病態心におけるギャップ結合リモデリングと致死性不整脈発生基質の解明

• 研究課題/領域番号: 15K09078
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 本荘 晴朗 名古屋大学, 環境医学研究所, 准教授 (70262912)
• 研究分担者: 辻 幸臣 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (60432217) ; 山崎 正俊 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (30627328)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 不整脈 / ギャップ結合 / 心臓電気生理学 / 活動電位 / イオンチャネル / 心臓電気生理 / 電気生理学

研究成果の概要

遺伝子改変による心臓突然死マウスや心室細動ストームウサギモデルを用いて、病態心におけるギャップ結合リモデリングと不整脈発生基質について解析した。病態心では心室筋の介在板領域におけるconnexin43発現が低下し、興奮伝導速度の低下や活動電位再分極の不均一性増強に基づくリエントリー不整脈の形成・持続が促進されることが判明した。ギャップ結合リモデリングにはrenin-angiotensin系やcalmodulin/CAMKII活性化が関与することも明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Interaction of Phase Singularities on Spiral Wave Tail: Reconsideration of Caputuring Excitable Gap. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomii N, Yamazaki M, Arafune T, Kamiya K, Nakazawa K, Honjo H, Shibata N, Sakuma I.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol. 巻: in press 号: 2 ページ: 318-326
  • DOI: 10.1152/ajpheart.00558.2017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ranolazine Facilitates Termination of Ventricular Tachyarrhythmia Associated With Acute Myocardial Ischemia Through Suppression of Late <b><i>I</i></b>_Na-Mediated Focal Activity (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogawa T, Honjo H, Yamazaki M, Kushiyama Y, Sakuma I, Kodama I, Kamiya K.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 81 号: 10 ページ: 1411-1428
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-17-0128
  • NAID: 130006099889
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Partial IK1 blockade destabilizes spiral wave rotation center without inducing wave breakup and facilitates termination of reentrant arrhythmias in ventricles (2016)
  • 著者名/発表者名: Kushiyama Y, Honjo H, Niwa R, Takanari H, Yamazaki M, Takemoto Y, Sakuma I, Kodama I, Kamiya K
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology 巻: 311 号: 1 ページ: 750-758
  • DOI: 10.1038/srep34198
  • NAID: 120005946586
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calmodulin/CaMK II inhibition improves intercellular communication and impulse propagation in the heart, and is anti-arrhythmic under conditions when fibrosis is absent (2016)
  • 著者名/発表者名: Takanari H, Bourqonje VJ, Fontes MS, Raaijmakers AJ, Driessen H, Jansen JA, van der Nagel R, Kok B, van Stuijvenberg L, Boulaksil M, Takemoto Y, Yamazaki M, Tsuji Y, Honjo H, Kamiya K. Kodama I, Anderson ME, van der Heyden MA, van Rijen HV, van Veen TA, Vos MA
  • 雑誌名: Cardiovascular Research 巻: 111 号: 4 ページ: 410-421
  • DOI: 10.1093/cvr/cvw173
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The renin-angiotensin system promotes arrhythmogenic substrates andalethal arrhythmias in mice with non-ischemic cardiomyopathy (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada C, Kuwahara K, Yamazaki M, Nakagawa Y, Nishikimi T, Kinoshita H, Kuwabara Y, Minami T, Yamada Y, Shibata J, Nakao K, , Arai Y, Honjo H, Kamiya K, Nakao K, Kimura T
  • 雑誌名: Cardiovascular Research 巻: 109 号: 1 ページ: 162-173
  • DOI: 10.1093/cvr/cvv248
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Detection Algorithm of Phase Singularity Using Phase Variance Analysis for Epicardial Optical Mapping Data (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tomii, Masatoshi Yamazaki, Tatsuhiko Arafune, Haruo Honjo, Nitaro Shibata, and Ichiro Sakuma
  • 雑誌名: IEEE transactions on bio-medical engineering 巻: Vol.PP 号: 9 ページ: 1795-1803
  • DOI: 10.1109/tbme.2015.2502726
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 心臓興奮伝播とその破綻による不整脈発生機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本荘晴朗
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 53 号: 3 ページ: 123-129
  • DOI: 10.11239/jsmbe.53.123
  • NAID: 130005106896
  • ISSN: 1347-443X, 1881-4379
  • オープンアクセス
• [学会発表] Novel panoramic endocardial optical mapping reveals a role of the superior vena cava in the maintenance of atrial fibrillation (2017)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Y, Yamazaki M, Honjo H, Murohara T
  • 学会等名: 第81回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂他, 金沢市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Effects of stretch-activated channel and Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II on atrial fibrillation (2017)
  • 著者名/発表者名: 植田典浩, 小川貴史, 竹本芳雄, 櫛山泰規, 丹羽良子, 山崎正俊, 本荘晴朗, 神谷香一郎
  • 学会等名: 第81回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂他, 金沢市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Computer simulation study of low energy defibrillation by multiple point stimuli (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomii N, Yamazaki M, Honjo H, Kamiya K, Shibata N, Sakuma I
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会
• [学会発表] Accumulated phase variance analysis of cardiac spiral wave dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Seno H, Tomii N, Yamazaki M, Honjo H, Kamiya K, Shibata N, Sakuma I
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of the current stimulus phenomenon in the ventricle film by optical measurement. (2017)
  • 著者名/発表者名: Monma M, Yatabe J, Tomii N, Shibata N, Yamazaki M, Honjo H, Arafune T
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会
• [学会発表] The derivation method of cardiac fiber direction using virtual electrode polarization. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yatabe J, Tomii N, Shibata, Yamazaki M, Honjo H, Yaguchi T, Arafune T, Honma A.
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会
• [学会発表] Spiral wave reentry in endocardium of ventricle using optical mapping system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawashima K, Yatabe J, Tomii N, Shibata N, Yamazaki M, Honjo H, Arafune T, Sakuma I.
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会
• [学会発表] シミュレーションモデルを用いた点通電刺激によるspiral wave停止プロトコルに関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 富井直樹, 山崎正俊, 神谷香一郎, 柴田仁太郎, 本荘晴朗, 佐久間一郎
  • 学会等名: 第32回心電情報処理ワークショップ
• [学会発表] 累積位相分散解析を用いた心臓旋回性興奮の挙動解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 瀬野宏, 富井直樹, 山崎正俊, 本荘晴朗, 神谷香一郎, 柴田仁太郎, 佐久間一郎
  • 学会等名: 第32回心電情報処理ワークショップ
• [学会発表] Electrical storm associated with bradycardia (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuji Y
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Therapeutic target of atrial fibrillation (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M
  • 学会等名: APHRS/JHRS2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effective point electric stimulation for cardiac spiral wave termination (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomii N, Yamazaki M, Arafune T, Kamiya K, Honjo H, Shibata N, Sakuma I
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2016
  • 発表場所: Ernest N. Memorial Convention Center, New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] Roles of late INa-mediated focal electrical activities in ventricular tachyarrhythmia associated with acute myocardial ischemia (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogawa T, Honjo H, Yamazaki M, Niwa R, Ueda N, Kamiya K
  • 学会等名: ESC Congress 2016
  • 発表場所: Fiera di Rome, Rome, Italy
  • 年月日: 2016-08-27
• [学会発表] Simultaneous optical mapping of membrane voltage and intracellular calcium without excitation-contraction uncoupler (2016)
  • 著者名/発表者名: Tachiyanagi N, Arafune T, Shibata N, Ogawa T, Yamazaki M, Honjo H, Kamiya K, Homma A
  • 学会等名: 第63回日本不整脈心電学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 札幌市
  • 年月日: 2016-07-14
• [学会発表] Phase shift mechanisms of spiral reentry induced by low energy stimulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yatabe J, Tachiyanagi N, Tomii N, Noguchi H, Shibata N, Ogawa T, Yamazaki M, Honjo H, Arafune T, Homma A
  • 学会等名: 第63回日本不整脈心電学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 札幌市
  • 年月日: 2016-07-14
• [学会発表] Basic concept and clinical implications of phase mapping (2016)
  • 著者名/発表者名: Arafune T, Sakuma I, Shibata N, Ashihara T, Yamazaki M, Honjo H: Basic concept and clinical implications of phase mapping
  • 学会等名: 第63回日本不整脈心電学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 札幌市
  • 年月日: 2016-07-14
• [学会発表] 3-D atrial scroll wave as a mechanism of persistent atrial fibrillation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Honjo H, Takemoto Y, Kamiya K, Kalifa J
  • 学会等名: 第55回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 富山国際会議場, 富山市
  • 年月日: 2016-04-26
  • 招待講演
• [学会発表] 位相分散マップによる心臓旋回興奮解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 富井直輝, 山﨑正俊, 荒船龍彦, 本荘晴朗, 神谷香一郎, 柴田仁太郎, 佐久間一郎
  • 学会等名: 第55回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 富山国際会議場, 富山市
  • 年月日: 2016-04-26
• [学会発表] 膜電位/Ca2+同時工学マッピングを用いたCa2+バーストの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立柳紀林, 野口展士, 柴田仁太郎, 山﨑正俊, 本荘晴朗, 荒船龍彦, 本間章彦
  • 学会等名: 第55回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 富山国際会議場, 富山市
  • 年月日: 2016-04-26
• [学会発表] Cardiac excitation wave propagation and arrhythmogenesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Honjo H
  • 学会等名: 第９３回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] Multi-scale simulation studies of excitation conduction including cardiac conduction systems and whole ventricles (2016)
  • 著者名/発表者名: Inada S, Harrell DT, Haraguchi R, Ashihara T, Aiba T, Ikeda T, Mitsui K, Honjo H, Nakazawa K
  • 学会等名: 第９３回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] Spontaneous activity of pulmonary vein myocardial sleeves (2015)
  • 著者名/発表者名: Honjo H
  • 学会等名: 第３０回日本巣性脈学会/第３２回日本心電学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-07-28
  • 招待講演
• [学会発表] Rotors and the dynamics of atrial fibrillation in isolated sheep hearts (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Honjo H, Kodama I, Kamiya K
  • 学会等名: 第３０回日本巣性脈学会/第３２回日本心電学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-07-28
  • 招待講演
• [学会発表] Can computer simulation technique contribute regenerative medicine? (2015)
  • 著者名/発表者名: Inada S, Harrell DT, Haraguchi R, Ashihara T, Aiba T, Ikeda T, Mitsui K, Honjo H, Shibata N, Makita N, Kamiya K, Kodama I, Nakazawa K
  • 学会等名: 第３０回日本巣性脈学会/第３２回日本心電学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-07-28
  • 招待講演