Studies on the effects of hypoxic environment on the acquisition of vascular endothelial cell abnormalities

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K17101
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 近藤 美弥子 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (10631864)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 低酸素 / 血管内皮細胞 / 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍組織は過剰な脂肪の増殖と不十分な血管新生により低酸素環境に陥っている。腫瘍細胞は低酸素環境において、様々な異常性を獲得する可能性が明らかになってきた。一方、申請者はこれまでに、腫瘍内では腫瘍血管ですら低酸素に曝される場合があることを見出した。腫瘍血管内皮細胞は、正常血管内皮細胞との間に性質の違いがあることが知られている。我々はこれまでに通常酸素分圧下においてその異常性、特異性を確認してきた。さらに、低酸素環境が正常血管内皮細胞に対して、染色体の異常性の獲得を誘発する可能性を見いだした。また、その機序において活性酸素種（ROS）が重要な役割を果たしている可能性も示唆してきた。以上を踏まえ、低酸素条件における正常血管内皮細胞の挙動について検討を行っている。現在まで、
1)低酸素培養条件においての細胞の表現型の解析、2)表現型の変化に伴う遺伝子発現の変化の解析による腫瘍血管内皮マーカー候補分子の探索：低酸素培養条件による正常血管内皮細胞の遺伝子発現変化を解析し、Real time PCR法で確認を行った。
さらに、低酸素における活性酸素の関連を検討し、1)低酸素培養条件において見出された異常性について、低酸素で産生されるROS を抑制することでその誘発を妨げることが出来るか。細胞の表現型、それに伴う遺伝子発現の変化を解析した。2)上記で見出された異常性について、正常血管内皮細胞にROS を誘導することでも誘発されるかを検討した。3)上記、実験の結果をもとに、腫瘍血管内皮細胞の異常性が、ROS を抑制することによって変化するのかを検討した。また、in vivo 腫瘍組織において血管内皮細胞の低酸素状態を解析するため、腫瘍の組織切片を用いて蛍光二重免疫染色を行い、腫瘍血管の低酸素性と、がんの悪性度との関連について比較検討を行った。ROS などの発現因子についても検討している。