Quyen Nguyen: Color-coded surgery

キエン・グエン「色分けされた手術」

翻訳: Shogo Kobayashi 校正: Akinori Oyama

I want to talk to you

今日お話ししたいことは

about one of the biggest myths in medicine,

医学における 大きな誤解の一つについてです

and that is the idea

それは 医学的な大発見が

that all we need are more medical breakthroughs

続きさえすれば 私たちの抱える問題は

and then all of our problems will be solved.

全て解決されるという考えです

Our society loves to romanticize

私達の社会は 夢みがちです

the idea of the single, solo inventor

科学者が 独りきりで

who, working late in the lab one night,

ある夜遅くに

makes an earthshaking discovery,

世界を揺るがすような発見をする

and voila, overnight everything's changed.

ジャーン! 一夜にして 全てが変わってしまう

That's a very appealing picture,

とても魅力的な想像です

however, it's just not true.

しかし実際はそうではありません

In fact, medicine today is a team sport.

現実では 現在の医学は 団体競技なのです

And in many ways,

様々な意味で

it always has been.

ずっとそうでした

I'd like to share with you a story

私が実際にそれを

about how I've experienced this very dramatically

まざまざと体験したときのことを

in my own work.

お話ししましょう

I'm a surgeon,

私は外科医です

and we surgeons have always had

そして私たち外科医は常に

this special relationship with light.

光と密接な関係がありました

When I make an incision inside a patient's body, it's dark.

［光あれ!］

切開すると患者の身体の中は とても暗いのです

We need to shine light to see what we're doing.

何をしているかの確認に光が必要です

And this is why, traditionally,

そのため 手術は伝統的に

surgeries have always started so early in the morning --

朝早くに開始して

to take advantage of daylight hours.

日光を有効活用してきたのです

And if you look at historical pictures

この昔の絵を見ると

of the early operating rooms,

初期の手術室が大体

they have been on top of buildings.

建物の一番上に置かれていたのが分かります

For example, this is the oldest operating room in the Western world,

西洋で一番古い手術室が

in London,

ロンドンにあります

where the operating room

この手術室は

is actually on top of a church

教会の一番上にあり

with a skylight coming in.

日光を取り入れるようにしています

And then this is a picture

そしてこれはアメリカでもっとも有名な

of one of the most famous hospitals in America.

病院のひとつである

This is Mass General in Boston.

ボストンのマサチューセッツ総合病院です

And do you know where the operating room is?

手術室はどこでしょう?

Here it is

まさにここ

on the top of the building

建物の頂上にあり

with plenty of windows to let light in.

たくさんの窓から光が入るようになっています

So nowadays in the operating room,

今日の手術室では

we no longer need to use sunlight.

日光は必要なくなりました

And because we no longer need to use sunlight,

日光を使う替わりに

we have very specialized lights

手術室用に作られた

that are made for the operating room.

照明器具を使うからです

We have an opportunity

肉眼で見える光ではなく

to bring in other kinds of lights --

今までは見えなかったものが

lights that can allow us to see

見えるようになる

what we currently don't see.

違う種類の光をもたらすことができます

And this is what I think

これが私の考えている光

is the magic of fluorescence.

蛍光の魔法です

So let me back up a little bit.

少し補足させてください

When we are in medical school,

医学部の授業では

we learn our anatomy from illustrations such as this

画面のように図解で解剖学を学び

where everything's color-coded.

全てが色分けされていました

Nerves are yellow, arteries are red,

神経は黄色 動脈は赤色

veins are blue.

そして静脈は青色です

That's so easy anybody could become a surgeon, right?

誰でも外科医になれそうですよね

However, when we have a real patient on the table,

しかし これは首の図と同じ部位ですが

this is the same neck dissection --

実際の手術で目にするとき

not so easy to tell the difference

それぞれの組織を見分けるのは

between different structures.

そう簡単ではありません

We heard over the last couple days

この数日間 私たちは

what an urgent problem

ガンが我々の社会でまだまだ

cancer still is in our society,

緊急の問題であり

what a pressing need it is

１分に１人がガンで亡くなる状況を

for us to not have

解消することが

one person die every minute.

どれほど強く求められているか 聞いてきました

Well if cancer can be caught early,

ガンが早期に見つかり

enough such that someone can have their cancer taken out,

手術によって摘出できる場合なら

excised with surgery,

そのガン細胞に

I don't care if it has this gene or that gene,

どんな遺伝子やタンパク質が

or if it has this protein or that protein,

含まれていても関係ありません

it's in the jar.

もうビンの中にあるのですから

It's done, it's out, you're cured of cancer.

摘出は完了し ガンが完治したのです

This is how we excise cancers.

ガン切除法をお話しします

We do our best, based upon our training

医者は 研修を通じ ガンの見え方

and the way the cancer looks and the way it feels

触感や他の組織との繋がり

and its relationship to other structures and all of our experience,

そして あらゆる経験を元に 最善を尽くして

we say, you know what, the cancer's gone.

こう言います 「よし ガンはなくなった

We've made a good job. We've taken it out.

うまくいった 摘出が終わった」

That's what the surgeon is saying in the operating room

患者がまだ手術台に寝ている時に

when the patient's on the table.

こんな風に外科医は話します

But then we actually don't know that it's all out.

実際には全て摘出したか まだわかりません

We actually have to take samples from the surgical bed,

患者の手術部位に残された

what's left behind in the patient,

周辺数か所から検体をとり

and then send those bits to the pathology lab.

病理検査室へ送る必要があります

In the meanwhile, the patient's on the operating room table.

検査中 患者は手術台の上にいて

The nurses, anesthesiologist, the surgeon,

看護師 麻酔医 外科医 そして

all the assistants are waiting around.

助手は待っているのです

And we wait.

待つしかないのです

The pathologist takes that sample,

病理医はその検体を

freezes it, cuts it, looks in the microscope one by one

凍らせ 切断し 一つずつ顕微鏡で確認し

and then calls back into the room.

手術室へ結果を伝えます

And that may be 20 minutes later per piece.

１検体につき20分かかります

So if you've sent three specimens,

もし３つ検体があったら

it's an hour later.

１時間かかるのです

And very often they say,

そして病理医が言うのは

"You know what, points A and B are okay,

「実は AとBは大丈夫ですが

but point C, you still have some residual cancer there.

Cにはまだガンが残っているので

Please go cut that piece out."

その部分を切除してください」

So we go back and we do that again, and again.

手術ではこの検査と切除を何回も続けます

And this whole process:

この手順を経てはじめて こう言えます

"Okay you're done.

「終わりました

We think the entire tumor is out."

全ての腫瘍は摘出されたと思います」

But very often several days later,

数日後に患者は帰宅しますが

the patient's gone home,

私たち担当医に電話がかかり

we get a phone call:

「残念ですが

"I'm sorry,

最終の病理検査を

once we looked at the final pathology,

最後の検体に行っていたところ

once we looked at the final specimen,

辺縁にガンがありました

we actually found that there's a couple other spots

患者にはまだガンが残っています」と

where the margins are positive.

告げられるのは

There's still cancer in your patient."

度々ある話です

So now you're faced with telling your patient, first of all,

こうなると医者は 自分の患者に

that they may need another surgery,

再手術の可能性だとか

or that they need additional therapy

放射線療法や化学療法などの

such as radiation or chemotherapy.

追加の治療が必要なことを 伝えねばならなくなります

So wouldn't it be better

ですから 外科医が手術中に

if we could really tell,

術野にガンが残っているかを

if the surgeon could really tell,

確実に分かる方が

whether or not there's still cancer on the surgical field?

良いに決まっていますよね

I mean, in many ways, the way that we're doing it,

様々な意味で 私たちはいまだに

we're still operating in the dark.

暗闇の中で手術しているような ものなのです

So in 2004, during my surgical residency,

2004年 外科の研修中に

I had the great fortune

ロジャー・チェン先生と

to meet Dr. Roger Tsien,

出会う幸運に恵まれました

who went on to win the Nobel Prize for chemistry

2008年にノーベル化学賞を

in 2008.

受賞した方です

Roger and his team

ロジャーとそのチームは

were working on a way to detect cancer,

ガンの発見方法を研究しており

and they had a very clever molecule

とても賢い分子を

that they had come up with.

開発していました

The molecule they had developed

彼らが開発した分子は

had three parts.

3つの部分からできています

The main part of it is the blue part, polycation,

主要な部分は青い部分 ポリカチオンで

and it's basically very sticky

体の中のどの組織にも

to every tissue in your body.

とてもくっつきやすいものです

So imagine that you make a solution

この成分だけを

full of this sticky material

含む溶液を

and inject it into the veins of someone who has cancer,

ガン患者に投与すると

everything's going to get lit up.

全てが光ってしまいます

Nothing will be specific.

特異的なものはありません

There's no specificity there.

まったく特異性がないのです

So they added two additional components.

そこで彼らはさらに２つ 成分を加えました

The first one is a polyanionic segment,

１つ目は赤い部分 ポリアニオンで

which basically acts as a non-stick backing

シールの裏側のように

like the back of a sticker.

くっつかない役目を果たします

So when those two are together, the molecule is neutral

この２つを一緒にすると 分子は中性になり

and nothing gets stuck down.

何物にも着かなくなります

And the two pieces are then linked

これら２つの分子は 特定の「分子ハサミ」でしか切れない

by something that can only be cut

第３の物質により結び付けられます

if you have the right molecular scissors --

分子ハサミとは 例えば腫瘍が作り出す

for example, the kind of protease enzymes

タンパク分解酵素のようなものです

that tumors make.

So here in this situation,

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

if you make a solution full of this three-part molecule

along with the dye, which is shown in green,

緑色で表されている

and you inject it into the vein

色素と一緒にガン患者の 静脈に注射します

of someone who has cancer,

すると

normal tissue can't cut it.

正常な組織はハサミとはならず

The molecule passes through and gets excreted.

分子は体内を素通りし 排泄されます

However, in the presence of the tumor,

しかし腫瘍があった場合

now there are molecular scissors

分子ハサミが存在し

that can break this molecule apart

この分子を切断可能部位で

right there at the cleavable site.

切断します

And now, boom,

そして こうなります

the tumor labels itself

腫瘍は標識され

and it gets fluorescent.

蛍光を発します

So here's an example of a nerve

これは腫瘍が神経の周りに

that has tumor surrounding it.

できている例です

Can you tell where the tumor is?

腫瘍がどこかわかりますか?

I couldn't when I was working on this.

私が研究中には分かりませんでした

But here it is. It's fluorescent.

しかし ほら 蛍光です

Now it's green.

緑色に見えます

See, so every single one in the audience

そう 今なら皆さん全員が

now can tell where the cancer is.

ガンの位置が分かりますね

We can tell in the operating room, in the field,

手術室 術野でも 分子レベルでガンの場所や

at a molecular level,

外科医が摘出のために

where is the cancer and what the surgeon needs to do

どう切除すれば良いのか

and how much more work they need to do

どの程度周りを切除するのか

to cut that out.

分かるのです

And the cool thing about fluorescence

また 蛍光のすごいところは

is that it's not only bright,

明るいだけではなく

it actually can shine through tissue.

組織を透過して光るところです

The light that the fluorescence emits

蛍光が発する光は 組織を

can go through tissue.

通り抜けられるのです

So even if the tumor is not right on the surface,

なので 腫瘍が表面になかったとしても

you'll still be able to see it.

見ることができるのです

In this movie, you can see

この動画では 腫瘍が

that the tumor is green.

緑色に光っているのが見えます

There's actually normal muscle on top of it. See that?

実は正常な筋肉が上にかぶさっています 見えますか?

And I'm peeling that muscle away.

その筋肉をはぎ取ってみましょう

But even before I peel that muscle away,

しかし筋肉をめくる前でも

you saw that there was a tumor underneath.

腫瘍が下にあるのが見えました

So that's the beauty of having a tumor

これが腫瘍を蛍光で

that's labeled with fluorescent molecules.

標識することの長所なのです

That you can, not only see the margins

境目が分子レベルで

right there on a molecular level,

見えるだけではなく

but you can see it even if it's not right on the top --

表面ではない 通常見えないところに

even if it's beyond your field of view.

あったとしても見えるのです

And this works for metastatic lymph nodes also.

またリンパ節転移発見にも活用できます

Sentinel lymph node dissection

センチネルリンパ節切除は

has really changed the way that we manage breast cancer, melanoma.

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

Women used to get

以前は腋下リンパ節を

really debilitating surgeries

全て切除するという

to excise all of the axillary lymph nodes.

患者を弱らせてしまう手術が必要でした

But when sentinel lymph node

センチネルリンパ節切除が標準的な

came into our treatment protocol,

手術方法となった今 外科医は

the surgeon basically looks for the single node

リンパ節のうちで ガンの下流にある

that is the first draining lymph node of the cancer.

最初のリンパ節だけを 探せばよくなりました

And then if that node has cancer,

もしそのリンパ節にガンがあった場合

the woman would go on to get

その女性は腋下リンパ節の

the axillary lymph node dissection.

廓清手術を受けるのです

So what that means

つまり

is if the lymph node did not have cancer,

リンパ節にガンが見つからなかった場合

the woman would be saved

その女性は不必要な

from having unnecessary surgery.

手術を受ける必要がないのです

But sentinel lymph node, the way that we do it today,

しかし現在の手術法では センチネルリンパ節は

is kind of like having a road map

どこへ行くかを示す

just to know where to go.

地図に過ぎません

So if you're driving on the freeway

例えば高速道路を運転していて

and you want to know where's the next gas station,

次のガソリンスタンドを知りたければ

you have a map to tell you that that gas station is down the road.

地図があれば 道の先のガソリンスタンドがわかります

It doesn't tell you whether or not

しかしそこにガソリンが

the gas station has gas.

あるかどうかまではわかりません

You have to cut it out, bring it back home,

切り出して 家にもって帰り

cut it up, look inside

スライスして 中を見て

and say, "Oh yes, it does have gas."

やっと ガソリンがあることがわかるのです

So that takes more time.

このやり方だと多くの時間が必要です

Patients are still on the operating room table.

検査の間も患者はまだ手術台の上です

Anesthesiologists, surgeons are waiting around.

麻酔医や外科医は待っています

That takes time.

時間がかかるのです

So with our technology, we can tell right away.

私たちの技術を使えばその場でわかります

You see a lot of little, roundish bumps there.

小さな丸いコブがたくさん見えますね

Some of these are swollen lymph nodes

この中に肥大したリンパ節があります

that look a little larger than others.

他のものと比べて少しだけ大きいものです

Who amongst us hasn't had swollen lymph nodes with a cold?

風邪でも 肥大したリンパ節は見られます

That doesn't mean that there's cancer inside.

肥大してもガンがあるとは限らないのです

Well with our technology,

私たちの技術があれば

the surgeon is able to tell immediately

外科医はすぐさま

which nodes have cancer.

どこにガンがあるか見分けられます

I won't go into this very much,

深くはお話ししませんが

but our technology, besides being able

私たちの技術は

to tag tumor and metastatic lymph nodes with fluorescence,

腫瘍や転移性リンパ節を 蛍光で標識するだけではなく

we can also use the same smart three-part molecule

同じ３部構成の分子を使って

to tag gadolinium onto the system

ガドリニウムの標識もでき

so you can do this noninvasively.

非侵襲的検査に使えます

The patient has cancer,

ガン患者に対して

you want to know if the lymph nodes have cancer

リンパ節がガンに侵されているかを

even before you go in.

手術する前に知りたいと思えば

Well you can see this on an MRI.

MRIで見ることができます

So in surgery,

手術では何を切除すべきかを

it's important to know what to cut out.

知るのが重要です

But equally important

しかし同様に

is to preserve things

身体機能に大切なものを

that are important for function.

温存することも重要です

So it's very important to avoid inadvertent injury.

意図しない損傷を避けることが とても重要です

And what I'm talking about

ここで私がお話ししているのは

are nerves.

神経のことです

Nerves, if they are injured,

神経は傷つけられると

can cause paralysis,

麻痺や

can cause pain.

痛みを引き起こします

In the setting of prostate cancer,

前立腺ガンを例に取ると

up to 60 percent of men

60%の男性が

after prostate cancer surgery

前立腺ガンの手術のあと

may have urinary incontinence

尿失禁と勃起不全を

and erectile disfunction.

起こす可能性があります

That's a lot of people to have a lot of problems --

多くの人に多くの問題が 起こってしまうのです

and this is even in

そしてこれは

so-called nerve-sparing surgery,

外科医が十分に注意して

which means that the surgeon is aware of the problem,

神経を避けるような手術 神経温存手術をしても

and they are trying to avoid the nerves.

起こるのです

But you know what, these little nerves are so small,

前立腺ガンの場合には

in the context of prostate cancer,

これらの神経はとても細く

that they are actually never seen.

実際には見えないのです

They are traced

血管に沿っていると知られている

just by their known anatomical path

解剖学的な経路を

along vasculature.

たどっているに過ぎません

And they're known because somebody has decided to study them,

これは誰かが研究しているからこそ わかることですが

which means that we're still learning

それは実際の場所は

about where they are.

まだ研究中ということです

Crazy to think that we're having surgery,

こんな手術で大丈夫でしょうか

we're trying to excise cancer, we don't know where the cancer is.

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

We're trying to preserve nerves; we can't see where they are.

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

So I said, wouldn't it be great

お伝えしたように 蛍光によって

if we could find a way

神経を可視化できれば

to see nerves with fluorescence?

すばらしくないですか?

And at first this didn't get a lot of support.

最初はあまり支持されませんでした

People said, "We've been doing it this way for all these years.

人には「長年この方法でやってきて

What's the problem?

We haven't had that many complications."

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

But I went ahead anyway.

にもかかわらず 私は研究を進めました

And Roger helped me.

ロジャーが助けてくれたのです

And he brought his whole team with him.

チーム全員を連れてきてくれました

So there's that teamwork thing again.

ここでも団体競技の必要性がわかります

And we eventually discovered molecules

そしてついに神経を特異的に標識する

that were specifically labeling nerves.

分子を見つけたのです

And when we made a solution of this,

この溶液を作り

tagged with the fluorescence

蛍光で標識し

and injected in the body of a mouse,

マウスに投与したら

their nerves literally glowed.

神経が文字通り光ったのです

You can see where they are.

どこが神経かわかります

Here you're looking at a sciatic nerve of a mouse,

これはマウスの坐骨神経です

and you can see that that big, fat portion you can see very easily.

大きく太い部分がよく分かるでしょう

But in fact, at the tip of that where I'm dissecting now,

しかし 私が今切開しているところには

there's actually very fine arborizations

とても微細な分枝がありますが

that can't really be seen.

You see what looks like little Medusa heads coming out.

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

We have been able to see nerves

顔の表情や動き 呼吸に関わる

for facial expression, for facial movement, for breathing --

それぞれの神経や

every single nerve --

前立腺のあたりの排尿の神経も

nerves for urinary function around the prostate.

見ることができます

We've been able to see every single nerve.

神経一つずつを見ることができるのです

When we put these two probes together ...

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

So here's a tumor.

ここに腫瘍があります

Do you guys know where the margins of this tumor is?

この腫瘍の辺縁がわかりますか?

Now you do.

これでわかりますね

What about the nerve that's going into this tumor?

この腫瘍に入り込んでいる 神経はどうでしょう?

That white portion there is easy to see.

白い部分は見やすいですが

But what about the part that goes into the tumor?

腫瘍の中に入っている部分はどうでしょう?

Do you know where it's going?

どこに入っているかわかりますか?

Now you do.

これでわかりますね

Basically, we've come up with a way

基本的には 私達は

to stain tissue

組織を染色し

and color-code the surgical field.

手術野を色分けする方法を開発したのです

This was a bit of a breakthrough.

これはちょっとした突破口です

I think that it'll change the way that we do surgery.

手術のやり方を変えると思っています

We published our results

私達は研究結果を

in the proceedings of the National Academy of Sciences

米国科学アカデミー紀要と

and in Nature Biotechnology.

ネイチャー バイオテクノロジーで 発表しました

We received commentary in Discover magazine,

ディスカバーとエコノミストでは

in The Economist.

解説を頂いています

And we showed it to a lot of my surgical colleagues.

多くの同僚の外科医に見せたところ

They said, "Wow!

「すごい 私の患者も

I have patients

恩恵を受けられるだろう

who would benefit from this.

この方法なら 私の手術は

I think that this will result in my surgeries

より良い結果が出せて

with a better outcome

合併症も少なくなる」と

and fewer complications."

言っていました

What needs to happen now

今 待ち望まれているのは

is further development of our technology

この技術の更なる発達と

along with development

通常の手術室で

of the instrumentation

この蛍光を見ることを

that allows us to see

可能にする器機の

this sort of fluorescence in the operating room.

開発です

The eventual goal

最終的なゴールは

is that we'll get this into patients.

これらを患者に適用することです

However, we've discovered

しかし 一回使用の

that there's actually no straightforward mechanism

蛍光分子を開発する単純な

to develop a molecule

やり方はないと

for one-time use.

わかりました

Understandably, the majority of the medical industry

当然ながら医薬業界では

is focused on multiple-use drugs,

長期間 毎日服用する

such as long-term daily medications.

複数回使用薬などに焦点が当てられています

We are focused on making this technology better.

私達はこの技術を発展させることに 専念しています

We're focused on adding drugs,

また新薬の開発や 成長因子の使用

adding growth factors,

周囲の細胞を傷つけずに

killing nerves that are causing problems

問題の原因となる

and not the surrounding tissue.

神経を殺すことに注力しています

We know that this can be done and we're committed to doing it.

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

I'd like to leave you with this final thought.

最後に お伝えしたいことがあります

Successful innovation

革新が成功するには

is not a single breakthrough.

１つの突破口だけでは成し得ません

It is not a sprint.

短距離走ではありません

It is not an event for the solo runner.

個人競技ではないのです

Successful innovation

革新が成功するには

is a team sport, it's a relay race.

団体競技 リレー競技が必要です

It requires one team for the breakthrough

１つのチームが突破口を開き

and another team

他のチームが

to get the breakthrough accepted and adopted.

それを受け容れ 適応させるのです

And this takes the long-term steady courage

そのためには 長期にわたって 昼夜を分かたず

of the day-in day-out struggle

教育し 説得し

to educate, to persuade

受容される たゆまぬ勇気が

and to win acceptance.

必要なのです

And that is the light that I want to shine

今日の健康と医学に投じたいのは

on health and medicine today.

この光なのです

Thank you very much.

どうもありがとう

(Applause)

（拍手）