TED日本語 - アダム・デ・ラ・ゼルダ: がんとの戦いに勝利するために我々が始めた方法



TED日本語 - アダム・デ・ラ・ゼルダ: がんとの戦いに勝利するために我々が始めた方法

TED Talks

We can start winning the war against cancer
Adam de la Zerda




"We're declaring war against cancer, and we will win this war by 2015."

This is what the US Congress and the National Cancer Institute declared just a few years ago, in 2003. Now, I don't know about you, but I don't buy that. I don't think we quite won this war yet, and I don't think anyone here will question that. Now, I will argue that a primary reason why we're not winning this war against cancer is because we're fighting blindly.

I'm going to start by sharing with you a story about a good friend of mine. His name is Ehud, and a few years ago, Ehud was diagnosed with brain cancer. And not just any type of brain cancer: he was diagnosed with one of the most deadly forms of brain cancer. In fact, it was so deadly that the doctors told him that they only have 12 months, and during those 12 months, they have to find a treatment. They have to find a cure, and if they can not find a cure, he will die.

Now, the good news, they said, is that there are tons of different treatments to choose from, but the bad news is that in order for them to tell if a treatment is even working or not, well, that takes them about three months or so. So they can not try that many things.

Well, Ehud is now going into his first treatment, and during that first treatment, just a few days into that treatment, I'm meeting with him, and he tells me, "Adam, I think this is working. I think we really lucked out here. Something is happening."

And I ask him, "Really? How do you know that, Ehud?"

And he says, "Well, I feel so terrible inside. Something's gotta be working up there. It just has to."

Well, unfortunately,three months later, we got the news, it didn't work. And so Ehud goes into his second treatment. And again, the same story. "It feels so bad, something's gotta be working there." And then three months later, again we get bad news. Ehud is going into his third treatment, and then his fourth treatment. And then, as predicted, Ehud dies.

Now, when someone really close to you is going through such a huge struggle, you get really swamped with emotions. A lot of things are going through your head. For me, it was mostly outrage. I was just outraged that, how come this is the best that we can offer? And I started looking more and more into this. As it turns out, this is not just the best that doctors could offer Ehud. It's not just the best doctors could offer patients with brain cancer generally. We're actually not doing that well all across the board with cancer.

I picked up one of those statistics, and I'm sure some of you have seen those statistics before. This is going to show you here how many patients actually died of cancer, in this case females in the United States, ever since the 1930s. You'll notice that there aren't that many things that have changed. It's still a huge issue. You'll see a few changes, though. You'll see lung cancer, for example, on the rise. Thank you, cigarettes. And you'll also see that, for example, stomach cancer once used to be one of the biggest killers of all cancers, is essentially eliminated. Now, why is that? Anyone knows, by the way? Why is it that humanity is no longer struck by stomach cancer? What was the huge, huge medical technology breakthrough that came to our world that saved humanity from stomach cancer? Was it maybe a new drug, or a better diagnostic? You guys are right, yeah. It's the invention of the refrigerator, and the fact that we're no longer eating spoiled meats. So the best thing that happened to us so far in the medical arena in cancer research is the fact that the refrigerator was invented.


And so -- yeah, I know. We're not doing so well here. I don't want to miniaturize the progress and everything that's been done in cancer research. Look, there is like 50-plus years of good cancer research that discovered major, major things that taught us about cancer. But all that said, we have a lot of heavy lifting to still do ahead of us.

Again, I will argue that the primary reason why this is the case, why we have not done that remarkably well, is really we're fighting blindly here. And this is where medical imaging comes in. This is where my own work comes in.

And so to give you a sense of the best medical imaging that's offered today to brain cancer patients, or actually generally to all cancer patients, take a look at this PET scan right here. Let's see. There we go.

So this is a PET/CT scan, and what you'll see in this PET/CT scan is the CT scan will show you where the bones are, and the PET scan will show you where tumors are. Now, what you can see here is essentially a sugar molecule that was added a small little tag that is signaling to us outside of the body, "Hey, I'm here." And those sugar molecules are injected into these patients by the billions, and they're going all over the body looking for cells that are hungry for sugar. You'll see that the heart, for example, lights up there. That's because the heart needs a lot of sugar. You'll also see that the bladder lights up there. That's because the bladder is the thing that's clearing the sugar away from our body. And then you'll see a few other hot spots, and these are in fact the tumors.

Now, this is a really a wonderful technology. For the first time it allowed us to look into someone's body without picking up each and every one of the cells and putting them under the microscope, but in a noninvasive way allowing us to look into someone's body and ask, "Hey, has the cancer metastasized? Where is it?" And the PET scans here are showing you very clearly where are these hot spots, where is the tumor.

So as miraculous as this might seem, unfortunately, well, it's not that great. You see, those small little hot spots there. Can anyone guess how many cancer cells are in any one of these tumors? So it's about 100 million cancer cells, and let me make sure that this number sunk in. In each and every one of these small little blips that you're seeing on the image, there needs to be at least 100 million cancer cells in order for it to be detected. Now, if that seemed to you like a very large number, it is a very large number. This is in fact an incredibly large number, because what we really need in order to pick up something early enough to do something about it, to do something meaningful about it, well, we need to pick up tumors that are a thousand cells in size, and ideally just a handful of cells in size. So we're clearly pretty far away from this.

So we're going to play a little experiment here. I'm going to ask each of you to now play and imagine that you are brain surgeons. And you guys are now at an operating room, and there's a patient in front of you, and your task is to make sure that the tumor is out. So you're looking down at the patient, the skin and the skull have already been removed, so you're looking at the brain. And all you know about this patient is that there's a tumor about the size of a golf ball or so in the right frontal lobe of this person's brain. And that's more or less it. So you're looking down, and unfortunately everything looks the same, because brain cancer tissue and healthy brain tissue really just look the same. And so you're going in with your thumb, and you start to press a little bit on the brain, because tumors tend to be a little harder, stiffer, and so you go in and go a little bit like this and say, "It seems like the tumor is right there." Then you take out your knife and start cutting the tumor piece by piece by piece. And as you're taking the tumor out, then you're getting to a stage where you think, "Alright, I'm done. I took out everything." And at this stage, if that's -- so far everything sounded, like, pretty crazy -- you're now about to face the most challenging decision of your life here. Because now you need to decide, should I stop here and let this patient go, risking that there might be some leftover cancer cells behind that I just couldn't see, or should I take away some extra margins, typically about an inch or so around the tumor just to be sure that I removed everything?

So this is not a simple decision to make, and unfortunately this is the decision that brain cancer surgeons have to take every single day as they're seeing their patients.

And so I remember talking to a few friends of mine in the lab, and we say, "Boy, there's got to be a better way." But not just like you tell a friend that there's got to be a better way. There's just got to be a better way here. This is just incredible.

And so we looked back. Remember those PET scans I told you about, the sugar and so on. We said, hey, how about instead of using sugar molecules, let's maybe take tiny, tiny little particles made of gold, and let's program them with some interesting chemistry around them. Let's program them to look for cancer cells. And then we will inject these gold particles into these patients by the billions again, and we'll have them go all over the body, and just like secret agents, if you will, go and walk by every single cell in our body and knock on the door of that cell, and ask, "Are you a cancer cell or are you a healthy cell? If you're a healthy cell, we're moving on. If you're a cancer cell, we're sticking in and shining out and telling us, "Hey, look at me, I'm here." And they'll do it through some interesting cameras that we developed in the lab. And once we see that, maybe we can guide brain cancer surgeons towards taking only the tumor and leaving the healthy brain alone. And so we've tested that, and boy, this works well.

So I'm going to show you an example now. What you're looking at here is an image of a mouse's brain, and we've implanted into this mouse's brain a small little tumor. And so this tumor is now growing in this mouse's brain, and then we've taken a doctor and asked the doctor to please operate on the mouse as if that was a patient, and take out piece by piece out of the tumor. And while he's doing that, we're going to take images to see where the gold particles are. And so we're going to first start by injecting these gold particles into this mouse, and we're going to see right here at the very left there that image at the bottom is the image that shows where the gold particles are. The nice thing is that these gold particles actually made it all the way to the tumor, and then they shine out and tell us, "Hey, we're here. Here's the tumor."

So now we can see the tumor, but we're not showing this to the doctor yet. We're asking the doctor, now please start cutting away the tumor, and you'll see here the doctor just took the first quadrant of the tumor and you see that first quadrant is now missing. The doctor then took the second quadrant, the third, and now it appears to be everything. And so at this stage, the doctor came back to us and said, "Alright, I'm done. What do you want me to do? Should I keep things as they are or do you want me to take some extra margins around?"

And then we said, "Well, hang on." We told the doctor, "You've missed those two spots, so rather than taking huge margins around, only take out those tiny little areas. Take them out, and then let's take a look."

And so the doctor took them away, and lo and behold, the cancer is now completely gone. Now, the important thing is that it's not just that the cancer is completely gone from this person's brain, or from this mouse's brain. The most important thing is that we did not have to take huge amounts of healthy brain in the process. And so now we can actually imagine a world where doctors and surgeons, as they take away a tumor, they actually know what to take out, and they no longer have to guess with their thumb.

Now, here's why it's extremely important to take those tiny little leftover tumors. Those leftover tumors, even if it's just a handful of cells, they will grow to recur the tumor, for the tumor to come back. In fact, the reason why 80 to 90 percent of those brain cancer surgeries ultimately fail is because of those small little extra margins that were left positive, those small little leftover tumors that were left there.

So this is clearly very nice, but what I really want to share with you is where I think we're heading from here. And so in my lab at Stanford, my students and I are asking, what should we be working on now? And I think where medical imaging is heading to is the ability to look into the human body and actually see each and every one of these cells separately. The ability like this would allow us to actually pick up tumors way, way earlier in the process, way before it's 100 million cells inside, so we can actually do something about it.

An ability to see each and every one of the cells might also allow us to ask insightful questions. So in the lab, we are now getting to a point where we can actually start asking these cancer cells real questions, like, for example, are you responding to the treatment we are giving you or not? So if you're not responding, we'll know to stop the treatment right away, days into the treatment, not three months. And so also for patients like Ehud that are going through these nasty, nasty chemotherapy drugs, for them not to suffer through those horrendous side effects of the drugs when the drugs are in fact not even helping them.

So to be frank here, we're pretty far away from winning the war against cancer, just to be realistic. But at least I am hopeful that we should be able to fight this war with better medical imaging techniques in the way that is not blind.

Thank you.


「我々はがんに対して宣戦布告し 2015年までに勝利を収めます」

これは アメリカ議会と 国立がん研究所が ほんの少し前 2003年に 宣言したメッセージです 皆さんはどうお思いになるか分かりませんが 私はこれには懐疑的です 我々はいまだ 勝利からほど遠い所にいます 皆さんも きっとそうお思いでしょう 我々のがんに対する戦いの 勝利の目途が立たないのは がんを「見る」ことなく 戦いを仕掛けているからだと思います

まずは私の友人について お話しします 彼の名前はエフドです 数年前に 彼は脳の悪性腫瘍と診断されました よくあるタイプの脳腫瘍ではなく 脳腫瘍の中でも 最も恐ろしいタイプだと 診断されたのです 事実 とても悪性で 医師達は余命は12カ月しかないと 彼に言い渡しました この12カ月の間に 治療法を見つけ出さなければなりません 治療法が見つからなければ 彼は死に至ります

でも 良い知らせもありました 治療に様々な選択肢があるということです 一方 悪い知らせは それらの治療法が 有効であるかどうかは明らかでなく 3カ月間試してみないと 分からないということです だから そんなに多くの治療法を 試すことができません

エフドは1つ目の治療を開始し 開始後 数日経った時 彼と面会すると 彼はこう言いました 「アダム 効果が出ているようだ 本当に幸運だよ 何か変化が起きているよ」

私は尋ねました 「本当かい?どうしてそう思うんだ?」

彼の返事は 「頭の中がとても具合悪く感じるんだ 何かが起きているってことだから 効いているに違いないよ」

残念ながら 3か月後に 効果がでていないとの知らせを受けました エフドは2つ目の治療を 試すことになりました 同じことが繰り返されました 「ひどく気分が悪い 何かが効いているに違いない」 3カ月後 またもや悪い報告を受けました 3つ目、4つ目の治療を試し 予告通り エフドは亡くなりました

誰か身近な人が このような とてつもない苦しみと戦っているとき 我々はとても感情的になります 様々なことが頭をよぎります 私の場合 憤りを感じました こんな治療しかできないのか という憤りでした 詳しく調べてみると こんなことが分かりました これが医師がエフドに与え得る 最善の治療だったのみならず また ― 一流の医師が脳腫瘍全般に対して可能な 最善の治療だったのです 実際のところ がん全般に対して 我々は決め手に欠ける有様です

私は統計データの1つに注目しました 皆さんの中にも 見たことがある方が きっといると思います ここにお見せしているのは 1930年代以降 アメリカに住む女性のがん患者で 実際に亡くなった人の数です 目立った改善が見られず 相変わらず大きな問題であることが お分かりになるでしょう でも変化していることもあります 例えば 肺がんは増加しています たばこが原因です また 例えば胃がんは かつてはがんの中でも最も死亡数が 多いものでしたが ほぼ無くなっています なぜでしょう? 皆さん ご存知でしょうか? なぜ人類は胃がんを 乗り越えられたのか? 人類が胃がんから救われたのは いったいどんな 医療技術の大発明が 世界に登場したからでしょうか それは新薬の発見や 診断法にあったのでしょうか? 皆さんはお分かりですね それは冷蔵庫を発明して 腐った肉を食べなくなったことです 医療の分野において がん研究に関し 最も役に立った出来事は 冷蔵庫の発明だったのです


そういうことなんです 大した成果を上げていません がん研究の進歩や諸々のことを 過小評価するのは 私の意図ではありません ご覧の通り50年あまりの間に 素晴らしいがん研究が行われ がんとは何かについて とても重要な発見がありました しかしそれにも関わらず 立ちはだかる壁は厚いのです

なぜ顕著な成果が出せていないのか その主な理由は 我々が がんを「見る」ことなく 戦っているからだと 私は思います ここで医療イメージング技術が 役に立ちます 私の研究分野の出番です

脳腫瘍患者の診断に使われる 最新技術による画像が どのようなものか お見せしましょう 実際にはほぼ全てのがんにも 適用可能です PETスキャン画像を ご覧いただきます はい この通り

これはPET/CTスキャンで これで見えるものは CTスキャンは骨を 可視化することができて PETスキャンは腫瘍が どこにあるかを示します ここに見えているのは 糖の分子で 小さなタグが付されており 体外へ信号を発信しています 「僕はここにいるよ」 何十億という数の糖分子が 患者に注射され 体中を動き回り 糖を欲している細胞を 探し出します 例えば 心臓が 光っています それは心臓が大量の糖を 必要としているからです 膀胱も光っています この場合 膀胱は 体から糖を 排出する役目があるからです 他にも何カ所から 信号が出ていますが 実はこれらが腫瘍なのです

これは実に素晴らしい技術です 初めて 人々の体内を検査するときに 顕微鏡で調べるために 細胞を取り出すことなく 非侵襲的に 調べることができるようになりました こう問いかけます 「がんは転移していないか?」 「がんはどこに?」 ご覧の通り PETスキャンは 腫瘍のある場所を ホットスポットとして はっきりと示すことができます

とても奇跡的なことのように思えますが 残念ながら そうとも言いきれません 小さなホットスポットが見えますが これらの腫瘍の中に いくつがん細胞があると思いますか? 約1億個のがん細胞が含まれていますが これだけ集まって ようやく見えるようになるのです この画像で見えている これらの一つ一つの小さな点が 検知されるためには 少なくとも1億個のがん細胞が 集まっていなければなりません 大変大きな数に 思えるかも知れませんが 実際その通りです これは事実 悩ましいほどに大きな数です がんの治療を 真に効果的なものにするには 十分に早期に発見する必要があるので 1千個の細胞からなる腫瘍を検知し さらに理想を言えば ― わずか数個でも 検知できる必要があります だから 解決にほど遠いのは 明らかです

さてちょっとした実験を行ってみましょう 皆さんは脳外科医になったと 想像してみてください 今 手術室にいて 目の前に患者さんがいます あなたの役目は 腫瘍を確実に摘出することです 患者さんを観察してみると 頭皮と頭蓋骨は 既に取り除かれており あなたは脳を見ています この患者について分かることは ゴルフボール大の腫瘍が 脳の右前頭葉に あることです 目で見える腫瘍はこんな感じです じっくり見てみても 残念ながら ― がん組織も 健康な組織も 同じように見えるので 区別できません そこで親指を中に入れて 脳を軽く触れてみると 腫瘍組織の方が 幾分固く ぴんと張っているので こんな感じで触っていくと こう言うことが出来ます 「腫瘍がそこにあるように思える」 そこでメスを取り出し 腫瘍を少しずつ丁寧に 切除していきます 腫瘍をだんだん切除していくと あなたは こう言える段階に到達します 「よし 終わった 全て取り除いたぞ」 この段階で ― これは実に野蛮な話と 思ったでしょうが さらに 人生で最も困難な 決断を迫られます というのは その決断は ここで手術を終えて患者を帰すのか つまり ― もしかしたら目に見えない 腫瘍細胞が残っているかもしれないという リスクを取るべきなのか いくらか安全な幅を加味して 通常 2-3 cm程余分に 腫瘍周囲を切除して 確実に腫瘍を全部 摘出するべきかということです

これは難しい決断ですが 残念ながら 脳腫瘍の手術を行う外科医が 患者を前にして 日々 避けて通ることができない 決断なのです

ある日 研究室の同僚との間で こんな会話がありました 「もっといい方法があるべきだ」 それは友人に対し 「何かいい方法が あるべきだ」と言う以上の意味です まさに良い方法があるべきなのです 良い方法がないとはひどすぎます

振り返ってみました 先ほどお話ししたPETスキャンや 糖のことなどを思い出してください 我々はこう考えました 「糖分子の代わりに 金の極小微粒子を使って 興味ある化学的性質を与えてみよう がん細胞が探せるような性質を与えてみよう」 何十億という数の金の粒子を 患者に注射し 体中に行き渡るようにしました それはスパイと言ってもよいでしょう 体の全ての細胞へと移動していって 細胞の戸をノックして回ります 「お前はがん細胞か? それとも正常な細胞?」 正常な細胞なら次へと進みます がん細胞なら そこにくっついて 輝いて こう伝えます 「俺はここにいる 見てくれ」 すると我が研究室が開発した 特殊なカメラが 彼らを捉えます いったん 見つかれば 脳腫瘍外科医が 腫瘍だけを切除し 健康な細胞は 触れずに済むことでしょう 実際試してみると 上手くいきました

では実例をお見せしましょう ここでご覧になっているのは マウスの脳の画像です このマウスの脳には 前もって小さな腫瘍が 移植してありました 腫瘍はマウスの脳で成長し そこで医師を呼び こう依頼します このマウスを患者と思って 手術してください 腫瘍だけを少しずつ切除してください 彼が手術をしている間 我々は金の粒子の位置を示す 画像を撮り続けます まず初めに 金の粒子をマウスの体内に注射します 画面左隅を見てください 下側の画像が 金の粒子が存在する場所を 表しています 見事なのは これらの金の粒子が 腫瘍に到達し そこで輝き こう伝えてくれることです 「ここだ ここに腫瘍があるぞ」

我々には腫瘍が見られますが 医師には まだこれを見せていません 医師にこうお願いします 「腫瘍の切除を開始して下さい」 医師がまず腫瘍の4分の1を切除し この部分がなくなったのが 見て取れます 次 そのまた次と 4分の1ずつ切除していき ついに全てが終了したようです この段階で医師が我々のところに来て こう言います 「よし 終わった 次に何をして欲しいんだい? これで終わりにするのか 少し周りを余分に 切除して欲しいのかい?」

我々は「少し待って」と返事します そしてこう伝えます 「腫瘍が2か所に残っています 周りをごっそり切除するのではなく この小さな部分だけ切除してください これらを切除したら また見てみましょう」

医師が切除を終えると 見事なことに 腫瘍細胞は全てなくなりました ここで重要なことは 腫瘍細胞が患者の脳や マウスの脳から 完全に除去された ということだけではありません もっとも大切なことは この手術の過程で 正常な脳をごっそりと切除する ― 必要がないということです 医師、外科医が 腫瘍を切除するときに 切除すべき場所を知ることができる そんな世の中を 今では ― 思い浮かべることができます もはや親指の勘に頼る必要は ありません

腫瘍を少しでも取り残してはならない 理由があります 取り残しがあると それは僅かな数の細胞であったとしても 成長し 腫瘍は再生してしまいます 腫瘍が舞い戻ってくるのです 事実 脳の悪性腫瘍摘出が不成功に終わる 究極の原因の80から90%は 切除部のすぐ外側の部分に 微小な腫瘍が切除されず 残されているためです

だからこの検査法は とても効果的です さて 一番お伝えしたいことは その先にめざすものです スタンフォード大の私の研究室では 学生たちも私も 次にやるべき研究について考えています 医療イメージングが目指すところは 人間の体内を検査し 細胞を個々に区別して見ることです これが実現すれば 1億のがん細胞へと増殖するよりも ずっと早い段階で 腫瘍を検出することができるので 何らかの対処が可能となります

個々の細胞を見分けることができれば 洞察的な疑問を提起できます 研究室では がん細胞に関する ― こんな疑問を呈するに至りました 例えば 我々が施す治療は がん細胞に効果があるのだろうか? もし効果がないと分かれば 治療を始めてから3か月も待たずに 数日で直ちに治療を 中止することができます だからエフドのような患者が とても厄介な化学療法薬を 効き目がないにもかかわらず 服用し続けることで ひどい副作用に 苦しめられることがありません

正直言えば がんとの戦いに勝利するには ほど遠いところにいるというのが 現実です しかし 少なくとも より優れた医療イメージング技術で がんを「見極める」ことで がんと戦うことができるのだと願っています



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