Noninvasive biomarkers for early detection of chemotherapy-related cardiac dysfunction

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08579
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Nakamori Shiro 三重大学, 医学系研究科, 講師 (10632359)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 正明 三重大学, 医学系研究科, 学長 (00223181) ; 吉田 恭子 (今中恭子) 三重大学, 医学系研究科, 教授 (00242967) ; 土肥 薫 三重大学, 医学系研究科, 教授 (50422837) ; 佐久間 肇 三重大学, 医学系研究科, 教授 (60205797) ; 水野 聡朗 三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (60378411) ; 藤本 直紀 三重大学, 医学系研究科, 講師 (80718289) ; 小川 朋子 三重大学, 医学部附属病院, 教授 (90362334)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 薬剤性心筋障害 / 心筋組織性状 / 早期診断 / 画像診断

Outline of Final Research Achievements

Large animal models (swine) underwent serial CMR scans, including cine, tissue characterization via T1 and T2 mapping, late gadolinium enhancement, and same-day doxorubicin injection (1.5-2.0mg/kg, 4-cycle) every 3 weeks. Three age/weight-matched (to latest scan) swine served as the control. After 12 weeks, explanted hearts were used for assessing the frequency of doxorubicin-induced cardiac lesions. Native T1, extracellular volume (ECV), and T2 at 12 weeks were significantly higher in swine with cardiotoxicity than those without cardiotoxicity. The temporal trends in native T1, ECV, and T2 in swine with cardiotoxicity showed similar and statistically significant increases, while there were no differences in their temporal changes between the two groups. Serial CMR imaging alone has a limited ability to detect histologic cardiotoxicity.

Free Research Field

循環器内科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在のガイドラインでは、心エコーによる左室機能評価ががん治療関連心筋障害のモニタリングとして推奨されている。本研究では、MRIによる心筋組織性状評価に着目し、新たな早期診断マーカーとしての検証を行ったが、心エコーによる左室機能評価より有用である可能性は示唆されるものの、統計学的に有意差はみられなかった。これらのバイオマーカーを臨床応用するためには、より精度の高い評価法、および技術開発が必要である。