血管内皮細胞増殖因子(VEGF)についての詳細
血管内皮細胞増殖因子、通称VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor)は、血管の形成に関する重要な役割を果たす一群の糖タンパク質です。このタンパク質は、新たな血管を形成する脈管形成や、既存の血管から新たな血管が延びる血管新生に関与しています。一般的にVEGFという場合、VEGF-Aを指すことが多いです。
VEGFの発見と歴史
VEGFは
1983年、
ハーバード大学の研究者であるDonald R. Sengerたちによって、マウスの腹水から血管透過性を高める物質として初めて見つかりました。その後、
1989年にナポレオーネ・フェラーラらがウシ濾胞星状細胞の培養液からVEGF-Aという糖タンパク質を分離、クローニングすることに成功しました。この研究により、VEGFは血管の成長と機能に重要な因子であることが明らかになりました。
VEGFファミリー
VEGFファミリーには、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、胎盤増殖因子 PlGF-1およびPlGF-2の7種類の因子が含まれます。これらの因子は、それぞれ異なるメカニズムで血管の成長や新生、リンパ管の形成に寄与しています。また、VEGFの各メンバーはオルタナティブスプライシングに気密しており、VEGF-Aは119から206のアミノ酸からなる複数の亜型を持つことが特徴です。
VEGFの遺伝子
VEGFファミリーに属する各メンバーは異なる遺伝子にコードされています。ヒトVEGF-A遺伝子は6番染色体の短腕に位置し、8つのエクソンから構成されています。他のVEGFメンバーも異なる染色体上に存在しており、それぞれの遺伝子が特定の役割を果たしているのです。
VEGFの機能
VEGFは内皮細胞表面に存在するさまざまなVEGF受容体に結合し、細胞の分裂や移動、分化を促進させる信号を送ります。特にVEGF-Aは、VEGFR-2すなわちKDR(マウスにおいてはFlk-1と呼ばれる)と深い関わりがあります。この受容体はほぼ全ての内皮細胞に存在し、血管の形成において重要な役割を担っています。
一方、VEGF-BやPlGFはVEGFR-1に、VEGF-CとVEGF-DはVEGFR-2およびVEGFR-3に結合することで、それぞれの特定の機能を発揮します。研究によって、VEGF-Aが欠損したマウスは胎生期に死亡することが示されており、この因子が生命に不可欠であることが分かります。
悪性腫瘍との関連
腫瘍細胞は酸素や栄養を必要としており、VEGFを生成することによって血管を引き寄せ、
腫瘍の成長をサポートします。多くの研究で、VEGFの過剰発現と
腫瘍の進行、そして予後不良との関連が報告されています。特に
大腸癌や肺癌などでその関連が示されています。このため、VEGFをターゲットにした治療法の開発が進められ、分子標的治療が実施されています。
VEGFをターゲットにした治療薬
VEGFに対抗するために開発された薬剤の一つが、モノクローナル抗体であるベバシツマブ(商品名アバスチン)です。この薬剤はVEGFの全てのアイソフォームを認識し、VEGFの働きを抑制します。日本では2007年に承認され、
大腸癌や非小細胞肺癌の治療に用いられています。このように、VEGFはがん治療において非常に重要なターゲットとなっています。