2020 Fiscal Year Research-status Report
数理統計学を用いた新しい臨床医学研究の提案とナトリウム利尿ペプチド研究の展開
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19K08592
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
吉村 道博 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (30264295)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 心不全 / 虚血性心疾患 / 肥満 / ナトリウム利尿ペプチド / 共分散構造分析 / ベイズ推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、臨床医学、特に循環器病学で生じた様々疑問に対して数理統計学を駆使してその病態解明を目指し、そして基礎研究にてその分子機序の探索を行う。さらには見いだされた基礎的知見を再び臨床医学に戻すことで、研究全体の妥当性を検証し、より的確な方向性に修正する一連のサイクルを構築することを大きな目標と掲げている。より具体的には、心不全病学に関しての研究が中心であるが、内分泌代謝学的視点も取り入れて幅広い解析を試みている。
種々の統計学的手法の中で、我々は特に共分散構造分析（構造方程式モデリング）を導入して各研究で活用している。この手法は臨床医にとって極めて有効な手法である。なぜならば、臨床経験に基づいた概念や仮説をパス図で表現でき、さらには試行錯誤を繰り返すことができるからである。また昨今の統計学ではベイズ推定がよく用いられているが、ベイズ推定を構造方程式モデリングに付加することも可能であり、より多角的な視点から解析を進めている。
本研究には、膨大かつ正確で情報豊かなデータベースの構築が必要である。現在我々は基本的な臨床情報のみならず心臓カテーテル検査で得られた詳細なデータおよび内分泌代謝学的な数々の指標を使ってデータ構築を行っている。心機能に関しては右心系や左心系の血行動態指標や心臓形態などを詳細に調べており、ナトリウム利尿ペプチド（特にBNP)の動態は経時的な変動を含めてフォローしている。
一方、臨床研究の成果を検証するための基礎研究も積極的に行っている。仔ラット初代心筋細胞培養系やマウスのLangendorf摘出心灌流モデル、さらに各種の分子生物学的解析、メタボローム解析を駆使して病態を解析している。基礎研究でもナトリウム利尿ベプチドを中心に検討しており、エネルギー代謝や体温との関係、さらには尿酸や貧血との関連などを検討している。
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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
本臨床研究においては膨大な臨床データが必要であるが、現在、約7,000例を対象に研究が進んでいる。今年度の当該研究に関連した論文発表として次のものがある。臨床データならびに共分散構造分析・ベイズ推定を用いた研究として、「心不全と脂質酸化の関連およびナトリウム利尿ペプチドの意義 (Peptide 2020)」：心不全では酸化ストレスが亢進しているが、それをナトリウムペプチドが強く抑制していることを統計学的に示した。「リスクファクターと心臓の形態の関連 (Sci Rep 2021)」：冠動脈危険因子が心臓の形態に直接的に様々な影響を与えていることを示した。「心停止後の低体温療法時におけるBNPの上昇 （Sci Rep 2020）」：低体温時には血行動態とは独立して血漿BNP濃度が顕著に上昇することを示した。「血漿BNP濃度と体温保持の関係性 （J Cardiac Fail 2021）」：心不全では体温は低下傾向となるが、一方でナトリウムペプチドが体温保持に働くことを示した。「ケトン体とBNPの関係性 (Sci Rep 2021)」：ケトン体はエネルギー効率が良いと考えられているが、ナトリウム利尿ペプチドはそれに対して有利に働くと考えられる。「冠攣縮の診断に関する臨床研究 (Circ Rep 2021)」：冠攣縮の新しい診断法として、心機能から冠攣縮を類推する新たな手法を考案した。一方で、基礎研究においても「心臓におけるキンサンチンオキシダーゼ活性の意義の研究 (Free Radic Biol Med 2021)」を報告した。また他にも種々の基礎研究を継続している。
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| Strategy for Future Research Activity |
臨床研究では引き続き症例数を増やしてデータベースをさらに充実させる予定である。そして、共分散構造分析およびベイズ推定を用いて解析を進めていく。具体的には、急性冠症候群における血小板と白血球の関連性について経時的に検討する。また、心不全における甲状腺ホルモンの動態を検討する。特に甲状腺ホルモンの心機能およびナトリウム利尿ペプチドへの影響を調べる。さらには、循環器疾患における心拍数の影響を心機能とナトリウム利尿ペプチドを用いて検討する。基礎研究としては、ナトリウム利尿ペプチドをミニポンプを用いてマウスに持続投与し、心筋への影響を電子顕微鏡レベルで検討する。その際、肥満マウスの心臓における脂肪滴およびミトコンドリアの形態について詳細に調べる予定である。また別途、肥満マウスを用いて高尿酸血漿の全身への影響も検討する予定である。特にインスリン抵抗性との関連を調べる。さらには、マウスにおいて甲状腺ホルモンの心臓への影響を調べる。いずれの基礎研究でもLngendorf摘出心灌流システムおよび仔ラット心筋初代培養系を効率的に利用する予定である。
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