循環系の基礎と臨床 (2) 血管新生

循環系の基礎と臨床 (2) 血管新生

著者名 槍澤 大樹, 菅野 仁

雑誌名 東京女子医科大学雑誌

巻 87

号 1‑2

ページ 5‑12

発行年 2017‑04‑25

URL http://hdl.handle.net/10470/00031656

doi: http://doi.org/10.24488/jtwmu.87.1-2_5

総 説

循環系の基礎と臨床

( 2

) 血管新生

l

東 女 医 大 誌 第 同 第

1 . 2

号 頁 刊2 平成29 年4

月 )

東京女子医科大学輸血・細胞プロセシング科

ウツギサワ タイジュ カ ン ノ ヒトシ

槍 津 大 樹 ・ 菅 野 仁

(受理平成 29 年3月24 日) C

i r c u l a t o r

y em:stSy sicBa and lacinilC Research (

2 ) onatirizlascuovaNe T

a i j

u UTSUGISA W A and hisoitH KANNO D

e p a r t m e n

t Tfonoisufsnar enicideM dan lleC gnissecorP ，

Tokyo Women's lacideM ytisrevinU yt， lucaF Mfoenicide

N ealucsavo r i z a t i o

n stsisnoc fo eerht sessecopr ， namely siesnegoigna sisen， egoiretra ， and sisenegoulcsav ， which era edvlovni ni eht elopmentdev and noisesrgorp dfosesaesi such csa ercan ssistatameh/wtgro -arefi， lorp

t i v

e yhatponitre ， and sisorelcsorehta ， and ni eht sseocrp nfo rmalo lacigoloisyhp phenomena uchs esa mbryonic

developmen ，t wound gnilaeh ， spuorc uteuml ， and atnecapl notiamorf .ssecorp For sti mechanism and ortnoc

. l

h

y p o x i

a elbicu^聞dni rotcaf )l-FIH( ^， which silanoitpa tircsnar rotavitca dezilibats a hni cxipoy etats due dotnoitpursi o

f

bdool wolf ， syalp an itntaormp .elor noitazirlaucsavoeN sha been detadicule ot be promoted/ dssepreups by v

a r i o u

s growth srotcaf such vsaralucsa lailehtodne growth rotcaf (VEGF) devired-tel， etalp growth rotcaf (PDGF) ，

f i b r o b l a s

t growth rotcaf F)(FG niteio， poigna )gAn( and stirsotpecer ， niosheda seulceolm chsu vsaarlucsa thendoe ^回 l

i a

l )EV( nriehadc ， and s.zymeen On teh sisab tfoseeh sgnidnif ， tsnmeatetr aimed rtaralucsave 包noita nicmiehcis h

e a r

t esaesid and reevse rwelo biml iamechsi were deilppa on a glabol .elacs lytenecR ssien， egolucsav sha been shown oot rcuc newly from ralucasv lailehtodne rotinegrop sllec C)EP( tnseepr tni eh bone marrow and -talucric i

n

g doolb ， and siedus a csa lle ecuros rofnoitaziralucsaver pyrathe many ni lacinilc .seiduts tnIsih elcitra ， we d-e s

c r i b

e eht cisab stpcenco nnfoiotaziralucsavoe noitaziraluc， saver yraphet ginsu larehpirep doolb stem sllec rof -es v

e r

e biml cmiehcsi esaesid ^， and liardcayom noiatrenegre apyerth ^， wsa lle tsa eh lairt EPC fo noitacifilpma rof -ne h

a n c i n

g eht cituepareht e宜e't and c erutuf cpeosrp .t

Key Words: noitaziralucsavoen laileh， todne rotineogrp llec ， mesenchymal stem llec ， lF-HI ， euvatpyr

はじめに

新たな血管形成(広義の血管新生: i-arulscvaeoN z

a t i o n

) は， 個体発生の過程や損傷した組織の修復，

黄体や胎盤の形成過程などの正常な生理的現象の場 合のみならず，悪性腫蕩の増殖・転移，増殖性の網 膜症，アテローム性動脈硬化症など疾患の発症・進 展に関与していることが知られている1)そのメカニ

ズムおよび制御には様々な増殖因子とその受容体，

接着分子や酵素等が関わり，血管形成を促進・抑制 していることが解明されてきているの.それらの研究 成果をもとに，虚血性心疾患，重症下肢虚血症に対 する血管再生を目的とした治療が世界規模で行われ ている)3寸本稿では，広義の血管新生の基本概念と，

本学でも行われた重症四肢虚血疾患に対する末梢血

図 : 槍 j畢大樹 干6662-816 東京都新宿区河田町-18 東京女子医科大学輸血・細胞プロセシング科 E

- m a i l

: [email protected]

幹細胞を用いた血管再生治療を紹介し今後の展望 について述べる.

血管新生の定義と分類

広義の血管新生Nionrizatsculaeova のプロセスに は，①(狭義の)血管新生 Angiogenesis ，②動脈新

生Arteriogenesis ，③脈管新生Vasculogenesis の3

つの機序が存在することが知られている1)6) これら

のうち， Angiogenesis とVasculogenesis は新たな

血管の発生を伴うが， Arteriogenesis は既存の小動 脈 の 発 達 過 程 を 意 味 し 血 管 再 構 築Vascular -er

modeling の過程である.実際に血管形成が行われて

いる組織では，

3

つの機序が複合して生じているも のと考えられる (.giF .)1

1

. 血管新生 Angiogenesis

心筋梗塞，末梢血管疾患，脳卒中等により組織が

虚血に陥ると，周辺の酸素濃度低下により転写活性 化因子である低酸素誘導因子α1-IFH() ^{の発現が増} 強する.その結果 HIF α^四1 の標的遺伝子である血管 内 皮 成 長 因 子 (VEGF) ， 血 小 板 由 来 成 長 因 子 B (PDGFB) ，胎盤成長因子 (PGF) ，アンギオポエチン

(Ang) 1および2，マトリックスメタロプロテイナー

ゼ

(MMP) 2

および

3

のような多数の血管形成メ

デイエーターの発現が直接または間接的に誘導さ れ，血管内皮細胞 (VE) カドヘリンなどの接着分子 と協働し既存の脈管構造からの血管内皮細胞の増 殖・遊走の結果，新しい毛細血管形成をもたらす.

その結果血流は 2~3 倍程度に増大すると考えられ ている7)

2

. 動脈新生 genesisArterio

動脈が閉塞すると，閉塞部位の近位の側枝と遠位

Angiogenesis

のは誌作設のけ

U A

泣

F3 F、d

e n e

OO O

e F -

品E K-

VE

A

Ischemic u e s i s t

Vascu n e s i s l o g e ^BMEPC

F i g

. 1 Nnoitaziralucsavoe ni an atlud neitap .tionmatFor fo new slessev niodohltuad si t

h

e tluser foeerht esssecopr ， namely siseengoigna sisene， goiretra ， and.sisenegolucsav VEGF setacidni ralucsav lailehtodne growth ;rotcaf and BMEPC ， nebo marrow devierd e

n d o t h e l i a

l rotinegorp lec.l

を接続している既存の小動脈への血流が圧力勾配に より増大する.その結果 血管内腔の血管内皮細胞 は血流の機械的刺激，すなわち勇断応力刺激により 細 胞 間 接 着 分 子 で あ る

t e l e t a l p and l a i l e h t o d n e - d a h

e s i o

n 1 - e l c u e l o m (PECAM-

l)あるいは

VE

ーカドヘ リ ン を 発 現 し 細 胞 内 で は ホ ス フ ァ チ ジ ル イ ノ シ トール

3

キナーゼ

- 3 I P ( K) -Ak

t，細胞外シグナル調 節キナーゼ

(ERK)

シグナルの充進などによる活性 化が起こり，血小板由来増殖因子

(PDGF)

および

VEGF3

，6を 含 む い く つ か の 増 殖 因 子 や

CXC

ケモ カインの放出をもたらす)8 それらとともに，単球の 集積やマクロファージ、への分化 より多くの単球を 誘導する単球化学誘引タンパク質

1 (MCP-

l)，小動 脈が発達しやすい炎症環境を提供する腫蕩壊死因子

(TNF)-α

，内皮細胞および平滑筋細胞の増殖因子で

ある塩基性線維芽細胞増殖因子

) ( b - F G F

，および古 い動脈構造を改造し側副動脈の拡張に必要な空間を 創出する

MMP

な ど が 作 用 し 血 管 の 再 構 築 が 起 こ る9) その結果，虚血を補うに十分な太さの側副血行 路の形成・成長を促し組織への血流を

0 3 - - - - 0 2

倍に 増大させる玖新生動脈のみが閉塞動脈を置換する ことができ，虚血組織において血管新生によって生 成される毛細血管の機能は，主に細胞破片を除去す ることであって，組織潅流には寄与しないと考えら れている1)1 動脈形成は虚血部位から遠く離れた部 位でも観察されることから，血管新生とは異なり，

低酸素刺激に依存しないと考えられている)9

3

.

脈管新生

o g e n e s i s V a s c u l

血 管 新 生

s i s e n e i o g A n g

が既存の血管から新たな 血 管 を 形 成 す る の に 対 し 脈 管 新 生 と は 血 管 内 皮 前 駆細胞

l a i l e h t o d n e ( r o i t n g e o p r l l e c : EPC)

から新た な血管が発生する現象を指し，従来は胎生期の初期 の新生血管形成に限られ，その後は血管新生，動脈 新生のみが行われていると考えられていた.しかし 近年，成人の循環血液中に

EPC

が 存 在 し 脈 管 新 生 が行われていることが示され 末梢血単核球を用い た 血 管 新 生 療 法 の 発 展 に 繋 が っ た 吹 こ の 現 象 に は 上記サイトカインに加え ストローマ細胞由来因子

( S D F - 1

α )

とその受容体である

CXCR4

などのケモ カインの関与が考えられている吹

腫療による血管新生と抗血管新生阻害剤 がんの成長過程において，腫蕩血管は酸素や栄養 を 供 給 し 遠 隔 転 移 の 経 路 に な っ て い る . が ん 細 胞 は腫蕩血管新生を誘導するために

VEGF

，

b-FGF

，ア ンギオポエチン，肝細胞増殖因子

(HGF)

，

EGF

，

PGF

などの因子を産生し，自らの増殖と遠隔転移を可能 にしている山血管新生阻害療法は，腫蕩血管を標 的にしその新規の誘導や既存の腫蕩血管の崩壊に より，がん細胞への酸素や栄養供給経路を遮断する 治療法である).61

VEGF

抗体であるベバシズマブが，

がん化学療法薬との併用により転移性大腸がんに対 して有用性を示すことが報告され1ぺ 非 小 細 胞 肺 が んおよび腎細胞がんにも適応が拡大された.その後，

VEGF

受 容 体 チ ロ シ ン キ ナ ー ゼ 阻 害 薬

(VEGFR- TK

I)であるスニチニブ，ソラフェニブが，単剤療法

として腎細胞がんや肝細胞がんに有用性を示し，さ らに新たな低分子阻害薬の臨床試験が進行してい る)81

血管新生と間葉系幹細胞

骨髄は成体における造血の主たる場所であるが，

現在では造血以外の機能も有することが知られてい る.骨髄中の細胞の

9 9

%以上は血球系細胞である が， 1%未満は血球系以外の細胞が存在する.これら の細胞は培養皿に付着する性質を持ち，骨髄スト ローマ細胞

n e ( b o marrow l m a o t r s s l l e c : BMSC)

と 呼 ば れ て き た

BMSC

は血球系細胞の増殖や分化を 促すため，多彩なサイトカインや細胞増殖因子を分 泌することが知られている.近年，この

BMSC

中に 多 分 化 能 を 有 す る 間 葉 系 幹 細 胞

(mesenchymal

stem l l e c : MSC)

ゆ)が存在することが報告され， 骨，

軟骨，脂肪に加えて血管，心筋細胞にも分化するこ とが明らかとなった凡さらに

MSC

は匪葉の壁を超 えて神経細胞や肝細胞などへの分化も確認されてい る2

代 . g i F . ) 2 BMSC

は均一な集団ではなく，分化段 階の異なる細胞の集合体であり，この中で多分化能 を持つ細胞のみを選択することが可能であれば，さ まざまな臓器再生の強力な細胞源となると考えられ る.

血管内皮前駆細胞の発見

血管幹細胞

(hemangio ) t s a l b

と造血幹細胞

(hem

仕

t o p o i e t i

c stem l l e c : HSC)

は発生学的に共通の中座

葉細胞から分化していると考えられており，共通し た細胞表面抗原マーカーを有すると考えられてい

た千

7 9 9 1

年

Asahara

らl勺ま，成人の末梢血単核球成

分から

CD34

陽性細胞を分離し

VEGF

等と培養し たところ，血管内皮細胞に分化しうることを発見し た.いわゆる

EPC

と考えられるその細胞は，細胞表 面 抗 原 の 解 析 に よ り

CD34

，

CD31 (PECAM-

，)l

CD133 I 3 3 ) ( A C

，

1 - k l F (VEGFR-2)

，

2 - e i T

，

VE

ーカド ヘリンなどの血管内皮細胞マーカーを発現し，新た

B r a i

n .---. NSC

ー

Neuron

，

lailG ce 恥 Ectoderm

HSC

叩ー--.

Hemocyte Hemangi o-ーーー噌 Blood lessev

b l a s t Bone

Marrow

MSC

Myocardium Bone C a r t i l a g e S k e l e t a

l muscle

Smooth muscle Ugament Tendon

Mesoderm

一一色 ticHepa

戸 蜘 官1llec • Hepatocyte

Organs

岨 1 - L.

Pancrea~c

1 - . . . . . . . - ， . . . - .

ctieacr

.

an

.

P

. . . - . . - . . . - - -

erinexoc

- - . . . . .

l

-

lec

-

Endoderm

~ stem sllec ~目。 Pancreaticendocrine llec F

i g

. 2 Adu tl and mesenchymal stem sllec .)sCSM( Bone marrow almorts sllec era known t

oeterces suoirav esnikotyc and ecllgrowth srotcaf ot omotepr ehtnoitarefilorp and -fid f

e r e n t i a t i o

n fo.estcymoeh MSC ginssessop ycnetopirulp sinteserp nisiht ebon marrow s

t r o m a

l eclland ncaetaitnereffid otni esytocmyiordac ， ebon egal， itrac ， and af.t NSC; laruen stem sllec ， HSC; citeiooptameh stem sllec ， MSC; mesenchymal stem .sllec

に血管が形成されつつある局所に取り込まれ，分 化・増殖・遊走し血管形成に関与することが証明 された.それまでは発生期，胎児期にのみ起こって いると考えられていた脈管新生Vasculogenesis が 骨髄由来の末梢血中に存在する EPC によって成体 でも起こり得ることが証明されたことで，血管再生 療法における EPC の応用が進められることとなっ

た.

心血管系に対する再生医療 1.血管再生療法

閉塞性動脈硬化症やパージャー病なと慢性的な 動脈閉塞による虚血が下肢に生じる病態を虚血肢と 呼ぶ.運動時に痛みが生じ，休止すると回復する間 敏性披行の状態から重症になると安静時にも持続的

な痔痛が生じる.虚血によって下肢先端部が潰蕩や 壊死に陥り，切断術の適応になるため，権患者の q

u a l i t

y foefil (Q OL )は著しく低下する.この重症虚 血肢(cmblilcatiri ischemia :

CL

1)に対する治療に は，血管拡張剤・血小板凝集抑制剤，経皮的血管形 成術・バイパス術 血管リハビリテーションなどが あるが，これらの標準治療に抵抗性の

CL1

に対して 患者自身の EPC を下肢筋肉内直接投与する再生医 療が開発された .giF( 3). これを血管再生療法と呼 ぴ，平成82 年21 月1日時点で第2項先進医療(先 進医療A) に取り上げられている 04 種類の先進医 療技術のなかで，

1

骨 髄 細 胞 移 植 に よ る 血 管 新 生 療

法

J

，

1

末梢血幹細胞による血管再生治療」および「末 梢血単核球移植による血管再生治療」の

3

項目が掲 載されている (Table 1).血管再生療法の対象は Fontaine 分類1II 度， 1V 度 (Table )2 の慢性重症下 肢虚血患者で，血管形成術やバイパス手術など他の 治療法の適応にならない重症例である.さらに現在 CD34 陽性細胞を使った血管再生医療が先端医療セ

ンター病院(神戸市)において，新規の医療機器と して薬事承認を得るため医師主導治験が終了し，近 く企業治験が開始される予定である? 頼粒球コロ ニー刺激因子F)CSG-( の皮下投与により骨髄から動 員されたEPC を含む単核球をアフェレーシスで採 取したのちに，磁気ビーズで標識した抗CD34 抗 体 によってCD34 陽性細胞を分離する.生理食塩水で、

懸濁した CD34 陽性細胞を腰椎麻酔下で虚血下肢筋 肉内へ局所投与する. CD34 陽 性 細 胞 中 に はEPC が豊富に含まれており，局所投与されたEPC は虚血 組織において一部は生着し血管内皮細胞へと分化・

増 殖 し 脈 管 新 生Vasculogenesis が起こり虚血の改 善をもたらすと考えられている12) EPC そのものに よる血管新生に加えて 移植されたEPC における

VEGF ， b-FGF ，日GF ，インスリン様成長因子(1GF )-

1

， SDF-1 などの血管新生因子やサイトカインの発

現 ine(paracr 効果) も報告されているゲ

P e r i p h e r a

l blood

mononuclear llec separation MNC preparation Intramuscular nioctjein toin lower limb gastrocnemius muscle

or

Bone marrow llec harvest

欄 争

^or

CliniMACS

欄 '

F i g

. 3 Therapeutic .isseengiogan leraphriPe oodbl selssve rea regenerated by llaco -cejni t

i o

n pfolaerphrie odblo ro bone marrow stem sllec ni het mbli fosnteiatp with rlacuvas d

i s o r d e r

s such csa cniroh eivctrutbso sisorelcsoiretra .

Table 1 lacinilC noitacilppa fontioeraegenr therapy rof rlacuvasiordca esseasdi Organ seaesiD

P e r i p h e r a

l yretra bmillacitirC aimhecsi (ASO ， 'sregeruB d i s e a s e )

C e l

l ceruos Remarks

Bone marrow llec Advanced laicdme erac A * PB HSC Advanced laicdem erac Aホ

PB MNC Advanced lcaidme erac A * EPC (CD34 )+ llec noitaarperP rof company lairt )IRBI( )32

S k e l e t a

l esclmu sllec latelekS stlaobmy teehs )devorppa( ²⁵⁾

EPC (CD34 )+ llec caidracartnI noitcejni noitaraperp( roflacinilc )廿lai ²³⁾ C

a r d i a

c stem llec lleCnoitatnalpsnart ot ehttcrafni etis dne( floacinilc )lairt Myocardium reveSe traeh eruliaf

d u

e otcimechsi traeh d

i s e a s e

* As fo December .1.6102

ASO; sisorelcsoiretra snareti1bo ， ;BP 1arehpirep doo1b ， HSC; icteipootamhe stem ecll， MNC; learonucmon llec ， EPC; 1ai1ehtodne p

r o g e n i t o

r llec ， IBR ;etuItitsni fo1aicdemoib chraesre and noitavonni

G r a d

e 1acinilC noitpircseD Asymptomatic

医療が開発され，企業治験を経て再生医療等製品と して保険収載された患者骨格筋組織を企業内細胞 培養施設で増幅培養し凍結状態で医療機関内細胞 加 工 施 設 (CPC) に持ち込み，移植前3 日間CPC で細胞シート化する.

この骨格筋芽細胞シートを用いた再生医療は，貼 り付けた骨格筋芽細胞シートからのサイトカインが 心機能改善に寄与していると考えられており，一部 の患者では左心室機能の改善が認められていないこ とから，将来的には心筋細胞自体を補充するための 細胞療法を併用する必要が考えられているゲ その 場合の細胞ソースとしては骨髄細胞や心筋幹細胞，

さらには iPS Gnduced pluripotent stem )sllec 細胞 の応用などが期待されている.

Table 2 lacinilC noitacifissalc lfo bim i

s c h e m i

a eintaon(F )noitacifissalc

E E N

M i l

d /meeratod noitacidualc I

s c h e m i

c tser niap T

i s s u

e ss01 uronoitarecl

2

.

心筋梗塞後の慢性心不全に対する心筋再生療 法

心筋梗塞後の重症慢性心不全患者は心臓移植の対 象となるが， ドナー不足が深刻であり，補助人工心 臓を用いて待機することを余儀なくされているのが 現状である.この病態に対して，患者自身の骨格筋 から細胞シートを作成して心筋に直接移植する再生

Normoxia

U b i q u i t i n a t i o n

lProteasomal n d a t i o d e g r a

Hypoxia

しγ J C

i

s gni-tca elstneme ni t

a rteg gense

T r a n s c r i p t i o n a

l n o i t a v i t c a f o h

y p o x i a - i n d u c i b l

e genes

F i g

. 4 HIF-1αis yllanoitalsnart-tsop edatulegr by HIF-PH and p VH.L U nder normoxia ，

HIF-PH eslatoxyhydr enilorp suedsier Hfoα1F-I ， gnitlusre ni eht onatiradegd HIFfo -PH by p VrelatedHL- eomastero-pntiuiiqub pathway. F-1HI setacidni hypoxia elbci-udni rotcaf 1

; HIF-P ，H HIF ;easlyoxrydhyllrop and p VHL ， product tfo he von undaLiel-ippH .eneg

低酸素刺激およびピルビン酸による 血管内皮前駆細胞の増幅

組織が低酸素状態に陥ると転写活性化因子である 低酸素誘導因子

- I F H (

l)が活性化される .

l H I F -

は

HIF

・

α 1

と

HIF-Is

のヘテロダイマーであり26)27)

H I F - l

α

は恒常的に合成されているが，通常の酸素状 態ではユビキチン化によるプロテアソーム分解を受 けやすく，その転写活性は低く抑えられている. 低 酸素状態になるとポリユビキチン化に関わっていた プロリルヒドロキシラーゼ

(HIF-PH)

や

von - e l p p i H

Lindau (VHL

) タンパクの活性が低下することによ

り

α l - F I H

が 安 定 化 し そ の 標 的 遺 伝 子 で あ る

VEGF

，

PDGFB

，

b-FGF

などの発現を誘導し血管形

成を促進する

. g i F ( . ) 4

そこで，

EPC

を含むと考え られている骨髄細胞や末梢血幹細胞，単核球を低酸 素状態で培養することにより血管形成効果の増強が 試みられた.

k i t a A

ら2勺ま末梢血単核細胞(

PBMNC)

を7 日間の低酸素条件で培養することで， より多く の

EPC

が誘導されることを示し培養上澄中により 多くの

VEGF

が分泌され，片側後肢虚血のヌード

ラットモデルにおいて，正常酸素で培養した場合に 比べて血流の改善効果が良好であることを示した.

Kubo

ら却は，低酸素プレコンデイショニング

4 2 (

時間の 2 % 酸素濃度での培養)が，酸化ストレス耐 性機構を介して，

PBMNC

の生存および血管新生効 力を増加させることを示したその後同様の低酸素 処理が

EPC

の増幅，血管再生療法に応用されるよう になった.

通常の酸素状態にある細胞では，解糖系と酸化的 リン酸化によって

1

分子のグルコースから

3 8

分子 の

ATP

が産生されるが，組織が虚血に陥り低酸素 状態になると嫌気的解糖系による

2

分子の

ATP

し か産生されない.低酸素環境下で安定化した

α l - F I H

が嫌気的解糖系による

ATP

産生を克進させる働き が存在することが明らかになっている.

l H I F -

の標 的 遺 伝 子 の ひ と つ で で、ある

e o s c u g l r e t o r p n s a t r 1 (

ω υ l T U L G )

は細胞内へのグルコ一スの取り込みを増 大させ，低酸素環境下における

EPC

による血管新生

を充進させると考えられる制

'

2

同オキソグル夕ル酸は

HIF-PH

の重要な補因子でで、

あるが，解糖系の代謝産物であるピルビン酸は

HIF- PH

の

- 2

オ キ ソ グ ル タ ル 酸 結 合 部 位 に 相 似 性 を 有

し 競 合 的 に

HIF-PH

を不活性化してその結果

HIF- 1

α

が 安 定 化 す る一

α l - F I H

が 安 定 化 す る こ と で

VEGF

が誘導されるため，ピルビン酸が骨髄単核細

胞

(BMMNC)

における

VEGF

発現を増強すること

が期待された.我々はマウス

BMMNC

のピルビン 酸添加培養を行い，

EPC

表 面 マ ー カ ー で あ る

CD34

⁺ /CD31 +二重陽性細胞が

5mM

ピルビン酸に

より最も高くなり，

VEGF

遺伝子発現量は

2

日間の 培養により培養前の8.72 倍にまで達することを示 した.さらに培養液中

VEGF

濃度は

5mM

ピルビン 酸， 4 日間培養にて有意な上昇を認めたゲ 本来，

H I F - l

α

は低酸素状態で安定化するが，高濃度のピル ビン酸を添加し培養することで，好気的環境でも

EPC

における

HIF α

-

l

の 安 定 化 を も た ら し そ の 標

的 遺 伝 子 で あ る

GLUTl

や

VEGF

の 発 現 を 充 進 さ せ，

EPC

の増幅をもたらすと考えられた.ピルビン 酸は細胞のエネルギ一代謝上必須の有機酸であり，

無害で、安価のため，今回開発した

EPC

の体外増幅法 を利用して，従来投与されていた

CD34

陽性細胞に 比べて，より多くの

EPC

を増幅し投与することが可 能となり，血管再生療法に応用出来ると期待される.

おわりに

血管新生の基本概念と血管再生医療の現状，およ び今後の可能性について概説した.個体発生や組織 の修復における血管新生と分化の分子機構の理解が 進み，種々の疾患に対する血管再生療法への応用が 進んでおり，その有効性や安全性には一定に評価が 与えられている.また，癌の増殖や進展，転移にも 血管新生が重要な役割を果たすことが解明されてき ており，実際に大腸癌や胃癌，肺癌において血管新 生 を 抑 制 し 増 殖 を 抑 制 す る 治 療 薬 と し て

VEGF

や

VEGF

レ セ プ タ ー に 対 す る モ ノ ク ロ ー ナ ル 抗 体 や 低分子阻害薬などが臨床応用されている.今後，ア テローム硬化症や血管新生緑内障などの非腫蕩性疾 患にも応用されるものと思われる.

EPC

が骨髄や末梢血中および隣帯血中お)にも存在 することが明らかとなったことで，血管再生療法が

より普及するきっかけとなったが，その機序につい て，実際は

EPC

が直接血管や心筋に分化し再生する 可能性は低いと考えられている)43 また， どの細胞 ソースが最も優れているのか どのマーカーをもっ 細胞集団が最も血管再生効果に優れているのか，

EPC

を増幅する適切な培養条件や因子は何か，未解 明な部分も多い.今後の基礎・臨床研究の進展が望

まれる.

開示すべき利益相反はない.

文 献 1

) Simons M: A.siseneogign Where do we sndat now?

C i r c u l a t i o

n 11:1665-15651 ，0502 2

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c sisenegoigna rofnoitaziralucsaver ni p

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l yretra .esaesid Gene :525 8220-22 ， 1302 4

) Botham CM ， nettBen WL ， Cooke :PJlacinilC slairt o

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atlud stem llec yaperth roflarehpirep yretra -sid e

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n a;fsisoenegoiretr a new tpcenco rof eht -taert ment folairetra evisulcco .esaesid csvaodirCa Res 4

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U

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e l l - d e r i v e

d 1-rotcaf stceffe on ex vovi expanded e

n d o t h e l i a

l rotinegrop llec tenmitucrer rof cimhecsi n

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c .seussit ecneiSc :672 741-7 ，7991 21) Hoch AI ， Leach JK: escinoC :weiver gniizmitpo -xe

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n bfo eon marrow mesenchymal stem/ orts ^・ mal ec1ls frolacinilc .snoitacilppa Stem Ce1ls Tlnsra Med :32653-64 ， 1420

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n heflboicudni-aixopy rotcaf .1J Bloi Chem 2

7 0 : 1 2 3 0 - 1 2 3

7 ，5991

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) Wang GL ， ngJia B. Rue EA e at:l a-ioxypH i

n d u c i b l

e rotcaf 1 isSAP-xileh-poola b-xileh-cisa h

e t e r o d i m e

r deatluger by cralulle 02 .noisnet cPro N

a t

l Acad icS U S A 9:2 155 0-4515 ，5991 2

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) Akita T， Murohara T， Ikeda H e at:l Hypoxic -erp c

o n d i t i o n i n

g augments ycaciffe human fo -ehotdne l

i a

l rotniegorp sllec rofcituepareht -aziralucsavoen t

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. Lab tsevnI :38 3-756 ， 3002 2

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) Kubo M， iL TS ， Kamota T e alt :desearncI -serpxe s

i o

n CXCR4 fo and nirgetni αM i hn-aixpoy -noecrp d

i t i o n e

d sllec setubirtnoc improved ot llec noitneter a

n

d ciengoigna .ycnetop J Clle :022o1isyPh 148-550 ，

2 0 0 9 3 0

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n d u c i b l

e srotcaf and eht senpoesr ot icoxyph

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n Hfo-1IF lylorp esaslxyroydh swolla llec m

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m cotlortno lasab IF-H .1J Bloi Chem :082 4

1 9 2 8 - 4 1 9 3

9 ，0520 3

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) Kanno H， ebirI

Y

， Aoki T e at:l ateruvPy -elppuS m

e n t a t i o

n Enhances arlcuasV lailehtodnE Growth F

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r noticduoPr By Bone vedMarrow-Deri

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0 5 : 1 5 2 7 - 1 5 3

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) rfeefolhgeieZ T， Fernandez B， instKo S e at:l Bone ivedderrow-mar sllec o nd to etaroprocni otni t

h

e tluda growing .erutalucsav criC Res :49 230- 2

3 8 ，4002

循環系の基礎と臨床ー掲載予定一

執 筆 者

津田達男 槍津大樹 森 本 聡 瀧田守親 江崎太一 小川哲也

所属 病理学(第一)

輸血・細胞プロセシング科 高血圧・内分泌内科 薬理学

解剖学・発生生物学 腎臓内科

ァーマ 1.脳の微小循環 2

. 血管新生

3

. 高血圧

4 . 転 移

5

. リンパ管発生 6

. 動脈硬化(透析も含めた腎血管)

掲載号

8 7 1( ・)2

8 7 1( ・)2 8 7 )3(

8 7 )4(

8 7 )5( 8 7 )6(