松下谈通过呼气诊断肺癌

 在“第18届国际福祉健康产业展 Welfare2015”(2015年5月21～23日，名古屋市国际展示场)的“医工合作研讨会 通过医工合作检测疾病、保护健康的最尖端科学技术”会议上，松下汽车及工业系统公司技术本部生物传感开发部部长冈弘章登台亮相，以“通过呼气检测疾病、保护健康 ～呼气诊断～”为题发表了演讲。

首先关注的是尿液

松下从2000年代上半段开始关注疾病的呼气诊断。冈弘章表示，“最令我们感到震撼的是，如果辨别(患者人数和死亡人数多的)肺癌和乳腺癌、高精度的呼气诊断能够实现，就能减少死亡人数”。该公司着眼的生物标记物，是呼气中含有的挥发性低分子，但起初一直找不到好的标记物。

为此，松下首先调查了尿液，而非呼气中含有的挥发成分。这是因为与呼气相比，尿液的样本容易采集，而且尿液中的挥发成分“与呼气中含有的成分基本相同”(冈弘章)。实验使用小鼠。利用小鼠拥有比狗还要灵敏的嗅觉的特点，以水作为奖励，培育出了“癌症探测小鼠”。

经过4个月训练后，小鼠辨别肺癌患者尿液与健康人尿液的正确率达到了80%。这个结果表明，尿液中存在肺癌特有的挥发性物质。

将呼气成分浓缩1000万倍

基于这一发现，松下开发出了呼气诊断器件。这需要依靠3项基础技术：(1)寻找标记物;(2)建立呼气浓缩法;(3)开发分子识别传感器。

关于(1)，松下找到了人的尿液中含有的挥发性肺癌标记物。方法是以肺癌患者组和对照组为对象，提取尿液中的各种挥发成分并进行重量分析，比较二者的含量。通过这种方法，筛查出了环己酮(cyclohexanone)等具有肺癌特异性的9种挥发性化合物。研究表明，通过组合这9种标记物候选成分，很可能成功检测出肺癌。但实际肺癌治疗中必需的信息“腺癌和鳞状细胞癌等(组织型)的识别很难实现”。

关于(2)，呼气中源自癌症的挥发成分的浓度为ppt水平，要想使用传感器进行检测，“至少需要浓缩1000～1万倍”(冈弘章)。松下通过参加日本内阁府的2009～2013年度“最尖端研究开发支援项目(FIRST)”，开发出了使用静电喷雾技术的浓缩法，使肺癌标记物候补成分浓缩1000万倍以上。

关于(3)，松下制作出能够选择性检测出肺癌标记物候补成分的分子选择膜。开发出了在选择膜识别出标记物候补成分后，指示剂发光的“分子识别传感器”。

下一个目标是检测心理压力

通过FIRST，松下将这些成果进行组合，开发出了由呼气浓缩器件、荧光检测/分析系统等组成的呼气诊断系统的样品。今后，包括与其他公司合作在内，还将“摸索可行的商业化形态”正在通过内阁府继FIRST之后实施的“革新性研究开发推进项目(ImPACT)”，参与开发模拟昆虫的触觉和知觉中枢系统功能的“InSECT器件”。运用在FIRST中获得的知识，开发检测环境中的有害分子、人的呼气中含有的心理压力相关成分等的技术。这项技术将有助于实现该公司大力发展的汽车领域应用，即驾驶员管理系统，以及反恐系统、日常的健康管理工具等。