がんと血管：「相手を呼ぶ」か「自らなる」のか

血球系のがんと区別して、胃や肺にできるがんを「固形がん」と総称します。遺伝子変異などにより正常細胞ががん化して固形がんになります。がんの特徴として無限増殖が挙げられますが、最初は1つだったがん細胞がどんどん増えていきます。その結果、固まりのようになり「固形がん」となります。そのような状態だと、真ん中にいるがん細胞は酸素に接する機会が減り「息苦しく」なります。息苦しい（酸素濃度が低い）状態を感知する主なタンパク質はHIFと言います。HIFは息苦しくなったがん細胞中でVEGFやPDGFなどという別のタンパク質を作り細胞外へ放出します。細胞外のVEGFなどは近くにある血管へ「こっちにおいで」と働きかけます。結果として、血管ががん細胞の方に分岐してきて、がん細胞は酸素だけでなく、栄養や転移するルートまで確保できるようになります。このように、元々あった血管から新たな血管が分岐して血管網を作る現象を血管新生と言い、がんなどの疾病に関与していることが分かっています。がん細胞を兵糧攻めにすること（酸素や他の養分の供給をなくすこと）を目的に血管新生を阻害する薬剤開発も世界中で行われています。

一方で、私たちの研究室ではちょっと変わった研究をしています。上記の血管新生では、血管はあくまでも主に血管内皮細胞から形成されます。しかし、我々は、がん細胞自らが血管に変化してしまう可能性を考えています。がん細胞自身が血管のように変わる現象を「血管擬態」と言います。図１は血管擬態しているがん細胞の写真です。血管のようにネットワークを形成していることが分かると思います。細胞の種類にもよりますが、細胞を処理してから半日もしないで観察することができます。血管新生では“酸素不足”というシグナルがスタートで、そこに関与しているタンパク質もかなり解ってきていますが、血管擬態は不明な点が多い生命現象です。私たちの研究室では近年盛んに行われるようになったゲノム編集技術を駆使してこの課題に挑戦しています。私たちの研究室で血管擬態の研究を始めたのは比較的最近ですが、すでに重要なタンパク質を発見することができ査読付きの論文を二報出すことができました。ともに大学内の国際学術論文掲載料補助委員会よりサポートいただき、オープンアクセスになっていますので是非ご覧ください。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405580820300182?via%3Dihub

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cas.13693

図２は私の献血カードです。注射は痛いから（大）嫌いですが、人の役に立ちたいのと、血管の研究をしているので使命感からたまにやることがあります。採血する場所では意外な人と会うことがあります。最近ですと、矢上キャンパスの生協で働いている方と偶然一緒になりました。血管に関連することは、色々な物事や人物などを繋いでくれるのかもしれません（科学的根拠はありません）。

がん細胞を兵糧攻めにする、というコンセプトはがん治療、特に化学療法の観点からは非常に魅力的です。タイトルにある「相手を呼ぶ」（血管新生）か「自らなる」（血管擬態）か、どちらをがん細胞が優先的に利用しているのかまだ分かりませんが、基礎研究を主にしながらも、役に立つ研究を目指して一騎当千の学生とスタッフが一丸となって日々研究に邁進しています。