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腫瘍組織が成長する過程においてどのように腫瘍血管網が構築されるのか、生体イメージング解析を行った。解析には、抗VEGF療法に高い感受性を示すGL261神経膠腫と、逆に抵抗性を示すLLC肺腺癌を選定した。いずれのがん組織も、がん組織の周辺の正常組織の血管から、がん組織内部に伸長する新生血管は少なく、がん組織内部の血管網は、腫瘍組織の増大に伴って腫瘍内部にすでに存在している血管内皮細胞が分裂・伸長することで、90%以上が構築されることが明らかとなった。このことから腫瘍血管の供給元は腫瘍組織内に存在する血管内皮細胞が重要であることが分かった。
腫瘍細胞を移植すると、５日後より腫瘍組織内部に原始の発芽的血管新生が観察された。この原始の血管発芽がどのような正常組織血管領域から生じるのか生体イメージング解析を行った。その結果、腫瘍組織と血管との距離に依存せず、小細静脈クラスの血管内皮細胞の一部から原始の血管先端内皮細胞が選定されていることが分かった。腫瘍内部の血管が、腫瘍浸潤がみられる方向に沿うように進展することから、腫瘍内血管は比較的、単クローン性の内皮細胞増殖によって構築されていることが明らかとなった。
VEGFシグナルを阻害すると、主に腫瘍組織を先進する先端血管内皮細胞が退縮し、血管抑制が起こることが明らかとなった。VEGF阻害剤に強い抵抗性を示すLLC腫瘍においても、先端血管内皮細胞が最も鋭敏に応答することから、血管内皮先端細胞近傍において、VEGF依存的な微小環境が形成されていることが示唆された。新生血管を支持するとされる微小環境を構成する血管壁細胞やグリア細胞、ミエロイド細胞のイメージング解析を行った。しかしながら、それぞれの細胞は腫瘍組織内の新生血管の発芽部位や伸長方向に対応する位置に存在せず、新規の血管新生よりも、腫瘍血管の安定化などに関与すると考えられた。
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