Prediction of clinical outcomes and treatments based on the metabolomics in heart failure with Osteosarcopenia
| Project/Area Number |
22K11288
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
片野 唆敏 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (50438040)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 俊之 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (40444913)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | オステオサルコペニア / 血漿アミノ酸 / アミノ酸 / メタボロミクス / 心不全 / 予後予測 |
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| Outline of Research at the Start |
オステオサルコペニアが本邦で急増する高齢心不全患者の健康寿命の短縮をもたらし得る疾患概念として注目されている．申請者らの最近の研究では，入院中の心不全患者のリスク層別化にメタボロミクスによる血漿アミノ酸プロファイリングが有用であることがわかった．オステオサルコペニアの治療が奏功する症例の特徴が明らかになれば，治療の早期化や個別化，リスクの層別化に有用である．本研究では，メタボロミクスによってオステオサルコペニアを合併する高齢心不全に特徴的な血漿中のアミノ酸等の代謝物をプロファイリングし，オステオサルコペニアの診断，治療効果や臨床転帰の予測に有用なバイオマーカーを探索・同定する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究初年度では血漿アミノ酸代謝物のメタボローム解析を行い、サルコペニア(SP)合併心不全に特徴的なアミノ酸代謝物の特定を試みた。心不全374例を対象に心不全が代償化された後にAWGS2019の基準に準じてサルコ ペニア(SP)を診断し、WHOの基準に従って骨粗鬆症(OP)を診断した。その後、SPおよびOPの有無に応じて全対象者をOSP合併例、SP単独併存例、OP単独併存例、心不全単独例の4群に分類した。一方、OSP併存例における血漿アミノ酸プロファイリングを試みるために、MetaboAnalyst 5.0に標準搭載されているOrthogonal最小二乗判別分析(OPLS-DA)を用いたメタボローム解析を行った。(1) OSP合併例と心不全単独例との比較、(2) OSP合併例とOP単独併存例との比較、(3) OSP合併例とSP単独併存例との比較を行い、選択された変数を含めた多変量ロジスティック回帰分析を実施し、OSP発生に関連するアミノ酸としてシトルリン、3-メチルヒスチジンが、また、OSP減少に関連するアミノ酸としてトリプトファン、メチオニン、ロイシン、バリンの計6種を同定した。研究2年目では、これらのアミノ酸代謝物の予後予測能を検討するために前向き登録研究を実施している。
一方で、運動誘発性ミオカイン様分子であるβ-アミノイソ酪酸（BAIBA）に着目し、脂肪量を含む体組成との関連性を検討した。血漿中のBAIBA濃度と脂肪量との逆相関を見いだし、BAIBAは過剰な脂肪蓄積の治療標的となり得ることを英語論文で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前向き登録研究の実施期間中にアミノ酸分析の方法が変更となり、登録のやり直しを迫られてしまった。その遅れを研究2年目で解消できなかったため。
一方で、既存のデータを用いた横断解析については順調に進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、選択された血漿アミノ酸についてOSPの予測能を検討する。また、運動機能との関係についても検討し、論文化を急ぐ。
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Report
(2 results)
Research Products
(37 results)
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[Presentation] In-hospital cardiac rehabilitation for heart failure patient undergoing continuous intravenous inotropic treatment: A case report showing its favorable impact on body composition2023
Author(s)
Fujisawa Y., Katano S., Yano T., Sakurada S., Numazawa R., Yamano K., Nagaoka R., Sato K., Honma S., Ohori K., Nishikawa R., Murakami N., Nagano N., Muranaka A., Kouzu H., Kokubu N., Hashimoto A., Katayose M., Furuhashi M.
Organizer
Heart Failure Seoul 2023
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Circulating osteocalcin, a bone-derived protein, may serve as a suppressor of skeletal muscle wasting in heart failure patients: a novel muscle-bone crosstalk2023
Author(s)
Numazawa R., Katano S., Yano T., Nagaoka R., Ohori K., Kouzu H., Fujisawa Y., Yamano K., Honma S., Koyama M., Hashimoto A., Furuhashi M.
Organizer
Heart Failure Seoul 2023
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Daily protein intake during hospital stay independently predict adverse post-discharge outcomes in older heart failure patients: A single-center, ambispective, cohort study2023
Author(s)
Katano S., Yano T., Numazawa R., Nagaoka R., Honma S., Yamano K., Fujisawa Y., Ohori K., Kouzu H., Kunihara H., Fujisaki H., Chihara E., Katayose M., Hashimoto A., Furuhashi M.
Organizer
Heart Failure Seoul 2023
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[Presentation] Undercarboxylated osteocalcin, an osteoblast-specific secreted protein, is associated with muscle mass in heart failure patients: a possible mediator of muscle-bone crosstalk2023
Author(s)
Numazawa R., Katano S., Yano T., Nagaoka R., Ohori K., Kouzu H., Fujisawa Y., Yamano K., Furuhashi M., Hashimoto A.
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第 29 回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
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[Presentation] Circulating osteocalcin predicts presence of skeletal muscle wasting in heart failure patients: a potential mediator in muscle-bone crosstalk2023
Author(s)
Numazawa R., Katano S., Nataoka R., Ohori K., Kouzu H., Fujisawa Y., Yamano K., Sato K., Honma S., Yano T., Katayose M., Hashimoto A.
Organizer
日本呼吸循環器合同理学療法学会学術大会 2023
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[Presentation] Psoas muscle lipid infiltration assessed by CT imaging represents adverse plasma amino acid profile in patients with heart failure2023
Author(s)
Kawaharada W., Kouzu H., Ogura K., Yano T., Katano S., Numazawa R., Nagaoka R., Ohori K., Nishikawa R., Ohwada W., Fujito T., Nagano N., Koyama M, Furuhashi M.
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第 27 回日本心不全学会学術集会
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[Presentation] Novel equation for skeletal muscle mass estimation is useful for predicting mortality in patients with heart failure2022
Author(s)
Honma S., Katano S., Nagaoka R., Numazawa R., Kouzu H., Ohori K., Nishikawa R., Ohwada W., Nagano N., Koyama M., Katayose M., Kobayashi C., Yoshioka N., Hashimoto A., Yano T.
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[Presentation] Decreased 25-hydroxyvitamin D levels are associated with sarcopenia in patients with chronic heart failure2022
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Nagaoka R., Katano S., Numazawa R., Kouzu H., Ohori K., Honma S., Kamoda T., Sato K., Nishikawa R., Ohwada W., Nagano N., Koyama M., Katayose M., Hashimoto A., Yano T.
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[Presentation] Coexistence of sarcopenia and osteoporosis in patients with heart failure: prevalence and association with functional status2022
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Numazawa R., Katano S., Nagaoka R., Honma S., Ohori K., Kouzu H., Watanbe A., Fujito T., Nishikawa R., Ohwada W., Nagano N., Koyama M., Katayose M., Hashimoto A., Yano T.
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Katano S., Watanbe A., Nagaoka R., Numazawa R., Honma S., Ohori K., Kouzu H., Fujito T., Nishikawa R., Ohwada W., Nagano N., Koyama M., Katayose M., Hashimoto A., Yano T.
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ESC congress 2022
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Numazawa R., Katano S., Yamashita T., Nagaoka R., Yamano K., Fujisawa Y., Ohori K., Kouzu H., Fujito T., Nishikawa R., Ohwada W., Nagano N., Koyama M., Hashimoto A., Yano T.
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Katano S., Watanabe A., Nagaoka R., Numazawa R., Fujisawa Y., Yamano K., Ishigo T., Ohori K., Nishikawa R., Ohwada W., Nagano N., Koyama M., Kouzu H., Hashimoto A., Yano T.
Organizer
Heart Failure Seoul 2022
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