この傾向により、研究者は興味深い可能性を調査するようになりました。若い世代は生物学的損傷をより早く蓄積し、予想よりも早く身体を老化させているのでしょうか?

セントルイスのワシントン大学医学部の研究者らが主導した研究は、これが事実である可能性を示す証拠を提供している。研究チームは、若い世代が同等の年齢の古い世代よりも生物学的に早く老化している兆候を発見した。

科学者たちは、これらの変化が何であるかを理解するために現在も研究を続けています。この疑問は、バーンズ・ユダヤ病院とウォッシュ大学医学に拠点を置くサイトマンがんセンターの研究メンバーと、国立がん研究所と英国がん研究が設立した世界的な取り組みであるがんグランド・チャレンジズが参加する国際的な取り組みを通じて調査されている。

重要なことに、研究者らはまた、生物学的老化の加速が、若い世代におけるがんのリスクの増加と関連していることも発見した。一般に、早期発症がんとは、55 歳以下で診断されるがんを指します。

生物学的年齢と実年齢の差

暦年齢は、その人が生きてきた年数を測定するだけです。対照的に、生物学的年齢は、細胞、器官、代謝、その他の生理学的システムの測定可能な変化に基づいて身体がどのように老化するかを反映します。

研究者らによると、生物学的年齢と実年齢の差が大きくなるにつれて、がんのリスクは増加します。最近の世代の人は、それ以前に生まれた人よりも大きなギャップがあり、同じ実年齢で彼らの体が生物学的に大きく見えたことを示しています。

この世代交代により、若年成人におけるがんの増加の少なくとも一部が説明される可能性があります。

研究チームはまた、老化がすべての臓器系に同じように影響を与えるわけではないことも発見した。体の特定の部分の老化の促進は、特定のがんと関連しています。たとえば、生物学的に古いと思われる免疫系は早期の肺がんと関連していました。古い脂肪組織は早期の結腸直腸がんと関連していました。

結果は雑誌に掲載されました 自然医学。

加速した老化を測定することは、最終的に医師が異常に高いがんリスクに直面している若年層を特定するのに役立ち、早期の予防やスクリーニングが可能になる可能性がある、と研究者らは述べている。

「私たちの最終的な目標は、現代の環境がどのように生物学的にがんリスクを形成し、広範な予防推奨事項を個別化された介入に変えるかを解明することです」と分子疫学者であり、WashU Medicineの外科・医学准教授でもあるイン・カオ博士は述べた。 「これにより、リスクを特定し、個人の生態に合わせた予防戦略を開発することが可能になります。」

個々のがんの危険因子を超えて目を向ける

Cao氏のグループはこれまでに、肥満、代謝異常、アルコール摂取、座りっぱなしの行動、不適切な食事、帝王切開など、人の生涯にわたるがんリスクを形成する可能性のある多くの要因を研究してきた。

これらの要因のどれもが、なぜ若い年齢でがんが発症するのかを説明できる可能性があります。ただし、全体の傾向を独立して説明できる単一の要因はないようです。

このため、サイトマン研究員でもある曹氏とその同僚は、がんの罹患率を高めるために、時間の経過とともにどれだけ多くの異なる影響が連携して作用するかを測定する、より包括的な方法を開発することになった。

Cancer Grand Challenges のサポートにより、曹氏はチーム PROSPECT の責任者として、この問題をより大規模に調査することができました。

この新しい研究のために、研究者らは英国バイオバンクに登録されている15万4,000人以上の若者のデータを調べた。バイオバンクには広範な生物学、健康、ライフスタイルのデータが含まれている。

彼らはまた、米国に住む100万人以上の人々が参加する包括的な健康データベースを構築する取り組みである国立衛生研究所（NIH）のResearch All of Usプログラムに参加する米国の1万人以上の参加者を分析した。

体の老化速度を測定する

生物学的老化を判断するために、筆頭著者で曹氏の研究室の博士課程学生である如意天氏を含む研究者らは、2つの異なるスケールを調べた。

1つは、体全体の老化を測定する全身性老化です。もう 1 つは、臓器や生物学的システムがどれだけ早く老化するかを測定する臓器固有の老化です。

全身老化に関して、研究者らは、PhenoAge や Klemera-Doubal 法などの臨床バイオマーカーを使用する確立されたアプローチに依存してきました。彼らはまた、人間の代謝における年齢に関連したパターンを捉えるように設計されたメタボローム年齢スコアも使用しました。

たとえば、PhenoAge は 9 つの生化学血液マーカーを使用して生物学的老化を推定します。これらには、肝臓によって生成されるアルブミンや、腎臓によって排泄される老廃物であるクレアチニンが含まれます。

臓器特有の老化について、研究者らは、特定の臓器系に関連する複数のタンパク質のレベルを測定する血液プロテオミクスデータを分析しました。次に、それらのタンパク質パターンを使用して、個々の臓器の生物学的年齢が計算されました。

研究チームは、各出生コホートにおける生物学的年齢と実年齢との平均差を計算した。次に、標準偏差を使用して、各グループが学校平均とどれだけ異なっているかを測定しました。標準偏差は、平均値付近のデータ ポイントの広がりの尺度です。

若い世代ほど古い生物学的プロファイルを示す

英国と米国の両方の人口において、世代間の違いが明らかでした。

英国の参加者のうち、1965年から1974年生まれの人は、実年齢を考慮したとしても、1950年から1954年生まれの人よりも体系的に老化が1標準偏差23%高かった。

簡単に言えば、研究者が同じ実年齢で比較した場合、若い世代のメンバーは古い世代よりもわずかに大きな生物学的プロファイルを持っていました。

米国のデータではさらに大きな差が見つかりました。

1990年から1999年の間に生まれた参加者は、1965年から1969年の間に生まれた参加者よりも1標準偏差以上高い92%の体系的な老化を経験していた。

次に研究者らは、これらの生物学的老化の違いががんに関連しているかどうかを調べた。

老化の加速は早期がんと関連している

若年層における全身老化の進行は、早期固形がんリスクの 8% 増加と関連していた。最も強い関連性には、肺がん、胃腸がん、子宮がんが含まれていました。

全身老化のレベルに基づいて参加者を 3 つのグループに分けたところ、異なるパターンが現れました。

全身老化がより進行している人は、それほど進行していない参加者と比較して、早期固形がんのリスクが15%高かった。

研究者らが遺伝性がんのリスクと老化の加速に対する遺伝的感受性を考慮した後でも、この関連性は依然として残っていた。

別々の生物学的システムを調べると、特定のつながりが明らかになりました。

免疫系の老化が進むと、早期肺がんのリスクが高くなります。脂肪組織の老化が進むと、早期結腸がんのリスクが高くなります。

「健康なうちにがんのリスクにさらされている若者を特定できれば、早期介入から最も恩恵を受ける若者の予防と早期発見戦略に重点を置くことができる」と曹氏は述べた。

成人のがんの原因を解明する

この研究は、Cao 氏が率いる Grand Cancer Group である Team PROSPECT の一部として行われています。

Cancer Grand Challenges は、Cancer Research UK と National Cancer Institute (NCI) によって創設された国際的な研究資金提供イニシアチブです。さまざまな分野や国の科学者が集まり、がん研究における最も困難な問題のいくつかを調査します。

これらの問題の 1 つは、なぜ早期発症のがんがより一般的になっているのかということです。

「現時点では、世界中で早期がんの増加の原因について明確な答えはありませんが、このような研究は全体像をつなぎ合わせ、がんが個々の細胞内の変化だけでなく、体全体の広範な変化によっても影響を受けることを示すのに役立ちます」と、Cancer Grand Challenges ディレクターの David Scott 博士は述べました。 「この規模の研究は、これらの複雑な問題に対処するために世界中のさまざまな分野の科学者を集めたCancer Grand Challengesを通じて可能になりました。」

Cao氏らは現在、なぜ若い世代にがんの影響がより大きいのかをより深く理解するために取り組んでいる。

主な焦点は、環境、ライフスタイル、社会の変化がどのように身体に長期的な生物学的痕跡を残すかを解明することです。これらの影響には、老化の促進や、一部の人を病気にかかりやすくするその他の症状が含まれる場合があります。

研究者らは、こうしたリスクが生涯を通じてどのように蓄積するかを追跡することで、早期がんの生物学的起源を明らかにしたいと考えている。

最終的な目標は、がんが早期に発症する理由を理解するだけでなく、健康な状態でもリスクが高い人を特定することです。これにより、早期の予防とスクリーニングが可能になり、個人の生態に合わせて介入を調整できるようになり、がん治療が病気の発症前に阻止する方向にシフトする可能性があります。

この研究は、Cancer Grand Challenges イニシアチブによって支援され、Cancer Research UK によって資金提供された PROSPECT チームの一部であり、助成金番号 CGCATF-2023/100043 および CGCATF-2023/100037 でした。 NIH 国立がん研究所、助成金番号 OT2CA297577 および OT2CA297576。フランス国立がん研究所。英国がん研究腸ベイブ財団。このプロジェクトは、NIH/国立がん研究所からの助成金 (助成金番号 R37CA246175) によっても支援されました。 NIH/国立糖尿病・消化器・腎臓病研究所、認可番号 P30DK052574。アルビン J. がんセンターのサイトマン、バーンズ・ユダヤ病院財団を通じて。さらなる支援は、NIH 分子腫瘍研究助成金 T32CA113275 によってセントルイスのワシントン大学医学部に支援されたがん生物学パスウェイ博士前期フェローシップによって提供されました。小児消化器病学研究研修プログラムは、セントルイスのワシントン大学医学部に T32DK077653 を助成しています。ワシントン大学医学部、セントルイス臨床・トランスレーショナルサイエンス研究所、認可番号 UL1TR002345。そしてバーンズ・ユダヤ病院財団。内容は著者のみの責任であり、必ずしも NIH の公式見解を表すものではありません。