肺がん
- 肺がんは日本人の死因第1位であり、2020年には75,585人が死亡。喫煙が最大のリスク因子で、タバコの煙には約70種類の発がん物質が含まれる
- DNA領域rs753955(TNFRSF19遺伝子)のG型変異を持つ人は肺がんの発症リスクが高い傾向にあることが研究で判明
- 禁煙・定期検診・遺伝子検査により、早期段階からのリスク把握と予防対策が可能
概要 肺は、袋状であり、気管支と肺胞から成り立っています。 気管支は、肺内で空気の通り道を担い、肺胞は、枝分かれした気管支の先にぶどうの房のように無数に存在し、酸素と二酸化炭素の交換場所となっています。 肺がんは、上皮細胞に遺伝子の傷がつくことで発生します。 特に、タバコの煙には、遺伝子を傷つける約70種類もの発がん物質が含まれており、肺がん発症の主たる原因となっています。 喫煙以外にも、汚染大気や家族歴も肺がん発症リスク因子として考えられています。 最近の研究では、遺伝子「TNFRSF19」の多型が、肺がんの発症リスクにある程度影響を与えることが報告されています。 2. 理論的根拠 中国の南京医科大学をはじめとする研究により、遺伝子「TNFRSF19」付近にある特定の部位の遺伝子型によって、肺がんの発症が多く見られることが明らかになりました。(参考リンク1) この部位はDNA領域「rs753955」と呼ばれ、3つの遺伝子型「AA型」「AG型」「GG型」が存在します。 Risk Alleleである「G」を持つ「GG型」は肺がんの発症が多く見られ、「AG型」はやや多く見られます。日本人の遺伝子タイプは、「AG型」が48.8%、「AA型」が33.3%、「GG型」が17.9%です。(参考リンク2) 肺がんは日本人の死因の第1位であり、性別ごとでも男性の第1位、女性の第2位の死因となっています。(参考リンク3) 国立がん研究センターの統計によると、2020年には75,585人が肺がんで亡くなりました。 肺がんは進行するまで症状が出ないことが多く、出ても風邪や喫煙に伴う症状(咳や痰)などと区別がつきにくいため、発見が遅れる傾向にあります。 このことから、遺伝子検査により肺がんに対する遺伝的傾向を事前に把握することで、早い段階からの肺がんの定期検診や禁煙などの対策を取ることが可能となります。 3. 作用機序 「TNFRSF19」という遺伝子は、人間の24の染色体のうち、13番染色体に位置しており、「cJun N 末端キナーゼ(JNK)シグナル伝達経路」という経路を介して、細胞死(アポトーシス)を誘導する役割がある可能性があります。 DNAが損傷した細胞は、積極的に細胞死をしないとがん化してしまいます。 実際、遺伝子「TNFRSF19」の発現が低下している患者は、予後が悪くなることが分かっています。(参考リンク4) また、DNA領域「rs753955」は、近くの遺伝子の発現を調整する役割(エンハンサー)と共に、遺伝子「TNFRSF19」の発現を低下させ、気管支上皮細胞のDNA修復効率および細胞死応答を低下させることが報告されています。(参考リンク5) 以上から、DNA領域「rs753955」は肺がんの発症リスクに関与する一塩基多型の一つとして注目されています。
肺がんとは何か
肺がんは、肺の気管支や肺胞の上皮細胞に遺伝子変異が蓄積して発生する悪性腫瘍です。日本人の死因第1位であり、男性の死因第1位・女性の死因第2位を占めます(参考リンク3)。2020年には国内で75,585人が肺がんにより死亡しました。
肺がんの原因とリスク因子
肺がん発症の最大の原因は喫煙です。タバコの煙には約70種類の発がん物質が含まれており、これらがDNAに損傷を与え、がん化を促進します。
- 喫煙:肺がん発症の最大リスク因子。喫煙者のリスクは非喫煙者の約15〜30倍
- 大気汚染:PM2.5などの微小粒子状物質への長期曝露
- 家族歴:肺がんの家族歴がある場合、発症リスクが上昇
- 遺伝的素因:TNFRSF19遺伝子(rs753955)やCHRNA3遺伝子(rs1051730)の多型がリスクに関与
- 職業性曝露:アスベスト、ラドンなどの発がん物質への曝露
肺がんの種類と特徴
| 分類 | 主な種類 | 特徴 |
|---|---|---|
| 非小細胞肺がん | 腺がん・扁平上皮がん・大細胞がん | 全肺がんの約85%。進行が比較的遅い |
| 小細胞肺がん | 小細胞がん | 全肺がんの約15%。進行が速く転移しやすい |
肺がんの初期症状
肺がんは進行するまで自覚症状が出にくい疾患です。症状が出ても風邪や喫煙に伴う症状と区別がつきにくいため、発見が遅れる傾向にあります。
- 長引く咳(2週間以上)
- 血痰(痰に血が混じる)
- 胸痛・息切れ
- 体重減少・食欲低下
- 嗄声(声がかすれる)
肺がんの予防法
肺がんリスクを軽減するために、以下の対策が推奨されます。
- 禁煙:最も効果的な予防法。禁煙後10年でリスクが約半分に低下
- 定期検診:年1回の胸部X線検査、高リスク者は低線量CT検査
- 遺伝子検査:TNFRSF19・CHRNA3遺伝子の多型を確認しリスク傾向を把握
- 環境対策:大気汚染への曝露を最小限にする
遺伝子と肺がんの関連
DNA領域rs753955(TNFRSF19遺伝子)と発症リスクの関係
中国・南京医科大学をはじめとする研究(参考リンク1)により、DNA領域rs753955が肺がんの発症リスクと関連していることが判明しました。
- rs753955にはAA・AG・GGの3つの遺伝子型が存在
- Risk AlleleであるG型を持つGG型は肺がんの発症が多く見られる
- AG型もやや発症リスクが高い傾向
日本人における遺伝子型分布(rs753955)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| AA型 | 39.6% | 14.9% |
| AG型 | 46.6% | 47.4% |
| GG型 | 13.7% | 37.6% |
TNFRSF19遺伝子の作用機序
TNFRSF19遺伝子は13番染色体に位置し、JNK(cJun N末端キナーゼ)シグナル伝達経路を介して細胞死(アポトーシス)を誘導する役割を担います。
- DNAが損傷した細胞は、積極的に細胞死を起こさないとがん化するリスクがある
- TNFRSF19の発現が低下している患者は予後が悪化することが確認されている(参考リンク4)
- rs753955は、近傍遺伝子の発現を調整するエンハンサーとして機能し、TNFRSF19の発現を低下させる
- その結果、気管支上皮細胞のDNA修復効率および細胞死応答が低下する(参考リンク5)
DNA領域rs1051730(CHRNA3遺伝子)の関与
rs1051730はCHRNA3遺伝子に位置し、ニコチン受容体のサブユニットをコードしています。この遺伝子多型はニコチン依存性と肺がん発症リスクの両方に関連しています(参考リンク6)。
日本人における遺伝子型分布(rs1051730)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| GG型 | 96.1% | 45.6% |
| GA型 | 3.7% | 43.8% |
| AA型 | 0.1%以下 | 10.5% |
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域:肺がん
肺がん に最も強く影響する遺伝子領域は、rs753955です。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです。
- AA
39.6 % - AG
46.6 % - GG
13.7 %
他に、肺がんに関わる遺伝子領域はrs1051730があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- GG
96.1 % - GA
3.7 % - AA
0.1%以下
検査の根拠
中国・南京医科大学をはじめとする研究(参考リンク1)により、遺伝子TNFRSF19付近にあるDNA領域rs753955の遺伝子型によって、肺がんの発症リスクが異なることが明らかになりました。Risk Alleleである「G」を持つGG型は肺がんの発症が多く見られ、AG型もやや発症リスクが高い傾向にあります。日本人の遺伝子タイプは、AG型が48.8%、AA型が33.3%、GG型が17.9%です(参考リンク2)。
今回調査したDNA領域
細胞中に存在するDNAマップの模式図
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関連遺伝子
| 関連遺伝子 | TNFRSF19 |
|---|---|
| 関連遺伝子 | CHRNA3 |
よくある質問(FAQ)
Q1. 肺がんとは何ですか?
肺がんは、肺の気管支や肺胞の上皮細胞に遺伝子変異が蓄積して発生する悪性腫瘍です。日本人の死因第1位であり、2020年には75,585人が肺がんで死亡しています(参考リンク3)。
Q2. 肺がんの主な原因は何ですか?
最大の原因は喫煙です。タバコの煙には約70種類の発がん物質が含まれています。喫煙以外にも大気汚染、家族歴、遺伝的素因(TNFRSF19遺伝子のrs753955多型など)がリスク因子として報告されています(参考リンク1)。
Q3. 遺伝子検査で肺がんのリスクは分かりますか?
DNA領域rs753955(TNFRSF19遺伝子)およびrs1051730(CHRNA3遺伝子)の遺伝子型を調べることで、肺がんの発症リスク傾向を把握できます。rs753955のG型変異を持つ人はリスクが高い傾向にあることが研究で判明しています(参考リンク1)。
Q4. 肺がんの初期症状にはどのようなものがありますか?
肺がんは進行するまで自覚症状が出にくい疾患です。長引く咳、血痰、胸痛、息切れ、体重減少などが初期症状ですが、風邪や喫煙による症状と区別がつきにくいため、定期検診が重要です。
Q5. 肺がんの予防法は何ですか?
最も効果的な予防法は禁煙です。禁煙後10年でリスクが約半分に低下します。また、年1回の肺がん検診(高リスク者は低線量CT検査)を受けること、遺伝子検査でリスク傾向を把握することが推奨されます。
参考文献
- 参考リンク1 : 2011 Jul., Zhibin Hu, nature genetics.
- 参考リンク2 : DNA領域「rs753955の情報」 TogoVar
- 参考リンク3 : 「肺がん」の情報 がん情報サービス
- 参考リンク4 : 遺伝子「TNFRSF19」の情報 Human Protein Atlas
- 参考リンク5 : 2019 May., Lipei Shao, BMC
- 参考リンク6 : 2008 Dec., James D McKay, Nat Genet