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本研究は「腫瘍細胞運動による血管伸長」の分子メカニズムを解明することで、新規の腫瘍血管形成モデルを構築し、がん治療への応用法を模索するものである。本年度は、前年度に達成した、血管伸長モデルと腫瘍細胞クラスタリングの結果を受け、（1）新規腫瘍血管新生モデルに基づく、化学療法のがん治療効果の検証を行った。
我々の生体イメージング解析した神経膠芽腫では、腫瘍血管が薬剤耐性がん細胞を支持する微小環境要素となっており、DNAアルキル化剤に対する薬剤耐性能の獲得を補助している可能性が示唆された。我々は血管内皮細胞－神経膠芽腫共培養系のin vitro試験を用いてメカニズムの詳細を検討したところ、血管内皮細胞がセルロプラスミンの発現を介して、周辺の鉄イオン動態を制御することで、がんの薬剤耐性遺伝子Mgmtを誘導していると予想された。鉄イオン生体イメージング試薬で薬剤耐性がん細胞に鉄イオンが沈着していることを確認した。さらに、鉄イオンのキャリアータンパク質トランスフェリンのトランスポーターであるTfrcを阻害したり、２価鉄イオンを選択的にキレートすると、がんにおける薬剤耐性遺伝子Mgmtの発現が抑制されることが判明した。最後に、選択的２価鉄イオンキレート剤を化学療法と併用して、神経膠芽腫腫瘍移植マウスモデルの治療を行った結果、薬剤耐性遺伝子の誘導が抑制され、併用群で最も高い生存率が得られた。このことは、腫瘍血管のがん微小環境因子としての性質を抑制することで、既存の治療法をより効果的に活用できることを示している。
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