Exercise Stress Pathophysiology-Based Phenotyping of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K16078
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: Obokata Masaru 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (10746770)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 左室駆出率の保たれた心不全 / フェノタイピング / 運動負荷試験

Outline of Final Research Achievements

Cluster analysis was applied to 265 patients with HFpEF who underwent exercise stress echocardiography. Cluster analysis was performed by the K-prototype method using 10 clinical indices and 11 exercise stress indices, allowing classification of HFpEF patients into three phenotypes. Phenotype 1 had preserved contractility and cardiac output reserve in both ventricles. Phenotype 2 had a high frequency of atrial fibrillation, increased pulmonary artery and right atrial pressures during exercise, and abnormal right ventricular-pulmonary artery coupling. Phenotype 3 was the smallest body size and had ventricular and vascular stiffening exacerbated by exercise, and had reduced exercise tolerance. Phenotypes 2 and 3 were also found to have a poorer prognosis than phenotype 1.

Free Research Field

臨床心不全

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

HFpEFにおける臨床の最大の問題点は生命予後を改善させる治療法が限られていることであり、HFpEFの病態が非常に多様性があることがこの主因と考えられている。現在、様々な方法によってHFpEF患者を病態が似たフェノタイプに分けて個別化治療する戦略がとられているが、HFpEFは運動によって異常が顕在化する特徴があり、運動中の特徴を使ってフェノタイプすることがさらに重要である。本研究はHFpEF患者に運動負荷をさせてその特徴によってフェノタイプをした初めての研究である。今回明らかとなった3つのフェノタイプそれぞれに特異的な治療法が明らかになれば、最適な個別化治療を提供できる可能性がある。