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自宅でも唾液1滴でがん検査! 私たちのライフスタイルを変えるバイオテクノロジー × AIの最前線

富山 英三郎

唾液1滴でがんのリスクを判定する「サリバチェッカー」が話題を集めている。がん細胞から分泌される代謝物と呼ばれる分子をチェックし、AIを駆使することでがんの種類(肺がん、乳がん、大腸がん、口腔がん、膵がん)までも絞り込んでいくというものだ。しかも、自宅に届く検査キットに唾液を採取して冷凍便で送り返すだけという簡便さ。近年注目されるバイオテクノロジー × AIの最前線は、私たちのライフスタイルを変える可能性を秘めている。株式会社サリバテックの代表取締役・砂村眞琴氏に話を訊いた。

研究の進化と技術革新が後押しする
セルフヘルスケア領域

東洋医学では病気になる前の状態を「未病」と位置づけ、古くから健康管理に対する意識がある。一方、西洋医学では発病してからの対処方法(治療)に重きが置かれてきた歴史を有している。しかし、近年は「セルフヘルスケア」の領域が欧米をはじめ世界的に注目されている。

背景には、バイオテクノロジーを始めとする技術革新により、生命がどのような構造で成り立っているのかが細かな点まで判明してきたことも大きい。その進化は急速で期待値も高い。

「21世紀のイノベーションは、生物学とテクノロジーが交わる場所から生まれるだろう。ぼくが息子の年頃にデジタル時代が始まったのと同じように、新しい時代がまさに始まろうとしている」
スティーブ・ジョブス

「いま自分が少年だったら間違いなく生物学をやっていた」
ビル・ゲイツ

遺伝子研究だけでは
見えなかったがん細胞の全貌

慶應大学発のベンチャーであるサリバテックの代表取締役・砂村眞琴氏は、消化器外科医として主に膵がんを専門としてきた。膵臓は肝臓と同じく「沈黙の臓器」と呼ばれ、がんが発見されたときにはすでに治りにくい状態となっていることが多い。ゆえに平均余命は半年以下といわれる。

「約15年前、当初私がイメージしていたのはコンピューター上にがん細胞を作り出すことでした。それができれば、さまざまながん細胞の性格がわかり、治療薬の効果が測れるだけでなく、治療薬の開発もできるだろうと。そこでまずは遺伝子研究をするわけですが、それだけではがん細胞を構築できないことがわかりました」

「がん化」は、何らかの原因でDNAが損傷することから生じる。それならば、遺伝子を研究すれば全貌が見えるかと思いきや、そう簡単な話ではなかったということだ。

ちなみに、コンピューターが0と1の組み合わせからできているように、生命はATGCという4文字(塩基)の組み合わせで成り立っている。そのなかの3文字の組み合わせからアミノ酸が生まれ、アミノ酸がつながるとタンパク質ができ、タンパク質によって身体の臓器が作られ、人間全体が作られていく。

また、アミノ酸がタンパク質になるために欠かせないのが、COVID-19のワクチンでも話題のメッセンジャーRNAという物質。DNAが「このタンパク質をつくりなさい」とメッセンジャーRNAに設計図を渡し、彼らがアミノ酸を運んでくっつけてタンパク質を作っていく。

「DNAとRNAによる一連の仕組みのなかで、どこの情報が狂うとがんが出やすいのかなど、いろいろなことがわかってきました。しかし、基本的な4文字(ATGC)情報が狂っていないがんというのも現実には起こるわけです。それはなぜだろう? という研究のなかで注目されるようになったのが“メタボローム(代謝物質)”です」

代謝物を見れば身体の中で
起きていることがわかる

DNAやRNAといった遺伝子の構造や働きだけでなく、そこからどんなものが生まれ、どんな動きをし、どのように細胞に損害を与えていくのかなど、身体の中にある分子(代謝物)を解析することで解明してく。代謝物を研究することは「メタボロミクス(動的な代謝反応の量的な解析)」という。

「遺伝子解析するためには針を刺して組織を採るので、患者さんの苦痛もあって何度もできないんです。しかし、代謝物の解析に組織は必要なく、血液や尿を採ればわかる。そんな折、サリバテックを一緒に起業することとなる杉本昌弘(取締役)が、UCLAの口腔外科の先生と唾液の研究をしていた。その代謝物を見ていたら、ここから面白いことがわかるのでは? と気づいたわけです」

分析にあたり活躍したのは、同社の研究拠点である慶應義塾大学先端生命科学研究所が所有する「キャピラリー電気泳動」だった。

「液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフォーといった分離器はどの研究室にもあります。でも、それだときれいに分離することができないんです。一方、キャピラリー電気泳動の性能は桁違い。血液、尿、唾液などで分析しましたが、もっともデータがきれいに出たのが唾液でした」

サリバテックの拠点である鶴岡市先端研究産業支援センター

サリバチェッカーでは代謝の解析後、AIを使った計算をかけてがんのリスクを検査する。

「がん細胞に関連する代謝物は10個弱あるのですが、それらを単体ではなくトータルで評価しようということでAIを導入しました。大腸がんと膵がんでは数式が違いますし、乳がんでも数式が違ってくる。同じような物質を見てはいますが、人工知能を使って計算することでだいたいの傾向がわかってくるわけです」

AIを組み合わせることで
疑われる臓器を絞り込む

AIによるリスク検査の元になるビッグデータには、膵がんを例にすると東京医大、慶應大学、東京女子医大、山梨大学、杏林大学など、さまざまな先生および患者さんの協力があって成り立っている。現在、サリバチェッカーで検査可能なのは肺がん、乳がん、大腸がん、口腔がん、膵がんの5種類。今後、胃がんや前立腺がんなども各種データが揃い次第、同じキットで 検査できるようになるという。

「がんであるかの最終判断は、画像診断ができて初めて成り立つわけです。がんの確率が高いよといっても、どこにあるのかを探すのはひと苦労。AIを組み込むことで、疑われる臓器をある程度絞り込むことができる。そこがサリバチェッカーの特徴のひとつです」

がんは早期発見するほど身体に優しい治療で済み、根治に至る可能性が高くなる。とくに胃がんや大腸がんであれば外科医の手に渡る前に、内視鏡を使い、粘膜を削り取るだけで終わってしまう。

「会社員であれば年一回の健康診断が義務付けられていますが、その扶養者は受けていないわけです。市町村の健康診断もありますが受診率は低い。そういう意味では健康診断がすべてをカバーできているわけではない。また、医療機関に行くのは意外にハードルが高いんですよ。そうなると、その手前にあるセルフヘルスケアが重要になると考えています」

早期発見が身体にも社会にも
優しい医療につながる

サリバチェッカーは、キットを注文して自宅で唾液を採取して冷凍便で送り返すだけ。医療機関に行くのは検査結果を聞きにいくときのみだ。現在、山形県鶴岡市のふるさと返礼品にも選ばれるなど、気軽なものとなっている。
費用は保険外診療なので3~4万円。結果はABCDの4段階評価で表され、CやDの場合は何らかの検査が推奨される。感度7割(真の陽性率)、特異度9割(真の陰性率)程度であり、従来型のがん検査と遜色はない。

「肺炎や糖尿病、心臓病などに関しても私たちの技術は応用可能で、そこを進めている最中です。現時点での目標はさまざまな病気の早期発見ですが、最終的にはAIを活用した予防医療を目指していければと思います」

セルフヘルスケアは数年前から関心が高まっていたが、新型コロナウイルスによる世界的なパンデミックが起きたことでますます注目されている。日本は国民皆保険という充実した制度のおかげもあり、何かあってもすぐ病院に行けるゆえ、他国に比べて検診率が低いとも言われる。しかし、パンデミックや医療崩壊という事態を目の当たりにしたことで、セルフヘルスケアへの意識は高まるだろう。また、病気を早期発見することで身体への負担の少ない低侵襲医療が可能になり、医療費の負担も少なくなる。まさにいいことづくめだ。

そんな時代に、自宅で唾液を採取するだけでがん検査ができる、いずれはさまざまな病気の検査も可能になるサリバチェッカーの役割りは大きい。これがさらに普及すれば、病院の少ない田舎への移住もしやすくなるなど、私たちのライフスタイルを大きく変化させる力も持ち合わせている。

砂村眞琴(すなむら・まこと)
弘前大学医学部卒業後、東北大学消化器外科で主に膵がんの診療・研究に尽力。米国Pittsburgh大学癌研究所に文部省在外研究員として出張。英国Cancer Research UK研究員を兼任。2007年より大泉中央クリニックの院長に就任し地域医療に携わる。 東京医科大学八王子医療センター兼任教授、慶應義塾大学非常勤講師としてメタボローム研究を展開。 2013年に株式会社サリバテックを起業。がんの早期発見、早期治療をテーマに活躍している。

 

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(text: 富山 英三郎)

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【HERO X × JETRO】大型ロボット操縦ももはやラジコン並みに!? AIとロボットが生み出す安全

宮本さおり

JETROが出展支援する、世界最大のテクノロジー見本市「CES」に参加した注目企業に本誌編集長・杉原行里が訪問。遠隔操作のできる災害対策用ロボットや、指を触れずに操作ができるタッチパネルを開発し、人々の安心と安全を守ろうとする会社、知能技術株式会社だ。最新のAI技術を駆使したプロダクトで、日本の社会をどう変えるのか挑戦をはじめている同社。社会課題に直接アプローチする同社の活動について、代表取締役の大津良司氏にお話をうかがった。

非接触でタッチパネル操作ができる
「UbiMouse」

杉原:御社はCES 2021の日本パビリオンに出展されましたが、いかがでしたか?

大津:今回、二つの製品を出展しました。1つは空中で指を動かすことによってタッチパネルに触れることができるもの、もう1つはロボットが自由に動き回れるものです。今回はオンライン開催でしたが、二製品とも実際の展示場で触れてもらうようなプロダクトなので、見せ方という意味では難しかったです。ただ、私も今まで海外のメディアには何度か露出をしてきたのですが、その中ではやはり非常に充実しているなと感じましたし、日本の企業さんからも問い合わせがありました。

杉原:タッチパネルのものは、「UbiMouse(ユビマウス)」ですか?

大津:そうです。「UbiMouse」が登録されている商標です。

杉原:簡潔に言うと、どういうものなのでしょうか?

大津:大きく分けると二つの仕組みがあって、1つは映像を見て、カメラがまさしく「指」を認識することです。例えばパソコンやタブレットやスマホであれば、すでにカメラが内蔵されているので、それを使ってAIが指の一番先の部分がどこにあるか、さらにモーションも認識します。カメラが付いていないものは、後付けのWEBカメラを付けていただければ、非接触が実現する仕組みです。

杉原:どのカメラでも稼働認識やモーション認識ができるアプリケーションを開発しているということですよね。

大津:はい。パソコンやタブレットは、それぞれ画面のサイズが違いますし、同じ15インチでも縦横比や解像度が違いますが、それも自動で認識して、デバイスに合った形のセットをして使えます。

杉原:よくSF映画であるフューチャービデオみたいな操作ができるということですね。まさに『アイアンマン』の世界観ですね!!笑。

タッチパネルに触れることなく空中で操作ができる「UbiMouse」。

大津:おっしゃるとおり、どこでも誰でも簡単に空中操作ができます。

杉原:カメラがあればできるとなると、導入障壁はかなり低いと思うのですが。

大津:カメラを使うシステムはサブスクモデルで月5000円くらいです。ただ、カメラに近づきすぎると上手くいかないなど、操作に慣れが必要という意味では、まだまだ普及のための努力がいるなと。もう1つの仕組みは、実際にハードウェアを付けるやり方で、スクリーンのような光センサーを装置に着けるタイプです。1台数万円なので、コストが障壁だと思います。

杉原:コロナ禍では非接触で衛生的という点にかなりフォーカスされると思うのですが、現状ではどのようなところに「UbiMouse」の技術が使用されているのですか?

大津:一番有名なところでは、くら寿司(回転寿司チェーン)です。まだ一部店舗しか入っていませんが、今年中には全店舗、2000台導入の予定で進めていただいています。くら寿司はカメラ型ではなく、スクリーン型ですね。そのほかには、スーパーマーケットのセルフレジや、まさしくコロナ患者を受け入れている病院の自動会計機などでも使われています。

杉原:銀行のATMにはすぐに活用されそうですね。セキュリティ的にも今はカバーで隠していますが、非接触であれば必要ないですし、僕としては、ATMで知らない人が触った後に触れるのがどうも苦手なので、そこもカバーできる。

大津:そう、そこです。我々が開発をはじめたきっかけもその点にありました。我々は2019年くらいから開発を始めたのですが、杉原さんと同じように、ATMや回転寿司のタッチパネルに不特定多数が触わるのがイヤだと思ったことがきっかけなんです。今はコロナですが、当時はインフルエンザも気になりました。そこで、空中でやればいいのではないかと考えたのです。ですが、銀行のタッチパネルについては、キャッシュレス化の流れの中で、銀行側がATMにはあまり新しいことを求めていない感触を受けます。

杉原:なるほど。今、コンペティターは多いんですか?

大津:カメラについてはもうすぐ特許になりますので、そこは抑えられているのではないかと思います。かたやスクリーンのものは、様々な所が出し始めています。

杉原:でも、デバイスを取り付けるとなると、みなさん障壁が高くなる。そうなると、やはりカメラ機能を最大限生かす前者のほうが可能性は高そうですね。

大津:我々もそう思っています。アプリケーションの広がりもあるので、そこに期待をしています。「UbiMouse」に対する我々の提案は二つあって、1つは非常に衛生的な世界を作ること。もう1つは、パソコンの世界に奥行きを作ることです。パソコンというのは、二十数年前にマッキントッシュがマウスとキーボードで操作できるようにした時代から、全く変わっていません。画面自体はガラス面でフラットで奥行きがないですよね? でも、「UbiMouse」は三次元で色々なことができて、中に突っ込むとか、速度を見るとか、モーションを作るとか、様々なことができるんです。

マスター/スレーブで現場のロボットを動かす

杉原:2007年に会社を創設された時は、まだAIはディープラーニングの域ではないですよね。どんなきっかけで会社を設立されたのですか?

大津:私はもともと富士通に勤めていて、その後、起業をしました。当時は災害対策向けに、建設機械をロボットにする仕事をずっとやっていましたが、大阪のロボット産業の活性化のために、経済産業省と大阪市から招聘を受けたのがきっかけです。

杉原:御社の消防用無人ロボットは、とても面白いですね。僕もシリコンバレーからエンタメ系のメガボッツというロボットを企業譲渡で持ってきているんです。無人化というのはロボットを遠隔操作できるということですよね。

ラジコンを操縦するように手元のコントローラーを動かすだけで重機を動かすことが可能に。操縦席の必要性もなくなるため、重機のデザインも変えられる可能性もある。

大津:ええ。よくご存じかと思いますが、オートノマスのロボットって全然賢くなくて、一回教えたらその通りに走るだけですよね。

杉原:SLAM (自己位置推定とマッピングの同時実行)の技術を使った位置情報だけですよね。

大津:おっしゃる通りです。そうすると周辺の状況が変わったら二度と走れませんとなります。我々もSLAM型自動清掃ロボットなども作ったのですが、このままでは先行きがないと思い、やり方を変えたんです。例えば天井にカメラが1つ付けて、そのカメラがフロア全体を見渡すと。その見渡した画像を見て、AIが「こう動かすのがベストなルート」というのを決めて、モノを運ぶというロボットを作ったんです。

杉原:マスター/スレーブ(*1)ということですよね。

(*1)複数の機器や装置、ソフトウェア、システムなどが連携して動作する際に、一つが管理・制御する側(マスター)、残りが制御される側(スレーブ)、という役割分担を行う方式

大津:そうです。マスターが本来人間だったところが、AIに代わったということです。

杉原:すごい。これ、導入はされているんですか?

大津:徐々に進んでいます。このシステムのいい点はいくつかあって、1つはご指摘の通りマスター/スレーブなので、スレーブ側が全く賢くなくてもいいんです。無線で操作できるものであれば、子どものラジコンカーでもいいんですよ。小さなおもちゃから建設機械まで全部動かせて、実際に建設機械がこれで動いています。

杉原:確かに。制御の部分をしっかりAIでコントロールすればいいんですよね。

大津:マスターがAIなので、人はそこに介在しなくていい。逆に色々なルートを作りたい時は、パソコンの画面を見ながらマウスでクリックしてルートを作ることもできます。それから、パソコンで操作できるということは、リモートで動かすことができるから、例えば物流や建設などの3Kと言われて人材が集まらない世界がどんどん変わってくると思っています。

杉原:あくまでも今プロダクトアウトしているのが建設機械ですが、何にでも応用できますよね?

大津:なんでもいいんです。例えば、今は物流倉庫の中で動くロボットについて、大手の物流企業さんと検討しています。

杉原:お話を聞くと、日本人の社会課題の一つである災害、被災した時にどう支援するかというのにも、すごく有効的だと思うのですが、例えば逃げる時とかもうまく遠隔でできそうですよね。

大津:そうですね。自治体への導入は現状ないのですが、今、多くのプラントが老朽化しているので、いつ災害が起こるかわからない。それで、ガス会社さんとやっているのは、1日三回、6時間かけて人が点検している所を、ロボットがグルグル回って点検をすると。スラムのようにただ動くだけではないので、止めて、特定の場所を見に行かせようと思ったら、マウスで操作するということも可能です。

社長業は毎日トライアルで楽しい!?

杉原:この対談で様々な方にインタビューさせていただいているのですが、これから社長になりたい、起業したいという方に一言あればお願いします。

大津:私もサラリーマンをやって、そのあと自分で会社を作りました。サラリーマンは、すごく狭い範囲のスペシャリストでいれば定年まで勤められますが、やはり社長はオールラウンドプレイヤーで様々なことを知らないといけないので、すごく人間が大きくなります。それと、自分でリスクを負うので、何をやってもいいんです。これまで自分では実現できないと思ったことを徐々に実現できるようになるのが社長業だと思います。あとは、すぐにポッと売れるわけではないので、毎日失敗しながら考えているのが楽しいです。

杉原:最後に、これから御社が向かう未来はどんな未来でしょうか?

大津:もともと我々は、ロボットやAIを使って社会課題の解決や、人の命を守ること、最近の言い方ですとSDGsの実現が目標でした。今後も同じように、社会のために役立っていければいいなと思います。

大津良司(おおつ・りょうじ)
博士(生命医科学)。富士通株式会社にて核融合システム開発等を経て1995年阪神淡路大震災を契機に「社会に直接貢献できるもの作り」をコンセプトに、災害対策ロボットなどを開発する株式会社新社会システム研究所を設立。2007年、経済産業省・大阪市からの招聘を受け、ロボットとAIを開発する知能技術株式会社を大阪市に設立。2008年、横浜国立大学の画像処理シーズを事業化するベンチャーである株式会社マシンインテリジェントを設立。

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(text: 宮本さおり)

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