血管内皮細胞増殖因子

脈管形成や血管新生、リンパ管新生に関与する増殖因子にはVEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、PlGF（胎盤増殖因子 placental growth factor）-1、PlGF-2の7つがあり、これらはまとめて「VEGFファミリー」と呼ばれる。単にVEGFと呼んでVEGF-Aを指すこともある。 さらにいくつかのVEGFファミリーメンバーは、オルタナティブスプライシング(Alternative splicing)によりいくつかの亜型が存在する。例えばVEGF-Aは、ヒトでは通常アミノ酸数が121個 (VEGF-A₁₂₁)、165個 (VEGF-A₁₆₅)、189個 (VEGF-A₁₈₉)、206個 (VEGF-A₂₀₆)の4種類が存在する^[3]他、VEGF-A₁₄₅、VEGF-A₁₈₃といった稀な亜型も報告されている^[4]。VEGF-BにはVEGF-B₁₆₇、VEGF-B₁₈₆が知られている。

7つのVEGFファミリーメンバーはそれぞれ異なった遺伝子を持つ。ヒトVEGF-A遺伝子は6番染色体短腕 (6p12) に存在し^[5]、8つのエクソンからなる。ヒトVEGF-B遺伝子は11番染色体長腕 (11q13) に存在する^[6]。VEGF-Cは4番染色体長腕 (4q34.1-q34.3) に^[7]、VEGF-DはX染色体短腕 (Xp22.31) に^[8]存在する。PlGFは14番染色体長腕 (14q24-q31) に存在する^[9]

7つのVEGFファミリーメンバーはそれぞれ決まったVEGF受容体に結合する。VEGF-AはVEGFR-2（別名KDR、マウスではFlk-1）およびVEGFR-1（別名Flt-1）に、VEGF-BとPlGF-1、PlGF-2はVEGFR1に、VEGF-CとVEGF-DはVEGFR-2およびVEGFR-3（別名Flt-4）に、VEGF-EはVEGFR2に結合する。VEGFR-2はほとんど全ての内皮細胞表面に発現しているが、VEGFR-1およびVEGFR-3は特定の一部の内皮細胞に発現しているのみである。これら内皮細胞表面の受容体にVEGFが結合すると、受容体のチロシンキナーゼが活性化して細胞内にシグナルが伝達され、細胞の機能や構造に変化を与える。 VEGFR-2はVEGF-Aの大部分と結合して血管新生、脈管形成に働き、VEGFR-1は血管新生に関与する他、単球走化作用などに関与する。VEGFR-3はリンパ管新生に関与する^[10]。

VEGF-A遺伝子のホモ欠損マウスまたはヘテロ欠損マウスは、脈管形成不全および心血管系の発達異常のために胎生期に死亡し^[11]、VEGF-Aは胎生期の発達に必須のものである。一方VEGF-BおよびPIGF欠損マウスは胎生期の脈管形成障害や発達異常をきたさない。VEGF-C遺伝子のホモ欠損マウスは胎生期に死亡し、ヘテロ欠損マウスは出生後にリンパ管の発達異常をきたす。

腫瘍細胞や腫瘍間質は拡散による栄養だけでは不十分で壊死してしまうので、VEGFを産生して血管を腫瘍に引き込み、栄養や酸素を取り込もうとする。 VEGFの過剰発現は腫瘍の血管増生や転移と関連し、また腫瘍の進行や予後不良と相関することが、大腸癌^[12][13]、胃癌^[14][15]、肺癌^[16][17][18]など様々な癌で報告され、VEGFを標的にした分子標的治療が進められている。