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 cisaB and lacinilC Research ( 2 ) ontairizalscuovaNe 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 sessecorp ， namely sisenegoigna sisene， goiretra ， and sisenegoulcsav ， which era devlovni ni eht mtnepoleved and noissergorp dfosesaesi such csa recna sisatstame/htworg -arefi， lorp t i v

e yhatponiter ， and sisorelcsorehta ， and ni eht ssecorp nfo rmalo lacigoloisyhp phenomena chus esa mbryonic

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

.

l

h y p o x i a elbicud聞ni rotcaf )l-FIH( ， which silanoitpia trcsnar rotavitca dezilibats a hni cxipoy etats eud dotnoitpursi o f bdool wolf ， syalp an itntaormp .elor noitazirlaucsavoeN sha been detadicule ot be promoted/ dsespreups by v a r i o u

s growth srotcaf husc vsaralucsa lailehtodne growth rotcaf (VEGF) devired-tele， talp growth rotcaf (PDGF) ， f i b r o b l a s t growth rotcaf F)GF( niteio， poigna )gAn( and stisrotpecer ， niosheda seulcelom chus vsaralucsa thendoe 回 l i a l )EV( nirehadc ， and .smeyzne On teh sisab tfoseeh sgnidnif ， tsnmeatetr aimed rtaralucsave 包noita nicmiehcis h e a r

t esaesid and reevse rewol biml iamechsi were deilppa on a glabol .elacs yltneecR sisen， egolucsav sha been shown oot rcuc newly from ralucsav lailehtodne rotinegorp sllec C)EP( tneserp tni eh bone marrow and -talucric i n g doolb ， and siedus a csa lle ecuros rofnoitaziralucsaver yprathe many ni lacinilc .seiduts tnIsih elcitra ， we d-e s c r i b e eht cisab stpcenoc nnfoiotaziralucsavoe noitaziraluc， saver ypareht ginsu larehpirep doolb stem sllec rof -es v e r e biml cmiehcsi esaesid ， and liardcaoym noiatrenegre pyaerht ， 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: Ni-arulscvaeo 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6668-261 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

N

noitaziralucsavoe 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

α

1

-

I

F

H

(

)

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 F 3 F_、 d

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OO O

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品 E K -V E

A

Ischemic

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Vascu

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BMEPC

F i g . 1 Nnoitaziralucsavoe ni an atlud neitap .tionmatFor fo new slessev nidoohltuda si t h e tluser foeerht esssecopr ， namely siseengoigna siseneg， oiretra ， dna.sisenegolucsav VEGF setacidni ralucsav lailehtodne growth ;rotcaf and BMEPC ， neob marrow devierd

e n d o t h e l i a l rotinegorp l lec.

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

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and

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1

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c

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l

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(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

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V

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l

血 管 新 生

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A

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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

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(

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g

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r

p

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

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marrow

l

a

m

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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

)

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a

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b

と造血幹細胞

(hem

仕

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c

stem

l

l

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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.

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citaercnaP erinexco llec Pancrea~c

1

-

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.

.

.

-

-

Endoderm ~ stem sllec ~目。 Pancreaticrenidcone llec F i g

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

t oeterces suoirav senikotyc and ecllgrowth srotcaf ot omotepr ehtnoitarefilorp and -fid f e r e n t i a t i o n fo.estcyomeh MSC gnissessop ycnetopirulp sinteserp nisiht ebon marrow s t r o m a l eclland ncaetaitnereffid otni setyocmyiordac ， enob egal， itrac ， and a tf.

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

8 年 1

2

2 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

0

4

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

)

C

S

G

-

(

の皮下投与により骨髄から動 員された

E

PC

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 noitcejni toin lower

limb gastrocnemius muscle

or

Bone marrow llec harvest

欄

争

or CliniMACS

欄

'

F i g . 3 Tecitupareh .sisenegoigna learphireP odolb selssve rea detareneger by llaco -cejni t i o

n pfolarephrie doobl ro bone marrow stem sllec ni het mbli fostneitap with rlacuvas

d i s o r d e r s such csa cniroh evictrutsbo sisorelcsoiretra . Table 1 lacinilC noitacilppa fonoitraeneger therapy rof ralucsvaoidrac 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 lacidem erac A *

PB HSC Advanced laicdem erac Aホ PB MNC Advanced lcaidme erac A * EPC (CD34 )+ clle noitaarperP rof company lairt )IRBI( )32 S k e l e t a l elscmu sllec latelekS tslabomy 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; citeipootameh tems ecll， MNC; laernuconom llec ， ;PCE 1ai1ehtodne p r o g e n i t o r llec ， IBR I;etutitsni fo1acidemoib chraeser 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 /eeratmod 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

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a

Hypoxia

しγ J C i s gnit-ca setnemel ni t a rteg gesne

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e

genes

F i g

. 4 HIF-1αis yllanoitalsnart-tsop deatulegr by HIF-PH and p VH.L U nder normoxia ， HIF-PH eslatoxyhydr enilorp suedsier Hfoα1-FI ， gnitlusre ni eht noaitdarged HIFfo -PH

by p VtderelaH-L emosaetor-pntiiuqibu pathy.aw F-1HI setacidni aixophy elbciu-dni rotcaf 1

; HIF-P ，H HIF ;esalyxordyhlylorp and p VHL ， utcodpr tfo he von uadnLie-lppiH .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

l

g

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e

t

o

r

p

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s

a

r

t

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

.

7

2

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 11:16651-6551 ，0502 2 ) ietmelarC Mechanisms :P afosiseneogign and -etra r i o g e n e s i s . Nat Med :6593-983 ， 0002 3 ) kezPcerz-tohcorG A， Dulak J， Jozkowicz A: T h e r a p e u t i c sisenegoigna rofnoitaziralucsaver ni p e r i p h e r a l yretra .esaesid Gene :525 8220-22 ， 1302 4 ) Botham CM ， nettBen WL ， Cooke :PJlacinilC slairt o f atlud stem llec ypareht roflarehpirep yretra -sid e a s e . stdihoetM Debakey csaviodraC J 9: 1-20520 ， 2 0 1 3 5 ) Cooke JP ， Losordo DW: gtnilaudoM eht raulcasV R e s p o n s e ot Limb .aimehcs1 cinogeginA and lleC T h e r a p i e s . criC Res :611 857-11651 ， 1502 6 ) Semenza GL: sisenegoulcsaV issen， egoigna ， and -ra t e r i o g e n e s i s . Mechanisms bfodool lessev notiamrfo and g.nileodmer J Ce l1 Biochem :201 74-8408 ， 0702 7 ) lerMoel BJ ， Cao Y， civoskajuV Z e at:l The -aler t i o n s h i

p between axiypoh and .sisenegoigna Semin R a d i a t :l4lconO 2-2152 ，14002 8 ) 福原茂朋，望月直樹:血管内皮細胞と接着・近接す る細胞との相互制御一血管新生・恒常性の維持 生化学 : 228 9 0- 30 1， 0120 9

) van Royen N， Piek JJ ， Buschmann 1 e at:l-alumitS t i o n a;fsisoenegoiretr a new tpcenco rof eht -taert ment folairetra evisulcco .esaesid csvaodirCa Res 4 9 : 5 4 3 -5 5 3 ，1002 1 0

) Buschmann 1， Schaper W: The ygoloisyhpohtap fo t h elaretalloc noitalucric .)sisenegoiretra( J Plohta 1 9 0 : 3 3 8 -3 4 2 ，0002 1 1 ) Jazwa A， Florczyk

U

， kezczehot-PrcorG A e at:l Limb iamechsi and lessev :noitareneger s1ereht a r o l e rof VEGF? lcuasV :681oacmrahP 03-18 ，6012 1 2 ) Asahara T， Murohara T， navliluS A e at:l-alos1 t i o n pfoevitatu rtoinegorp lailehtodne e lc1 s fro -na g i o g e n e s i s . ecneicS :572 76-9649 ，7991 1 3

) Yamaguchi J， Kusano K， Masuo 0 ate:l lmaroSt c 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 tnemiturcer rof cimhecsi n e o v a s c u l a r i z a t i o n . noitalucriC :701 8231-2231 ， 0302 1 4 ) oyceJ JA ， rdlaloP JW: laentmnronvioerciM -aluger t i o n mfo.sisatsate N a Rev t erncaC :9225-392 ， 0902 1 5 ) ergersB G， Benjamin :LE siseenrigmouT and eht a n g i o g e n i c .hctiws Nat Rev erncaC :3014-104 ， 3002 1 6 ) Folkman :JTumor :sisenegoigna cituepareht -ilpmi c a t i o n s . N Engl J Med :582 68112-811 ， 1791 1 7

) Hurwitz H， Fehrenbacher L， Novotny W e at:l Bevacizumab sulp nacetoniri icaru， oroulf ，l and -uel c o v o r i n rofcitatsatem latceroloc .recnac N Engl J Med :053 2432-5332 ， 4020 1 8 ) 仙波太郎:低分子血管新生阻害薬とベパシズマブ 何が違う? 血管新生阻害薬を用いた併用治療の現 状と展望一新規血管新生阻害薬E7820 の腫蕩血管 正常化作用. 日薬理誌 141 : 4-8 ， 3120 1 9

) Caplan A I: Mesenchymal stem e lc1.sJ Ooprth Res 9 : 6 4 1 -6 5 0 ，1991 2 0

) Prockop D:JMarrow lmaorst sllec stem sa sllec rof n o n h e m a t o p o i e t i c .seussit ecneicS :672 471-7 ，7991 21) Hoch AI ， Leach JK C: escino :weiver gniizmitpo -xe p a n s i o

n bfo eon marrow mesenchymal stem/ orts ・

mal e lc1 s frolacinilc .snoitacilppa Stem Ce l1 s Tlnsra Med :32653-64 ， 1420

2 2

) iCho K， Kennedy M， Kazarov A e at:l A common p r e c u r s o r rof icteiopotmaeh and lailehtodne .sllec Development :521 237-527 ，9891 2 3 ) 藤田靖之，木下慣，川本篤彦: CD34 陽性細胞移植 による血管・組織の再生治療.日小児循環器会誌 3 1 : 80- 87 ， 5120 2 4 ) Iwasaki H， Kawamoto A， Ishikawa M e at:l -seoD d e p e n d e n t noitubirtnoc Cfoeviitsop-43D llec art

植 の 現 状 と 展 望 人 工 臓 器 1 : 24 18-215 ， 1220 2

6

) Wang GL ， Semenza :GJnoitacifiruP and -carahc t e r i z a t i o n heflboicudni-aixopy rotcaf .1J Bloi Chem 2 7 0 : 1 2 3 0 -1 2 3 7 ，5991 2 7 ) Wang GL ， ngJia B. Rue EA e at:l a-ioxypH i n d u c i b l e rotcaf 1 isSAP-xileh-pool-a bxileh-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 8

) Akita T ， Murohara T ， Ikeda H e at:l xciHopy -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 i o n . Lab tsevnI :38 3-756 ， 3002 2 9 ) Kubo M ， TS ， iL Kamota T e alt :desearcnI -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 cinegoigna .ycnetop J Clle :022o1isyhP 148-550 ， 2 0 0 9 3 0

) Majmundar AJ ， Wong WJ ， Simon MC: -aioxypH i n d u c i b l e srotcaf and eht esnposer ot icoxyph s t r e s s . Mol Ce 1l:04 903-492 ， 0012 3 1 ) Lu H， Dalgard CL ， Mohyeldin A e at:l elbisreveR i n a c t i v a t i o n Hfo-1IF lylorp sesalxyordyh swolla llec m e t a b o l i s m cotlortno lasab -IFH .1J Bloi Chem :082 4 1 9 2 8 -4 1 9 3 9 ，0520 3 2 ) Kanno H， ebirI

Y

， Aoki T e at:l ateruvPy -elppuS m e n t a t i o n Enhances arlcusaV lailehtodnE Growth F a c t o r noticduorP By Bone vedrow-DeriraM Mononu 1crae.slleC 日輸血細胞治療会誌:85 2-326 ， 2 0 1 2 3 3

) Murohara T， Ikeda H， Duan J e at:l edntlaspanTr c o r d devired-doolb lailehtodne rosrucerp sllec -gua ment latantsop .noitaziralucsavoen J Cnil tsevnI 1 0 5 : 1 5 2 7 -1 5 3 6 ，0020 3 4 ) rfeefolhgeieZ T， Fernandez B， instKo S e at:l Bone vdeiderow-rmra sllec nod to etaroprocni otni t h e tluda groingw .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(