とする。多くの腫瘍には複数のがん原因変異があり、二次的な分子異常も同時に対処することで治療効果を高め得る。

I-PREDICTのアプローチは、消化管間質腫瘍に加え、希少がんからより一般的ながんまで幅広い領域で成功裏に適用されてきた。2016年に同試験に参加した乳がん患者の1人は、9年前にホスピスケア寸前だったが、現在はがんが消失している。

希少腹部がん、とりわけ膵臓や消化管（虫垂腫瘍を含む）に発生するがんでは、研究者らは腫瘍切除手術に加え、加温化学療法（HIPEC）を腹腔内へ直接投与する治療を組み合わせてきた。虫垂がん組織モデルを初めて用いて実験室で新規薬剤を検証したことにより、従来は乳がん治療に用いられてきた薬剤Palbociclibが、この希少疾患の治療において顕著な可能性を示すことが見いだされた。既にFDA承認薬であり副作用プロファイルが既知であるため、臨床試験へ迅速に移行し得る。

Journal of Clinical Oncologyに掲載された結果は、Palbociclibが虫垂がんに対する初の真に有効な分子標的療法であり、同様の遺伝子変異を共有する他のがんにも有効である可能性を示した。米国各地の患者がこの発見の恩恵を受け始めており、報告に基づいて保険会社は当該治療の補償範囲を拡大した。

小児腫瘍学では、毎年400,000人以上の小児ががんと診断されており、世界的に小児の疾病・死亡の主要因の一つとなっている。急性リンパ芽球性白血病の生存率は高所得国では90%を超える一方、多くの低・中所得国では40%未満にとどまる。長期生存者は、アントラサイクリン系薬剤による心疾患、シスプラチンによる難聴、頭蓋照射後の学習困難など、非感染性疾患のリスクに直面する。

AI駆動の分子プロファイリングは、遺伝学的データ、臨床データ、治療データを解析し、小児が治療にどのように反応するかを予測して用量を調整し、副作用リスクを低減し得る。3Dナノプリンティングは、必要に応じた個別化医薬品の製造を可能にする。PubMed、Scopus、Web of Science、Google Scholar（2005-2024）を対象とした構造化文献検索により、白血病、神経芽腫、脳腫瘍、骨肉腫、リンパ腫にわたり、AI支援プラットフォームが個別化化学療法の曝露を改善し、臨床または薬理ゲノムマーカーに基づく毒性を予測し、早期治療の修正において臨床医を支援したことを示す研究が同定された。

3Dナノプリンティングは、小児が服用しやすい製剤、多剤ポリピル、徐放製剤を可能にし、投与エラーを減らして治療アドヒアランスを改善した。ベイズ治療薬物モニタリングとオンデマンドの小児薬剤プリンティングを病院内で行った初期経験は、実臨床環境における高い実現可能性を示唆した。腫瘍内の遺伝学的多様性により、同一腫瘍内の部位ごとに反応が異なり、治療失敗のリスクが高まる。

多くの医薬品は成人向けに設計された後、小児に適用されるため、投与エラー、アドヒアランス不良、有害な副作用につながり得る。AIガイド下の用量設定とナノプリント製剤は精度を高め、急性および晩期毒性を低減し、がんの小児におけるより良好な長期転帰を支える、とりわけ疾患特異的ニーズと結び付けられた場合に有用である。