心臓突然死、心不全における新規発生機序解明とその分子機能解析

• 研究課題/領域番号: 20K08466
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 荷見 映理子 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (70599547)
• 研究分担者: 藤生 克仁 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (30422306)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: S100A8 / 肥満 / 糖尿病 / マクロファージ / 慢性炎症 / 突然死 / 心室細動 / 脂肪組織 / AREG / 心臓突然死 / S100a8蛋白 / 心不全 / 心房細動 / サイトカイン / AI

研究開始時の研究の概要

我々は肥満脂肪細胞でS100A8蛋白の発現が増加し、炎症細胞をリクルートさせることを見いだし、S100A8が脂肪組織炎症を惹起する新規アディポカインである可能性を示唆する結果を得ている。S100A8は脂肪以外にも心臓血管・腎臓・肺・肝臓にも発現し、各臓器への炎症を惹起することが我々の行った研究であきらかとなっており、これらの結果を基に、本研究ではS100A8シグナルを介して心血管に生ずる慢性炎症や各臓器での炎症が相互に関連し、心房細動や心室細動などの不整脈に寄与する可能性について検討する。さらに、S100A8シグナルへの介入による不整脈領域における新規治療戦略の基盤的検討を行う。

研究成果の概要

近年の研究で、心臓組織における慢性炎症や線維化が不整脈の発症原因であることが明らかになってきた。特に心臓周囲の脂肪組織の炎症や全身の炎症が不整脈の発生要因である可能性を示す知見が報告されてきている。また、S100A8は脂肪以外にも心臓血管・腎臓・肺・肝臓にも発現し、各臓器への炎症を惹起することが我々の行った研究であきらかとなっており、これらの結果を基に、本研究ではS100A8シグナルを介して心血管に生ずる慢性炎症や各臓器での炎症がお相互に関連し、心房細動や心室細動などの不整脈に寄与する可能性について検討する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の臨床研究において、肥満が心不全発症や、心房細動といった不整脈発症に関連していると報告がされており、基礎研究では局所臓器での炎症が心不全や心房細動発症の原因となっていることも報告されるようになってきている。しかし、いまだ詳細な機序や多臓器との相関については明らかとなっていない。そこで、S100A8のシグナルを介した、心臓への影響を解明することで、心不全や不整脈の発症機序解明に非常に有用である。このような研究の報告は今までになく、特にS100A8が上昇する肥満と心疾患に関連を解析する本研究は新規性が高く、将来的に不整脈領域における新規治療法や創薬が実現すれば、社会的意義は非常に高い。

研究成果

• [雑誌論文] Association of Atrial Fibrillation Progression With Left Atrial Functional Reserve and Its Reversibility (2024)
  • 著者名/発表者名: Hirose Kazutoshi、Nakanishi Koki、Daimon Masao、Iwama Kentaro、Yoshida Yuriko、Mukai Yasuhiro、Yamamoto Yuko、Nakao Tomoko、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi、Shimizu Yu、Oguri Gaku、Kojima Toshiya、Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito、Morita Hiroyuki、Komuro Issei
  • 雑誌名: Journal of the American Heart Association 巻: 13 号: 1
  • DOI: 10.1161/jaha.123.032215
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] One-shot screening: Utilization of a two-dimensional convolutional neural network for automatic detection of left ventricular hypertrophy using electrocardiograms (2024)
  • 著者名/発表者名: Cai Chun、Imai Takeshi、Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito
  • 雑誌名: Computer Methods and Programs in Biomedicine 巻: 247 ページ: 108097-108097
  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2024.108097
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Removal of central venous catheter using Evolution Rotating Dilator (2024)
  • 著者名/発表者名: Takamizawa Koichi、Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito、Inuzuka Ryo
  • 雑誌名: Cardiology in the Young 巻: 6 号: 5 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1017/s1047951124000209
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prediction of pacemaker-induced cardiomyopathy using a convolutional neural network based on clinical findings prior to pacemaker implantation (2024)
  • 著者名/発表者名: Oida Mitsunori、Mizutani Takuya、Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito、Goto Kosaku、Kani Kunihiro、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi J.、Shimizu Yu、Oguri Gaku、Kojima Toshiya、Komuro Issei
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 14 号: 1 ページ: 6916-6916
  • DOI: 10.1038/s41598-024-57418-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 特集 デジタル医療で循環器診療はどう変わる? 治す11 植込み型デバイスの遠隔モニタリングによる疾患管理-現状と展望- (2023)
  • 著者名/発表者名: 荷見 映理子、藤生 克仁
  • 雑誌名: Heart View 巻: 27 号: 8 ページ: 777-783
  • DOI: 10.18885/HV.0000001301
  • ISSN: 1342-6591
  • 年月日: 2023-08-09
• [雑誌論文] Prevalence, Associated Factors, and Echocardiographic Estimation of Left Atrial Hypertension in Patients With Atrial Fibrillation (2023)
  • 著者名/発表者名: Mukai Yasuhiro、Nakanishi Koki、Daimon Masao、Iwama Kentaro、Yoshida Yuriko、Hirose Kazutoshi、Yamamoto Yuko、Seki Hikari、Nakao Tomoko、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi、Shimizu Yu、Oguri Gaku、Kojima Toshiya、Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito、Morita Hiroyuki、Komuro Issei
  • 雑誌名: Journal of the American Heart Association 巻: 12 号: 18
  • DOI: 10.1161/jaha.123.030325
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prevalence of glucose metabolism disorders and its association with left atrial remodelling before and after catheter ablation in patients with atrial fibrillation (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi Koki、Daimon Masao、Fujiu Katsuhito、Iwama Kentaro、Yoshida Yuriko、Hirose Kazutoshi、Mukai Yasuhiro、Yamamoto Yuko、Nakao Tomoko、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi、Shimizu Yu、Oguri Gaku、Kojima Toshiya、Hasumi Eriko、Morita Hiroyuki、Komuro Issei
  • 雑誌名: Europace 巻: 25 号: 5
  • DOI: 10.1093/europace/euad119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Relationship Between Sleep and Obesity: A Cross-sectional and Longitudinal Observational Study of Healthy Adults in Japan. (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Shimamoto T, Ozeki A, Matsumoto L, Masuda Y, Matsuzaki H, Hasumi E, Niimi K, Nishikawa T, Sakuma N, Awai N, Yamamichi N.
  • 雑誌名: Ningen Dock International 巻: 10 ページ: 49-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] The estimated glomerular filtration rate predicts pacemaker-induced cardiomyopathy (2023)
  • 著者名/発表者名: Oida Mitsunori、Hasumi Eriko、Kohsaku Goto、Kunihiro Kani、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi J.、Matsuda Jun、Shimizu Yu、Oguri Gaku、Kojima Toshiya、Fujiu Katsuhito、Komuro Issei
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 号: 1 ページ: 16514-16514
  • DOI: 10.1038/s41598-023-43953-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A mutually communicable external system resource in remote monitoring for cardiovascular implantable electronic devices (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito、Nakamura Kentaro、Yumino Dai、Nishii Nobuhiro、Imai Yasushi、Shoda Morio、Komuro Issei
  • 雑誌名: Pacing and Clinical Electrophysiology 巻: 47 号: 1 ページ: 127-130
  • DOI: 10.1111/pace.14882
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multiple recurrent episodes of pacemaker-associated postcardiac injury syndrome (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasumi Eriko、Fujiu Katsuhito、Komuro Issei
  • 雑誌名: HeartRhythm Case Reports 巻: 9 号: 4 ページ: 244-247
  • DOI: 10.1016/j.hrcr.2023.01.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prediction of Atrial Fibrillation Being Asymptomatic at First Onset by Cardiac Pacing (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsubara Takumi J、Fujiu Katsuhito、Kodera Satoshi、Kani Kunihiro、Goto Kohsaku、Shimizu Yu、Oguri Gaku、Hasumi Eriko、Kojima Toshiya、Komuro Issei
  • 雑誌名: International Heart Journal 巻: 63 号: 3 ページ: 486-491
  • DOI: 10.1536/ihj.21-594
  • ISSN: 1349-2365, 1349-3299
  • 年月日: 2022-05-30
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Uninterrupted Direct Oral Anticoagulants Without a Change in Regimen for Catheter Ablation for Atrial Fibrillation Is an Acceptable Protocol (2021)
  • 著者名/発表者名: Oshima Tsukasa、Fujiu Katsuhito、Matsunaga Hiroshi、Matsuda Jun、Matsubara Takumi、Saga Akiko、Yoshida Yuriko、Shimizu Yu、Hasumi Eriko、Oguri Gaku、Kojima Toshiya、Komuro Issei
  • 雑誌名: Circulation Reports 巻: 3 号: 9 ページ: 481-487
  • DOI: 10.1253/circrep.CR-20-0139
  • NAID: 130008087664
  • ISSN: 2434-0790
  • 年月日: 2021-09-10
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tripartite Left Bundle Branch Area Pacing (2021)
  • 著者名/発表者名: Hasumi E, Fujiu K.
  • 雑誌名: International Heart Journal 巻: 62 号: 1 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1536/ihj.20-771
  • NAID: 130007977785
  • ISSN: 1349-2365, 1349-3299
  • 年月日: 2021-01-30
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pseudo‐elevation of conduction system pacing threshold through parallel connection of an intracardiac electrogram recording system (2021)
  • 著者名/発表者名: Yokota Jun、Fujiu Katsuhito、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi J、Matsuda Jun、Shimizu Yu、Hasumi Eriko、Kojima Toshiya、Doi Kent、Komuro Issei
  • 雑誌名: Journal of Cardiovascular Electrophysiology 巻: 32 号: 8 ページ: 2329-2332
  • DOI: 10.1111/jce.15129
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cardiac macrophages prevent sudden death during heart stress. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugita J, Fujiu K, Nakayama Y, Matsubara T, Matsuda J, Oshima T, Liu Y, Maru Y, Hasumi E, Kojima T, Seno H, Asano K, Ishijima A, Tomii N, Yamazaki M, Kudo F, Sakuma I, Nagai R, Manabe I, Komuro I.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 12(1) 号: 1 ページ: 1910-1910
  • DOI: 10.1038/s41467-021-22178-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Device-Collected Heart Rate Variability Predicts Ventricular Arrhythmia (2020)
  • 著者名/発表者名: Hasumi E, Fujiu K.
  • 雑誌名: International Heart Journal 巻: 61 号: 5 ページ: 861-862
  • DOI: 10.1536/ihj.20-577
  • NAID: 130007911358
  • ISSN: 1349-2365, 1349-3299
  • 年月日: 2020-09-29
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fluoroless and contrast-free catheter ablation without a lead apron in routine clinical practice (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsubara TJ, Fujiu K, Shimizu Y, Oshima T, Matsuda J, Matsunaga H, Oguri G, Hasumi E, Kojima T, Komuro I.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 10(1) 号: 1 ページ: 17096-17096
  • DOI: 10.1038/s41598-020-74165-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid Dilatation of False Lumen in a Patient With Chronic Aortic Dissection Under Suspicion of Anticoagulation Therapy-Induced Recanalization. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamada S, Hasumi E, Fujiu K, Yamauchi H, Komuro I.
  • 雑誌名: Circ Rep. 巻: 2(9) 号: 9 ページ: 542-543
  • DOI: 10.1253/circrep.cr-20-0075
  • NAID: 130007899903
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Centralized Remote Monitoring of Cardiac Implantable Electronic Devices: Development and Implementation of a Multi-Institutional System (2024)
  • 著者名/発表者名: Eriko Hasumi Takuya Mizutani, Takahiro Iwasaki, Katsuhito Fujiu , Hiroyuki Morita, Norihiko Takeda
  • 学会等名: The 88th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society 2024
  • 国際学会
• [学会発表] 健康に無関心の集団に対する非接触高血圧症モニタリング (2023)
  • 著者名/発表者名: 内田亮子, 藤生克仁, 荷見映理子, 小室一成
  • 学会等名: The 87th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society 2023
  • 国際学会
• [学会発表] 「持続可能なリード抜去術」を目指した取り組み (2023)
  • 著者名/発表者名: 荷見映理子
  • 学会等名: 2023年2月25日第15回植込みデバイス関連冬季大会
  • 招待講演
• [学会発表] Eriko Hasumi Katsuhito Fujiu, Ying Chen, Issei Komuro (2023)
  • 著者名/発表者名: Remote monitoring of single-lead electrocardiography enables detection of heart failure status
  • 学会等名: The 87th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Remote Monitoring of Single-lead Electrocardiography Enables Detection of Heart Failure Status (2023)
  • 著者名/発表者名: Eriko Hasumi, Katsuhito Fujiu, Ying Chen, Minoru Shiratsuchi, Issei Komuro
  • 学会等名: American Heart Association Scientific Sessions 2023
  • 国際学会
• [学会発表] 「持続可能なリード抜去術」を目指した取り組み (2023)
  • 著者名/発表者名: 荷見映理子
  • 学会等名: 植込みデバイス関連冬季大会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Remote monitoring of single-lead electrocardiography enables detection of heart failure status (2023)
  • 著者名/発表者名: Eriko Hasu
  • 学会等名: The 87th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Convolutional Neural Network(CNN)を用いた1誘導心電図による心不全重症度分類と心不全増悪の判定Convolutional Neural Network(CNN)を用いた1誘導心電図による心不全重症度分類と心不全増悪の判定 (2021)
  • 著者名/発表者名: Eriko Hasumi
  • 学会等名: 第69回日本心臓病学会
  • 国際学会
• [学会発表] HIS束ペーシング、左脚領域ペーシング (2021)
  • 著者名/発表者名: 荷見映理子
  • 学会等名: 第13回植込みデバイス関連冬季大会
  • 招待講演
• [学会発表] New attempt to resolve the problems of arrhythmia therapy using remote monitoring (2020)
  • 著者名/発表者名: Eriko Hasumi
  • 学会等名: The 84 rd Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 国際学会
• [学会発表] Convolutional Neural Network(CNN)を用いた1誘導心電図による心不全重症度分類 (2020)
  • 著者名/発表者名: 荷見映理子
  • 学会等名: 心電学関連研究会2020
  • 招待講演
• [図書] プレシジョン・メディシンを目指した不整脈研究 Arrhythmia research for precision medicine 本邦での不整脈診断デバイスの現状 The Arrhythmia-detection Devices in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: 荷見映理子、藤生克仁
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 北隆館
• [産業財産権] 情報処理装置、プログラム及び情報処理方法 (2021)
  • 発明者名: 藤生 克仁, 清水 悠, 小室 一成, 荷見 映理子,陳瑩
  • 権利者名: 藤生 克仁, 清水 悠, 小室 一成, 荷見 映理子,陳瑩
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2021
  • 取得年月日: 2022
• [産業財産権] 情報処理システム及びプログラム (2020)
  • 発明者名: 荷見映理子、藤生克仁、清水悠、小室一成
  • 権利者名: 荷見映理子、藤生克仁、清水悠、小室一成
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-145822
  • 出願年月日: 2020
  • 取得年月日: 2021
• [産業財産権] 特許 (2020)
  • 発明者名: 荷見映理子、藤生克仁、清水悠、小室一成
  • 権利者名: 荷見映理子、藤生克仁、清水悠、小室一成
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-145822
  • 出願年月日: 2020
  • 取得年月日: 2020