MMPやエクソソームによる心房細動進行の予測マーカーの探索

• Project/Area Number: 19K23973
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 成川 雅俊 横浜市立大学, 附属病院, 指導診療医 (00845761)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 心房細動 / 血液マーカー / 心臓線維化 / バイオマーカー

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，心房細動の進行を予測するための新規バイオマーカーの探索と，早期の心房細動における治療標的の同定である．心房細動の進行と心臓線維化は強く関連しており，我々はこれまで心臓線維化を引き起こす主要な細胞である心臓線維芽細胞に注目して，マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）の分泌と心臓繊維化との関連を明らかにした．また最近エクソソームという膜小胞の存在や役割が種々の疾病において報告されてきている．そこで本研究では，心房細動患者において心臓線維芽細胞からのMMPの分泌や，エクソソームの量および質を評価することで心臓線維化進行を予測する診断マーカーを見つける．

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、心房細動の進行と予後を予測するための新規バイオマーカーの探索と、心房細動進行を予防するための新規治療法の開発である。心房細動進行の予測がつくことにより、治療対象とすべき患者の選択にも役立ち、進行を予防する治療によって心房細動の根治がのぞめると考えられる。本研究では心臓の線維化という現象からヒントを得て、心臓線維芽細胞から分泌されるマトリックスメタロプロテアーゼと心房細動進行との関係に注目した。また近年注目されているマイクロRNAという、タンパクをコードするmRNAとは異なるタイプのRNAの解析を予定している。マイクロRNAに関する研究はがん研究の分野で始まったばかりであり、不整脈との関連についての報告はほとんどない。心房細動に関するバイオマーカーは発症に関する研究が多く、本研究のような心房細動の進行やアブレーション治療後の再発に関するものは稀であり、独自性も高いといえる。
以上を踏まえて、当該年度は心房細動に対するカテーテル治療を受けた患者に、本研究への参加の同意をいただいたうえで、血液サンプルの採取を行った。また各症例の患者背景、心電図や心臓超音波検査による心臓機能や心臓のサイズの評価、カテーテル治療時に行われた電気生理学的検査の結果や、治療への反応性についてのデータ収集を続けている。
以上の解析により、心房線維化の進行やアブレーション治療後の再発と、マトリックスメタロプロテアーゼやマイクロRNAとの相関を明らかにしていく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

大学内の倫理委員会での承認を得て、心房細動の患者登録を開始し、現在までに20症例の登録が完了している。患者の同意が得られて登録された症例については、カテーテル治療の際に、血液サンプルを回収し、遠心分離によって血漿サンプルを分離回収して、凍結保存している。各症例の患者背景や臨床検査データ、治療の詳細についてまとめて、血液中のマトリックスメタロプロテアーゼや、マイクロRNAを測定するサンプルの選定を行っている。
まだ治療後の期間は短いが、外来で再発の有無について経過観察を行っている。
またマトリックスメタロプロテアーゼの測定は、初めにELISAを用いたスクリーニング検査によってマーカーとなる候補を調べるため、スクリーングに用いるのに適当なELISAキットの検討を行っている。
マイクロRNAについては、マイクロアレイを用いたスクリーニングを予定していることから、最適な保存条件を調べ、マイクロアレイを委託するメーカーの選定を行っている。
また新型コロナウイルス感染に伴い、通常の診療が抑制傾向であることから、患者の登録が予想よりは遅れてしまっている。

Strategy for Future Research Activity

まずは目標である100症例を目安に登録を進め、心房細動の治療経過や臨床背景から、比較検討の対象とするサンプルを選定して、マトリックスメタロプロテアーゼのスクリーニング検査を行う。現状ではフォローアップ期間がまだ短いため、治療後半年程度のフォローを行ったのちに、血液サンプルの評価を行う予定としている。スクリーニング検査によって有意な差がみられた項目については、専用の測定キットを用意して個別に測定、比較を行う。
マイクロRNAについても、比較対象とするサンプルを選定したうえで、外部検査機関にマイクロアレイによるスクリーニング検査を依頼する。有意な差がみられた項目については、個別に発現量の解析を行って、心房細動の臨床経過との比較検討を行う。
得られたデータは統計解析を行い、研究成果については学会および論文での発表を予定している。