Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

腫瘍循環 / 酸素拡散係数 / 組織酸素分圧 / 低酸素状態 / 癌 / 低酸素 / 血管新生 / 酸素拡散係 / 細動脈 / 酸素消費率 / 酸素ガス / 人工酸素運搬体

腫瘍組織では、腫瘍循環が未熟なため低酸素を呈する。細動脈における酸素拡散について、担癌状態でどのように変化するかを測定した。パラジウムコプロポルフィリンの燐光の減衰による組織酸素分圧測定を行った。Nd-YAGパルスレーザーで励起を行い、ピエゾ素子を用いた移動ステージ上に動物を固定し、細動脈壁の酸素拡散係数を求める方法を開発した、Balb/cマウス背部に設置したDorsal skinfold chamberから観察される内径40～70μm壁厚20μm前後の皮下細動脈を観察した。Balb/cマウスおよびマウス乳癌細胞であるMMT060562を用いた。ドナーマウスより皮下移植腫瘍を摘出、1ミリ大の移植片としてWindow内に移植し、48～72時間後に直径が2mm程度となったところで腫瘍近傍の細動脈について測定した。また、左上肢腋窩部に腫瘍細胞浮遊液を移植、移植後9～10日後に腫瘍径が10mmを超えた時点でマウス背部にWindowを設置、4日後に測定を行った。細動脈壁酸素拡散係数は無処置群では5. 3±1. 1×10^<-11>[(cm2/s)(ml O_2. cm^<-3> tissue. mmHg^<-1>)]であった。腫瘍移植後の酸素拡散係数はウィンドウ内腫瘍群では3. 9±0. 4×10^<-11>[(cm2/s)(ml O_2. cm^<-3> tissue. mmHg^<-1>)]、腋窩腫瘍群では3. 1±0. 6×10^<-11>[(cm2/s)(ml O_2. cm^<-3> tissue. mmHg^<-1>)]であり、担癌動物において明らかに酸素拡散係数が低下し、細動脈領域で酸素を通しにくくなっていることが明らかとなった。

低酸素 / 癌 / 酸素消費率 / 人工酸素運搬体 / 腫瘍循環 / 放射線治寮 / 放射線治療

低酸素環境で増殖する悪性腫瘍に対し、腫瘍組織を酸素加すると、放射線の治療効果を増強できる可能性がある。我々が開発している人工酸素運搬体(アルブミンヘム)は分子状で、腫瘍循環でガス交換が可能と考えられ、実験腫瘍の酸素分圧を上昇させる効果がある。Donryu rat右大腿に腹水肝癌株LY80を移植し頸動脈的にHb 小胞体を投与して腫瘍を酸素加し、照射を加えるモデルを作成した。腫瘍移植後6日目に、腫瘍を酸素加、照射の効果を検討したところ、腫瘍の成長遅延を認め、放射線照射の抗腫瘍効果を増強することが明らかとなった。腫瘍血管については血管密度が減少している可能性が示唆された。

癌 / 腫瘍循環 / 低酸素 / 血管新生 / 組織酸素分圧測定 / 放射線治療 / 組織酸素分圧 / 人工酸素運搬体 / 腹水肝癌 / 腫瘍内酸素分圧

悪性腫瘍が成長する上で、酸素と栄養を供給するために血管新生が起こることが知られている。本研究では腫瘍循環特に肺転移巣における新生血管の分布、走行と腫瘍内酸素分圧について検討し、照射によって新生血管がどのように変化するかについて検討することにより、照射治療の効率を上げる方法を明らかとすることを目的とした。まず、皮下腫瘍モデルおよびDorsal skin window chamberモデルを用いて検討した。腫瘍の酸素加には100%の酸素吸入あるいは人工酸素運搬体を用いた。肺転移巣の循環動態を顕微鏡下に観察することは可能となったが、呼吸、心拍による画面の動きがあり、高倍率で精度よく測定を行うことが困難であったため、Dorsal skinfold window chamberを用いた。
まずシリコンラバーによるキャストモデルを検討した。細静脈毛細血管の増生が著しいことが明らかとなったが、、10μm以下の腫瘍血管への充填が不十分と思われた。次にDorsal skinfold window chamber内に腫瘍を移植し、腫瘍循環を血漿をFITCアルブミンを用いて可視化することで観察した。腫瘍循環は毛細血管レベルから細静脈にいたる血管網の増生が特徴で、照射により細径の腫瘍血管の新生が抑制され、比較的太い血管が残ることが明らかとなった。また、腫瘍周囲の微小環境での酸素分圧の変化をレーザー励起PdTCCP法(パラジウムコプロポルフィリンによる燐光の減衰曲線の検討、MIPS-II)にて検討し、また、血管密度を測定、腫瘍循環の成立時の特徴を明らかにしたところ、腫瘍辺縁では酸素分圧が低下し、腫瘍中心部では健常部より低いものの、辺縁部より高い酸素分圧を呈し、腫瘍周辺部では活発な細胞増殖により低酸素環境にあると考えられた。FITCによる蛍光観察では腫瘍循環の照射による影響が、血管密度の減少であることが再確認された。

【研究分担者】
塚田孝祐	慶應義塾大学	理工学部	講師	(Kakenデータベース)
河野光智	慶應義塾大学	医学部	講師	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
小林紘一	慶應義塾大学	医学部	名誉教授	(Kakenデータベース)
泉陽太郎	慶應義塾大学	医学部	助教	(Kakenデータベース)
池田達夫 (池田達彦)	慶應義塾大学	医学部	助教	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
小林紘一	慶應義塾大学	医学部	教授	(Kakenデータベース)
渡辺真純	慶應義塾大学	医学部	助手	(Kakenデータベース)
泉陽太郎	慶應義塾大学	医学部	助手	(Kakenデータベース)
藤本博行	慶應義塾大学	医学部	助手	(Kakenデータベース)