miRNA検査と従来のリキッドバイオプシー(DNA検査)の違いを徹底解説

miRNA検査と従来のリキッドバイオプシー(DNA検査)の違いを徹底解説

がん検診の分野で注目を集める「リキッドバイオプシー(血液による検査)」には、従来のDNA検査に加えて、miRNA(マイクロRNA)を使った新しいアプローチがあります。両者は同じ血液検査でも、見ているものがまったく異なります。

この記事では、miRNA検査とDNA検査の仕組み・得意分野・検出精度の違いをわかりやすく整理しました。どちらが自分に合っているのか迷っている方に、判断の手がかりをお届けします。

正しい知識を身につけることが、がんの早期発見への第一歩です。ぜひ最後まで読み進めてみてください。

リキッドバイオプシーとは何か|血液でがんを見つける新しい検査の全体像

リキッドバイオプシーとは、血液などの体液を使ってがんに関する情報を調べる検査手法です。従来の組織生検(バイオプシー)のように、身体にメスを入れて腫瘍の一部を切り取る必要がありません。そのため、患者さんの身体的な負担が格段に軽い点が支持されています。

「採血だけ」で身体への負担が少ない理由

リキッドバイオプシーが採血だけで済むのは、がん細胞が血液中にさまざまな「手がかり」を放出しているためです。がん細胞は増殖や死滅の過程で、DNAの断片やRNA、タンパク質などを血流中に送り出しています。

これらの微量な物質を高感度な技術で拾い上げることが、リキッドバイオプシーの基本原理です。通常の採血と同じ10mL程度の血液があれば十分に解析できるため、入院も麻酔も要りません。

リキッドバイオプシーで調べられる代表的なバイオマーカー

リキッドバイオプシーで分析する対象は1つだけではありません。主に、循環腫瘍DNA(ctDNA)、循環腫瘍細胞(CTC)、miRNA(マイクロRNA)、エクソソームといったバイオマーカーが含まれます。

主なバイオマーカーの比較

バイオマーカー由来特徴
ctDNA壊死・アポトーシス細胞遺伝子変異を直接検出できる
CTC原発巣・転移巣腫瘍細胞そのものを捕捉する
miRNA生きた細胞が能動的に分泌早期がんでも検出しやすい
エクソソーム細胞間コミュニケーション内部にRNA・タンパク質を含む

従来の組織生検と比べたリキッドバイオプシーのメリット

組織生検は確定診断のゴールドスタンダードですが、臓器の位置によっては採取が難しく、繰り返しの検査が大きな負担になる課題がありました。リキッドバイオプシーなら定期的な採血だけで腫瘍の変化を追跡でき、治療効果のモニタリングにも活用しやすいといえます。

従来のリキッドバイオプシー(ctDNA検査)はどうやってがんを見つけるのか

ctDNA(循環腫瘍DNA)検査は、がん細胞が血液中に放出したDNAの断片から、遺伝子変異やメチル化パターンを読み取る方法です。現在もっとも研究と臨床応用が進んでいるリキッドバイオプシーの代表格といえるでしょう。

ctDNAが血液に混ざる仕組み

がん細胞は成長するにつれて、その一部が自然に壊れたり、免疫によって攻撃されたりします。こうしてアポトーシス(細胞の自然死)やネクローシス(壊死)が起きると、がん細胞のDNA断片が血流へ放出されます。

つまり、ctDNAは主に「死んだがん細胞」から受動的に流れ出た遺伝情報です。この点は後述するmiRNAと大きく異なります。

次世代シーケンサーやPCRによる変異の検出

ctDNAの解析には、次世代シーケンサー(NGS)やデジタルPCR(ddPCR)が使われます。KRASやBRAF、TP53といったがん関連遺伝子の変異を血液から直接見つけることが可能です。近年はDNAメチル化パターンの検出も進み、がんの組織型を推定する研究も活発に行われています。

ctDNA検査が得意な場面と苦手な場面

ctDNA検査は、ある程度進行したがんで腫瘍量が多い場合に高い検出力を発揮します。治療中の薬剤耐性モニタリングや、術後の微小残存病変(MRD)の追跡にも利用されています。

一方、早期がんではctDNAの放出量が極めて少なく、検出が難しいケースがあります。腫瘍が小さいうちはアポトーシスやネクローシスの量も限られるため、感度に限界が生じやすいのです。

ctDNA検査の得意・苦手まとめ

場面得意度理由
進行がんの遺伝子変異特定高い腫瘍量が多くctDNA濃度が上がる
薬剤耐性の出現把握高い変異の経時的追跡に適している
早期がんスクリーニングやや低いctDNA放出量が少なく見逃しやすい
がんの発生臓器の推定研究段階メチル化解析で期待される

miRNA検査はがんの「超早期サイン」をとらえる|仕組みと特徴を解説

miRNA検査は、がん細胞が能動的に血液中へ送り出す小さなRNA分子を解析することで、がんの兆候をとらえる方法です。ctDNA検査とは根本的に異なるアプローチであり、とりわけ早期がんの検出に強みを持つと報告されています。

miRNA(マイクロRNA)とはどんな物質なのか

miRNAは18~24塩基ほどの短い非コードRNA(タンパク質を作らないRNA)で、遺伝子の発現を調節する機能を持っています。がんになるとmiRNAの発現パターンが大きく変わることが数多くの研究で確かめられています。

体内でmiRNAは、エクソソームと呼ばれる脂質膜の小胞に入って血液中を移動するか、タンパク質と結合した状態で循環しています。こうした保護構造のおかげで血液中でも分解されにくく安定しています。

がん細胞が「生きたまま」miRNAを分泌する点がDNA検査と違う

ctDNAが「死んだ細胞から受動的に漏れ出る」のに対して、miRNAの多くは「生きたがん細胞が意図的にエクソソームに詰めて分泌する」という大きな違いがあります。

項目ctDNAmiRNA
放出のされ方受動的(細胞死に伴う)能動的(生細胞が分泌する)
早期がんでの検出腫瘍量依存で低感度になりやすい少量の腫瘍でも分泌されやすい
安定性断片化しやすいエクソソーム内で安定している

なぜmiRNA検査は早期がんを見つけやすいと期待されているのか

がんがまだ数ミリの段階でも、がん細胞は周囲の環境とコミュニケーションを取るためにmiRNAを含むエクソソームを活発に分泌しています。腫瘍が大きくならなくても検出シグナルを得やすく、早期発見に向いていると考えられています。

胃がんや食道がん、大腸がんなどで、miRNAパネル検査がステージ1のがんに対しても高い感度を示したとする多施設共同研究が複数報告されています。

miRNA検査で対象になる主ながん種

miRNAをバイオマーカーとする研究は、肺がん、大腸がん、胃がん、食道がん、膵臓がん、肝臓がん、乳がんなど多岐にわたります。がん種ごとにmiRNAプロファイルが異なるため、複数のmiRNAを組み合わせたパネル検査の精度向上が進んでいます。

miRNA検査と従来のDNA検査(ctDNA)を項目別に比べてみた

miRNA検査とctDNA検査は、同じリキッドバイオプシーでありながら、検出する対象も得意分野も異なります。それぞれの長所と短所を正しく把握しておけば、がん検査の選択で悩む時間を減らせるはずです。

検出の感度と特異度はどちらが上なのか

ctDNA検査は、特定の遺伝子変異を持つがんに対して高い特異度を発揮します。つまり、「その変異があればほぼ確実にがん」と判定できる精度が強みです。ただし、変異を持たないタイプのがんは見逃す可能性があります。

miRNA検査は、遺伝子変異ではなく遺伝子の発現調節パターンの変化をとらえるため、より広い範囲のがんをカバーできます。メタアナリシスでは、大腸がんにおける血中miRNAの診断精度としてAUC 0.86~0.87という数値が報告されており、高い感度と特異度を両立しています。

検査にかかるコストと手軽さ

ctDNA検査は次世代シーケンサーを使う場合、解析コストが比較的高額になることがあります。miRNA検査はRT-qPCR(定量的リアルタイムPCR)で測定可能であり、短時間かつ低コストで結果を出せる方向に開発が進んでいます。

ただし、どちらの検査も日本国内で広く普及しているとはいえず、受けられる施設が限られている点は念頭に置いてください。

がんの早期発見に向いているのはどちらか

早期がんの発見という観点では、miRNA検査に軍配が上がるとする研究が増えています。前述のとおり、ctDNAはがん細胞が壊れて初めて血液中に現れるため、腫瘍が小さいほど濃度が低くなります。

これに対してmiRNAは生きた細胞から能動的に放出されるため、腫瘍の大きさに依存しにくいのが特徴です。胃がんの研究では、3つのmiRNA(miR-18a、miR-181b、miR-335)のパネルがステージ1でもAUC 0.85を達成したと報告されています。

どんな人にどちらの検査が向いているか

すでにがんの診断を受け、治療中の遺伝子変異を追跡したい方にはctDNA検査が適しています。分子標的薬の効果判定や耐性変異の早期把握が得意分野だからです。

自覚症状がない段階で広くスクリーニングを受けたい方や、家族にがんの既往がある方にはmiRNA検査が有望です。将来的には両者を組み合わせた「マルチアナライト検査」が主流になるかもしれません。

比較項目ctDNA検査miRNA検査
検出対象遺伝子変異・メチル化遺伝子発現調節パターン
放出メカニズム受動的(細胞死由来)能動的(生細胞分泌)
早期がん検出力腫瘍量に依存しやすい少量腫瘍でも検出しやすい
適した臨床場面治療中のモニタリング早期スクリーニング
解析技術NGS・ddPCRRT-qPCR・マイクロ流体カード

miRNAリキッドバイオプシーが早期がん発見に強い3つの理由

miRNA検査が早期がんの検出に優れるとされる背景には、生物学的に明確な根拠があります。単に「新しい検査だから良い」のではなく、がん細胞の振る舞いに基づいた合理的な理由を押さえておきましょう。

がん細胞は初期段階からエクソソームを活発に分泌する

がん細胞は、周囲の正常細胞や免疫細胞に働きかけるために、ごく初期の段階からエクソソームを放出しています。エクソソームの中にはmiRNAが封入されており、腫瘍微小環境の形成や血管新生の誘導に関与していると考えられています。

つまり、がんの「種」が芽吹いた時点でmiRNAの分泌は始まっています。腫瘍が目に見えるほど大きくなる前に検出できる可能性が高い点は、大きなアドバンテージです。

miRNAは血液中で分解されにくく安定している

  • エクソソームの脂質二重膜に守られてRNase(RNA分解酵素)の攻撃を受けにくい
  • AGO2タンパク質や高密度リポタンパク質(HDL)と結合した形態でも安定性を保つ
  • 採血後の保存条件にも比較的耐性があり、臨床応用しやすい

複数のmiRNAを組み合わせるパネル検査で精度が飛躍的に上がる

1種類のmiRNAだけでは見落としが出やすいですが、複数のmiRNAを同時に測定する「パネル検査」にすることで感度・特異度ともに大幅に改善されます。若年発症の大腸がんに対する4つのmiRNAパネルはAUC 0.92という高い精度を報告しています。

機械学習アルゴリズムで大規模データからパネルを絞り込む手法も登場しており、検査の標準化と品質向上が進んでいます。

がん種ごとに「固有のmiRNAプロファイル」が見つかっている

臓器ごとに発現するmiRNAのパターンが異なることは、多くの研究で確認されています。胃がんなら特定のmiRNAの組み合わせ、膵臓がんなら別の組み合わせといった形で、がん種を推定するマーカーの開発が進んでいます。この特性を活かせば、がんの有無だけでなく発生臓器まで絞り込める日が来ると期待されています。

リキッドバイオプシーを受ける前に知っておきたい注意点

リキッドバイオプシーには多くの利点がありますが、万能ではありません。検査を受ける前に、限界や注意すべきポイントを正しく把握しておくことが、冷静な判断につながります。

リキッドバイオプシーは確定診断にはならない

リキッドバイオプシーの結果だけで、がんの確定診断を下すことは現時点ではできません。あくまで「がんの可能性を高い精度で示唆する」ものであり、最終的な確定診断には画像検査や組織生検が必要です。

検査結果が陽性であった場合は、担当の医師とよく相談して次の精密検査を受けることが大切です。逆に、陰性であってもがんが完全に否定されるわけではない点も覚えておいてください。

偽陽性・偽陰性のリスクをどう考えるか

すべての検査には偽陽性(がんではないのに陽性と出る)と偽陰性(がんがあるのに陰性と出る)のリスクがあります。ctDNA検査では早期がんで偽陰性率がやや高く、miRNA検査では炎症や良性疾患による偽陽性が課題です。1回の結果だけで判断するのではなく、経時的な変化を追跡することが賢明でしょう。

検査を受けられる医療機関はまだ限られている

リキッドバイオプシーは臨床応用へ移行しつつありますが、対応可能な施設を事前に調べておくと安心です。検査の種類によって測定項目や解析精度が異なるため、どのバイオマーカーを対象にした検査なのかを確認してから受けましょう。

注意点具体的な内容対処法
確定診断の可否確定診断はできない精密検査と組み合わせる
偽陽性・偽陰性いずれの検査にも一定のリスクがある定期的な経過観察を行う
施設の数対応医療機関がまだ少ない事前に医療機関へ問い合わせる

がんの早期発見のためにmiRNA検査やリキッドバイオプシーを活かす方法

検査の仕組みを理解したら、次に大切なのは「自分の健康管理にどう取り入れるか」です。リキッドバイオプシーは、既存の検診と上手に組み合わせてこそ、がんの早期発見に威力を発揮します。

既存のがん検診とリキッドバイオプシーは「補い合う関係」にある

検査手法長所短所
画像検査(CT・MRIなど)腫瘍の位置と大きさを視覚化できる微小ながんは映りにくい
腫瘍マーカー(CEA・CA19-9等)手軽に血液で測定できる早期がんでは上昇しないことが多い
リキッドバイオプシー(miRNA・ctDNA)分子レベルの微量な変化を捉えられる確定診断はできない

かかりつけ医への相談が第一歩になる

リキッドバイオプシーに興味を持ったら、まずはかかりつけ医にその旨を伝えてみましょう。家族歴や既往歴を踏まえて、どの検査が適切かアドバイスを受けられます。医師と一緒に検査の目的を明確にしておけば、結果の解釈や次の行動の指針も立てやすくなります。

「早く見つけて早く手を打つ」が一番の安心材料になる

がんは早期に発見できれば、治療の選択肢が広がり、身体への負担も軽くなる傾向があります。miRNA検査を含めたリキッドバイオプシーは、そうした早期発見のための有力なツールとして世界中で研究が加速しています。正確な情報を手に入れ、自分自身の健康を守る一歩を踏み出してみてはいかがでしょうか。

よくある質問

miRNA検査は何種類のがんを同時に調べられますか?

miRNA検査は、測定するmiRNAパネルの構成によって対象となるがん種の範囲が変わります。現在の研究では、肺がん、大腸がん、胃がん、膵臓がん、食道がんなど複数のがんに対応するパネルの開発が進んでいます。

ただし、1回の検査ですべてのがんを網羅できるわけではなく、パネルの組み合わせによって検出可能ながん種が異なります。具体的にどのがん種を対象としているかは、検査を提供する施設に事前に確認してください。

リキッドバイオプシーのctDNA検査とmiRNA検査は同時に受けられますか?

技術的には、1回の採血から得られた血液を使ってctDNAとmiRNAの両方を解析することが可能です。実際に、ctDNAとmiRNAを組み合わせることで診断精度が向上するという研究報告もあります。

しかし、現時点ではこの2つを同時に提供する商業検査パッケージは限られています。将来的には、複数のバイオマーカーを一括で調べるマルチアナライト型の検査が普及すると見込まれています。

miRNA検査で「陽性」と出たら必ずがんと確定されますか?

miRNA検査で陽性反応が出たからといって、それだけでがんが確定するわけではありません。miRNAの発現変化は、がん以外の炎症や良性の疾患でも起こりうるため、偽陽性の可能性があります。

陽性の場合は、画像検査や内視鏡検査、必要に応じて組織生検を行い、総合的に判断するのが通常の流れです。検査結果について不安を感じたら、担当医に遠慮なく相談してください。

血液中のmiRNAは採血後に劣化しませんか?

miRNAはエクソソームの膜やタンパク質との結合によって保護されているため、血液中でも比較的安定した物質です。適切な方法で採血・保管すれば、解析に十分な品質を維持できます。

ただし、採血から処理までの時間が長すぎたり、保存温度が不適切だったりすると品質に影響が出ることがあります。検査を受ける際は、専門の検査施設で適正な手順に従って採血してもらうことが大切です。

リキッドバイオプシーのmiRNA検査はどのくらいの頻度で受けるのが望ましいですか?

受検の頻度については、まだ統一されたガイドラインが確立されていません。研究段階では、年に1回または半年に1回の間隔で経過を追跡するプロトコルが多く採用されています。

家族にがんの既往がある方やリスクが高い方は、担当医と相談のうえ定期的なスケジュールを組むとよいでしょう。個々の状況に合わせた受検間隔を設定することが、早期発見への近道です。

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この記事を書いた人 Wrote this article

前田 祐助

前田 祐助 医学博士 / 医師

慶應義塾大学医学部大学院にて、がんの発生メカニズム(発癌機構)や、慢性炎症と腫瘍の関係性に関する基礎研究に従事し、医学博士号を取得。 特に、胃がんにおける炎症微小環境の解析や、細胞シグナル伝達(COX-2/PGE2経路など)による腫瘍形成の研究において実績を持つ。 現在は、大学病院や研究機関で培った「根拠(エビデンス)に基づく医療」の視点を活かし、疾患の早期発見や予防医療の啓発活動を行っている。 【保有資格・所属】 医学博士(慶應義塾大学)/ 医師免許 / 日本内科学会 / 日本医師会認定産業医