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究極の遠隔医療:スペースミッション中に発生した頸静脈血栓症

2020年1月9日

我が国でも遠隔医療に対するガイドラインが制定され、徐々にオンラインで医療を提供する機関が増えている。しかしほとんどは病気についての相談で、例えば医療従事者が全く存在しない地域で、緊急の診断、治療を行えるような体制が取れるまでは、時間がかかるだろう。

しかしこんなケースが最近国際宇宙ステーションで突発したようで、この時の経過が1月2日号のThe New England Journal of Medicineに発表されたので紹介する。

何か症状が現れて見つかったわけではなく、宇宙での血管状態を調べる研究で超音波検査を宇宙飛行士同士で実施している時、左頸静脈に血栓が発見されたのが発端だ。

(これからわかるのは、遠隔医療に頼る場合は、超音波診断器は強い味方になるので、一般の人でも使えるようなシステムが開発されることは重要だ。)

画像は地上の専門家により精査され、極めて大きな血栓で治療が必要と判断された。血栓破壊術などは不可能で、普通こんな場合経口抗凝固剤を用いるが、常備されていたのがヘパリンだけだったので、診断翌日にはヘパリンの静脈注射を始めることに決まった。

(無重力状態でバイアルから注射器に移すのは至難の技らしい)

この間、血栓の大きさが減ることを確認し、ヘパリンの量を減らしながら43日間静脈注射を続ける一方、次の補給船で経口抗凝固剤を届けることに成功し、ミッション終了の4日前まで服用を続けている。船上の検査では、血栓は縮小しても、最後まで自然血流は強く障害されていた。

着陸時に大きく血流が変化することが予想されたので、抗凝固剤投与を中止した後、着陸している。驚いたことに、着陸直後の検査で、自然血流が回復し、血栓もかなり消失していることが確認された。その後24時間経って再検査した時には、血栓はほぼ消失してその後全く問題がない。

健康人にこれほどの頸静脈血栓が発症することは普通予測できない。おそらく血流が大きく変化する無重力空間のせいだと思われるが、だとすると今後も同じようなケースが出る可能性がある。

しかし今回のケースは究極の遠隔治療と言える。このような経験が積み重なって、医師のいない地域の遠隔医療でできること、できないことが仕分けされ、システムを完成させることができるようになるのだろう。今後高齢化が進む我が国にとっても重要な問題だ。

1月9日 神経芽腫と環状DNA(12月16日 Nature Genetics オンライン掲載論文)

2020年1月9日

我々の世代は環状DNAと聞くと、免疫グロブリン遺伝子やT細胞受容体遺伝子が再構成した時に形成されるDNAを思い出す。遺伝子再構成のルールを明らかにするために、免疫グロブリン遺伝子を含む環状DNAを特定しようと研究室が競っていた。しかし、環状DNA自体はそれほど珍しいことではなく、多くの細胞で見られることがすでに明らかになっている。特にガンでは、染色体外で増幅できる可能性から、ガン遺伝子の発現を高める一つの手段として注目されていた。

今日紹介するスローンケッタリングガンセンターからの論文は、神経芽腫に見られる環状DNAを網羅的にリストし、その機能を探った研究でNature Geneticsにオンライン掲載されている。タイトルは「Extrachromosomal circular DNA drives oncogenic genome remodeling in neuroblastoma (染色体外の環状DNAは神経芽腫の発ガン性ゲノムリモデリングに関わっている)」だ。

昔は環状DNAの検出にはPCRを用いてそれだけを増幅する手法で探し出していたが、最近は全ゲノム配列データをコンピューターで解析し、環状構造ができるときに新たに発生する配列をベースに、ゲノムDNAと環状DNA を区別してリストすることが可能になっている。この研究では、これに直線上のDNAだけ消化する方法で精製した環状DNAの配列も加えて、環状DNAの由来や量、そしてゲノムへの再挿入の有無などをほぼ完全に把握できるようにしている。

これらのデータを解析すると、

  • 神経芽腫に環状DNAの多くはcDNAが環状になったもので、ゲノムから直接発生したのは1細胞あたり一個程度。直接ゲノムから飛び出してきた環状DNAは結構大きく、平均で0.7Mもある。一方、cDNAからできた環状DNAの大きさの平均は2.4Kb程度。
  • どちらの環状DNAでも神経芽腫のドライバー遺伝子であるMYCNが濃縮されており、もともと遺伝子増幅がある場所が環状DNAを作りやすい。
  • 環状DNAと遺伝子発現を見ると、環状DNAとして増幅されることで遺伝子発現は確かに上昇しているが、これで全て発ガンに必要な遺伝子発現の上昇を説明できないことも明らかになった。
  • ゲノムから切り出されてできた環状RNAは遺伝子の様々な場所に再導入され、キメラ遺伝子を形成したり、逆にテロメラーゼなどの増殖に都合のいい遺伝子の発現を上昇させたりする。すなわち、トランスポゾントして働いて、ゲノムの安定性を低下させ、悪性のクローンが発生しやすくなる。
  • 実際の症例で、MYCNを含む環状DNAが再導入された患者さんを、検出されなかった患者さんと比べると、予後は極めて悪い。

以上が結果で、環状DNAがガンの悪性化に関わるメカニズムについてはよく理解できた。ただ、タイトルを見て、ひょっとしたら全身転移していても急に治癒するような不思議な神経芽腫の性質も説明する論文かと期待したが、そこまではいかなかった。しかし、なんでも徹底的に調べることの重要性はよくわかった。

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