動脈硬化と血管新生における血小板の機能解析とそれに基づく新規治療法の開発

血小板は止血・血栓形成のみならず、動脈硬化、炎症、血管新生、組織修復、腫瘍転移など様々な生体内過程で重要な働きをするため、血小板を治療標的とした動脈硬化予防法・腫瘍関連血管新生抑制法の開発が期待されている。我々は巨核球・血小板特異的に転写因子KLF5を欠失させることにより、血小板凝集能の低下を示す動物モデルを作成していたが、その機序は不明のままであった。よって、本研究では、この動物モデルの解析を進めることで、血小板の凝集・活性化の分子生物学的機構の解明、および、血小板の動脈硬化・血管新生における役割の解析を進め、それらに基づく新規動脈硬化予防法、病的血管新生予防法の開発をめざした。まず、この巨核球・血小板特異的にKLF5を欠失させたPf4-Cre; Klf5flox/floxマウスの血小板を詳細に検討したところ、血小板凝集に必須の表面受容体が欠失しているのみならず、その凝集能、細胞外基質や内皮細胞への接着能、活性化能、分泌能が広範に障害されていることが分かった。血小板における複数の機構が障害されていることが想定されたため、これらの異常の基となる分子生物学的機序の解析を進めたところ、表面受容体の蛋白分解酵素による脱落、アポトーシス（細胞の自発的・積極的な死）の亢進、細胞骨格遺伝子の発現低下に伴うその構造異常、などの複数の要因がこれらの血小板機能低下の原因であることを見出した。また、治療応用への観点から、このマウスにおける腫瘍関連血管新生の抑制効果を確認した。すると、このマウスでは外部から埋め込まれた腫瘍に対する血管新生の程度が著明に減少しており、その結果、埋め込まれた腫瘍の増殖を抑えることがわかった。このことは、今後の抗腫瘍関連血管新生療法の開発に重要な知見をもたらすと考えている。

血小板は止血・血栓形成のみならず、動脈硬化、炎症、血管新生、組織修復、腫瘍転移など様々な生体内過程で重要な働きをするため、血小板を治療標的とした動脈硬化予防法・腫瘍関連血管新生抑制法の開発が期待されている。我々は巨核球・血小板特異的に転写因子KLF5を欠失させることにより、血小板凝集能の低下を示す動物モデルを作成していたが、その機序は不明のままであった。よって、本研究では、この動物モデルの解析を進めることで、血小板の凝集・活性化の分子生物学的機構の解明、および、血小板の動脈硬化・血管新生における役割の解析を進め、それらに基づく新規動脈硬化予防法、病的血管新生予防法の開発をめざした。まず、この巨核球・血小板特異的にKLF5を欠失させたPf4-Cre; Klf5flox/floxマウスの血小板を詳細に検討したところ、血小板凝集に必須の表面受容体が欠失しているのみならず、その凝集能、細胞外基質や内皮細胞への接着能、活性化能、分泌能が広範に障害されていることが分かった。血小板における複数の機構が障害されていることが想定されたため、これらの異常の基となる分子生物学的機序の解析を進めたところ、表面受容体の蛋白分解酵素による脱落、アポトーシス（細胞の自発的・積極的な死）の亢進、細胞骨格遺伝子の発現低下に伴うその構造異常、などの複数の要因がこれらの血小板機能低下の原因であることを見出した。また、治療応用への観点から、このマウスにおける腫瘍関連血管新生の抑制効果を確認した。すると、このマウスでは外部から埋め込まれた腫瘍に対する血管新生の程度が著明に減少しており、その結果、埋め込まれた腫瘍の増殖を抑えることがわかった。このことは、今後の抗腫瘍関連血管新生療法の開発に重要な知見をもたらすと考えている。