色分けされた手術

細胞の種類ごとに色分けされた教科書と、実際の手術は今まで全く異なるものでしたが、これからは違います。TEDMEDではクウェン・グエンが分子マーカーを使って、どこを切ればいいのかが見えるように腫瘍を緑色に光らせます。

今日お話ししたいことは

医学における
大きな誤解の一つについてです

それは 医学的な大発見が

続きさえすれば
私たちの抱える問題は

全て解決されるという考えです

私達の社会は 夢みがちです

科学者が 独りきりで

ある夜遅くに

世界を揺るがすような発見をする

ジャーン! 一夜にして
全てが変わってしまう

とても魅力的な想像です

しかし実際はそうではありません

現実では 現在の医学は
団体競技なのです

様々な意味で

ずっとそうでした

私が実際にそれを

まざまざと体験したときのことを

お話ししましょう

私は外科医です

そして私たち外科医は常に

光と密接な関係がありました

［光あれ!］

切開すると患者の身体の中は
とても暗いのです

何をしているかの確認に光が必要です

そのため 手術は伝統的に

朝早くに開始して

日光を有効活用してきたのです

この昔の絵を見ると

初期の手術室が大体

建物の一番上に置かれていたのが分かります

西洋で一番古い手術室が

ロンドンにあります

この手術室は

教会の一番上にあり

日光を取り入れるようにしています

そしてこれはアメリカでもっとも有名な

病院のひとつである

ボストンのマサチューセッツ総合病院です

手術室はどこでしょう?

まさにここ

建物の頂上にあり

たくさんの窓から光が入るようになっています

今日の手術室では

日光は必要なくなりました

日光を使う替わりに

手術室用に作られた

照明器具を使うからです

肉眼で見える光ではなく

今までは見えなかったものが

見えるようになる

違う種類の光をもたらすことができます

これが私の考えている光

蛍光の魔法です

少し補足させてください

医学部の授業では

画面のように図解で解剖学を学び

全てが色分けされていました

神経は黄色 動脈は赤色

そして静脈は青色です

誰でも外科医になれそうですよね

しかし これは首の図と同じ部位ですが

実際の手術で目にするとき

それぞれの組織を見分けるのは

そう簡単ではありません

この数日間 私たちは

ガンが我々の社会でまだまだ

緊急の問題であり

１分に１人がガンで亡くなる状況を

解消することが

どれほど強く求められているか
聞いてきました

ガンが早期に見つかり

手術によって摘出できる場合なら

そのガン細胞に

どんな遺伝子やタンパク質が

含まれていても関係ありません

もうビンの中にあるのですから

摘出は完了し ガンが完治したのです

ガン切除法をお話しします

医者は 研修を通じ ガンの見え方

触感や他の組織との繋がり

そして あらゆる経験を元に
最善を尽くして

こう言います
「よし ガンはなくなった

うまくいった 摘出が終わった」

患者がまだ手術台に寝ている時に

こんな風に外科医は話します

実際には全て摘出したか
まだわかりません

患者の手術部位に残された

周辺数か所から検体をとり

病理検査室へ送る必要があります

検査中 患者は手術台の上にいて

看護師 麻酔医 外科医 そして

助手は待っているのです

待つしかないのです

病理医はその検体を

凍らせ 切断し 一つずつ顕微鏡で確認し

手術室へ結果を伝えます

１検体につき20分かかります

もし３つ検体があったら

１時間かかるのです

そして病理医が言うのは

「実は AとBは大丈夫ですが

Cにはまだガンが残っているので

その部分を切除してください」

手術ではこの検査と切除を何回も続けます

この手順を経てはじめて こう言えます

「終わりました

全ての腫瘍は摘出されたと思います」

数日後に患者は帰宅しますが

私たち担当医に電話がかかり

「残念ですが

最終の病理検査を

最後の検体に行っていたところ

辺縁にガンがありました

患者にはまだガンが残っています」と

告げられるのは

度々ある話です

こうなると医者は 自分の患者に

再手術の可能性だとか

放射線療法や化学療法などの

追加の治療が必要なことを
伝えねばならなくなります

ですから 外科医が手術中に

術野にガンが残っているかを

確実に分かる方が

良いに決まっていますよね

様々な意味で 私たちはいまだに

暗闇の中で手術しているような
ものなのです

2004年 外科の研修中に

ロジャー・チェン先生と

出会う幸運に恵まれました

2008年にノーベル化学賞を

受賞した方です

ロジャーとそのチームは

ガンの発見方法を研究しており

とても賢い分子を

開発していました

彼らが開発した分子は

3つの部分からできています

主要な部分は青い部分 ポリカチオンで

体の中のどの組織にも

とてもくっつきやすいものです

この成分だけを

含む溶液を

ガン患者に投与すると

全てが光ってしまいます

特異的なものはありません

まったく特異性がないのです

そこで彼らはさらに２つ
成分を加えました

１つ目は赤い部分 ポリアニオンで

シールの裏側のように

くっつかない役目を果たします

この２つを一緒にすると
分子は中性になり

何物にも着かなくなります

これら２つの分子は
特定の「分子ハサミ」でしか切れない

第３の物質により結び付けられます

分子ハサミとは
例えば腫瘍が作り出す

タンパク分解酵素のようなものです

次のように使います

この３部構成の分子を含む溶液を作って

緑色で表されている

色素と一緒にガン患者の
静脈に注射します

すると

正常な組織はハサミとはならず

分子は体内を素通りし
排泄されます

しかし腫瘍があった場合

分子ハサミが存在し

この分子を切断可能部位で

切断します

そして こうなります

腫瘍は標識され

蛍光を発します

これは腫瘍が神経の周りに

できている例です

腫瘍がどこかわかりますか?

私が研究中には分かりませんでした

しかし ほら 蛍光です

緑色に見えます

そう 今なら皆さん全員が

ガンの位置が分かりますね

手術室 術野でも
分子レベルでガンの場所や

外科医が摘出のために

どう切除すれば良いのか

どの程度周りを切除するのか

分かるのです

また 蛍光のすごいところは

明るいだけではなく

組織を透過して光るところです

蛍光が発する光は 組織を

通り抜けられるのです

なので 腫瘍が表面になかったとしても

見ることができるのです

この動画では 腫瘍が

緑色に光っているのが見えます

実は正常な筋肉が上にかぶさっています
見えますか?

その筋肉をはぎ取ってみましょう

しかし筋肉をめくる前でも

腫瘍が下にあるのが見えました

これが腫瘍を蛍光で

標識することの長所なのです

境目が分子レベルで

見えるだけではなく

表面ではない 通常見えないところに

あったとしても見えるのです

またリンパ節転移発見にも活用できます

センチネルリンパ節切除は

乳ガンやメラノーマ（悪性黒色腫）の治療を
大きく変えました

以前は腋下リンパ節を

全て切除するという

患者を弱らせてしまう手術が必要でした

センチネルリンパ節切除が標準的な

手術方法となった今 外科医は

リンパ節のうちで ガンの下流にある

最初のリンパ節だけを
探せばよくなりました

もしそのリンパ節にガンがあった場合

その女性は腋下リンパ節の

廓清手術を受けるのです

つまり

リンパ節にガンが見つからなかった場合

その女性は不必要な

手術を受ける必要がないのです

しかし現在の手術法では
センチネルリンパ節は

どこへ行くかを示す

地図に過ぎません

例えば高速道路を運転していて

次のガソリンスタンドを知りたければ

地図があれば
道の先のガソリンスタンドがわかります

しかしそこにガソリンが

あるかどうかまではわかりません

切り出して 家にもって帰り

スライスして 中を見て

やっと ガソリンがあることがわかるのです

このやり方だと多くの時間が必要です

検査の間も患者はまだ手術台の上です

麻酔医や外科医は待っています

時間がかかるのです

私たちの技術を使えばその場でわかります

小さな丸いコブがたくさん見えますね

この中に肥大したリンパ節があります

他のものと比べて少しだけ大きいものです

風邪でも
肥大したリンパ節は見られます

肥大してもガンがあるとは限らないのです

私たちの技術があれば

外科医はすぐさま

どこにガンがあるか見分けられます

深くはお話ししませんが

私たちの技術は

腫瘍や転移性リンパ節を
蛍光で標識するだけではなく

同じ３部構成の分子を使って

ガドリニウムの標識もでき

非侵襲的検査に使えます

ガン患者に対して

リンパ節がガンに侵されているかを

手術する前に知りたいと思えば

MRIで見ることができます

手術では何を切除すべきかを

知るのが重要です

しかし同様に

身体機能に大切なものを

温存することも重要です

意図しない損傷を避けることが
とても重要です

ここで私がお話ししているのは

神経のことです

神経は傷つけられると

麻痺や

痛みを引き起こします

前立腺ガンを例に取ると

60%の男性が

前立腺ガンの手術のあと

尿失禁と勃起不全を

起こす可能性があります

多くの人に多くの問題が
起こってしまうのです

そしてこれは

外科医が十分に注意して

神経を避けるような手術
神経温存手術をしても

起こるのです

前立腺ガンの場合には

これらの神経はとても細く

実際には見えないのです

血管に沿っていると知られている

解剖学的な経路を

たどっているに過ぎません

これは誰かが研究しているからこそ
わかることですが

それは実際の場所は

まだ研究中ということです

こんな手術で大丈夫でしょうか

ガンの場所がわからないのに
切除しようとしているのです

神経の場所がわからないのに
温存しようとしているのです

お伝えしたように 蛍光によって

神経を可視化できれば

すばらしくないですか?

最初はあまり支持されませんでした

人には「長年この方法でやってきて

問題はないですよ

合併症もそれほどないし」と
言われました

にもかかわらず 私は研究を進めました

ロジャーが助けてくれたのです

チーム全員を連れてきてくれました

ここでも団体競技の必要性がわかります

そしてついに神経を特異的に標識する

分子を見つけたのです

この溶液を作り

蛍光で標識し

マウスに投与したら

神経が文字通り光ったのです

どこが神経かわかります

これはマウスの坐骨神経です

大きく太い部分がよく分かるでしょう

しかし 私が今切開しているところには

とても微細な分枝がありますが

実際には見えません

小さいメデューサの
頭のようなものが見えますね

顔の表情や動き 呼吸に関わる

それぞれの神経や

前立腺のあたりの排尿の神経も

見ることができます

神経一つずつを見ることができるのです

この２つの蛍光試薬を同時に使うと
どうなるかお教えしましょう

ここに腫瘍があります

この腫瘍の辺縁がわかりますか?

これでわかりますね

この腫瘍に入り込んでいる
神経はどうでしょう?

白い部分は見やすいですが

腫瘍の中に入っている部分はどうでしょう?

どこに入っているかわかりますか?

これでわかりますね

基本的には 私達は

組織を染色し

手術野を色分けする方法を開発したのです

これはちょっとした突破口です

手術のやり方を変えると思っています

私達は研究結果を

米国科学アカデミー紀要と

ネイチャー バイオテクノロジーで
発表しました

ディスカバーとエコノミストでは

解説を頂いています

多くの同僚の外科医に見せたところ

「すごい 私の患者も

恩恵を受けられるだろう

この方法なら 私の手術は

より良い結果が出せて

合併症も少なくなる」と

言っていました

今 待ち望まれているのは

この技術の更なる発達と

通常の手術室で

この蛍光を見ることを

可能にする器機の

開発です

最終的なゴールは

これらを患者に適用することです

しかし 一回使用の

蛍光分子を開発する単純な

やり方はないと

わかりました

当然ながら医薬業界では

長期間 毎日服用する

複数回使用薬などに焦点が当てられています

私達はこの技術を発展させることに
専念しています

また新薬の開発や 成長因子の使用

周囲の細胞を傷つけずに

問題の原因となる

神経を殺すことに注力しています

私達はこれが可能であること
専心すべきことであると信じています

最後に お伝えしたいことがあります

革新が成功するには

１つの突破口だけでは成し得ません

短距離走ではありません

個人競技ではないのです

革新が成功するには

団体競技 リレー競技が必要です

１つのチームが突破口を開き

他のチームが

それを受け容れ 適応させるのです

そのためには 長期にわたって
昼夜を分かたず

教育し 説得し

受容される たゆまぬ勇気が

必要なのです

今日の健康と医学に投じたいのは

この光なのです

どうもありがとう

（拍手）