2018 Fiscal Year Research-status Report
拡張不全による心不全に対する低出力パルス波超音波治療の有効性を評価する基礎的検討
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18K15877
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
進藤 智彦 東北大学, 大学病院, 助教 (80781294)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 心不全 / 介入研究 / 超音波治療 / 拡張障害 / eNOS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
左室収縮能の保たれた心不全（HFpEF） への低出力パルス波超音波（LIPUS）による効果を検討し，そのmechanismを解明することを目的として本研究を開始した。HEpEFに関しては、数々の大規模臨床試験が実施されてきたにも関わらず、予後を改善させる有効な治療法は未だ開発されていないのが現状であり、その開発が急務となっている。HFpEFは心筋の肥大・間質の線維化といった形態学的特徴を有することが多く、それに伴う心室スティフネスの上昇、左室拡張末期圧の上昇、左室充満の遅延といった拡張障害が主病態とされる。今回、HFpEFモデルとしてはdb/db miceを使用し研究を実施した。LIPUS治療群では、control群と比較して、心エコー検査と心臓カテーテル検査において左室拡張能（E/e'、tau、EDPVR）の有意な改善と心肥大の軽減を認めた。トレッドミル運動負荷試験においてはLIPUS治療群で有意に運動耐用能の改善を認めた。また、その分子機序として、western blottingをはじめとする生化学的評価によってeNOS-sGC-cGMP-PKG pathwayの関与が示唆された。以上から、HFpEFモデルマウスに対するLIPUS照射が、eNOSの発現上昇、活性化およびその下流の分子経路の活性化を介して左室の拡張障害を軽減し、その結果心不全を改善させる可能性が示唆された。今後はさらにその機序に踏み込み、LIPUS照射後の心筋細胞でのカルシウムウェーブを記録し、さらに蛍光免疫染色を用いて心筋細胞表面における分子発現を詳細に評価する予定である。加えて、当初の研究計画通り、遺伝子改変マウスやsiRNAを用いたloss of functionに関する研究を追加していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、平成30年度はHFpEFモデルにおけるLIPUSの有効性の評価や、その分子機序に関するデータを回収することができた。当初想定していた以上の分子機序の検討や考察ができたことから本研究の進捗は概ね順調に経過しているものと考えられる。来年度には予定通り、その分子機序を解明するための遺伝子改変マウスを用いた研究などを予定している。可能であれば、LIPUSの照射条件（周波数、Duty Cycle、音圧等）を変化させ治療効果を比較検討することで、HFpEF治療におけるより最適な照射条件を究明したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は研究計画の予定の通り、その分子機序を解明するための遺伝子改変マウスを用いた研究などを予定している。可能であれば、LIPUSの照射条件（周波数、Duty Cycle、音圧等）を変化させ治療効果を比較検討することで、HFpEF治療におけるより最適な照射条件を究明したいと考えている。また、HFpEFに対するLIPUS治療の臨床化に向けて、専用の治療装置の
開発を行う。前年度までの検討で得られた最適な照射条件を採用し、かつ、心臓全体に効率的に照射可能な独自の超音波発生装置を想定している（これらの開発は同時に特許申請を考慮して実施する）。
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| Causes of Carryover |
海外学会への参加がなかったため、当初見込より旅費執行を削減することができた。次年度は、海外学会および国内学会での発表を複数回予定しており、繰り越し分と併せて執行する予定である。
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