メタボロミクス解析を用いた高齢心不全終末期生命活動のモニタリング指標確立

• 研究課題/領域番号: 21K08024
• 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: 信州大学
• 研究代表者: 元木 博彦 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (50532058)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 心不全 / 終末期 / メタボロミクス / 予後 / メタボローム / バイオマーカー / メタボローム解析 / モニタリング指標

研究開始時の研究の概要

本研究は、代謝物の網羅的解析手法であるメタボロミクス解析を用いて高齢心不全患者の短期予後不良予測マーカー探索を行い、終末期生命活動のモニタリング指標確立を目指す。
本邦は超高齢社会を迎え心不全患者数と死亡者数増加が著しい。高齢心不全患者は治療抵抗性で予後予測指標は未確立なため、医療介入の見直しや緩和ケア・終末期ケアの導入など、提供するケアの選別に際し情報が不足している。患者の死亡原因として非心臓死の割合が高く従来用いられてきた心疾患予後予測指標の応用が難しい。そこで患者血清のメタボロミクス解析により代謝物の変化を把握することで終末期生命活動のモニタリング指標を網羅的に探索することを提案する。

研究成果の概要

心不全患者について登録観察研究を構築し１０３６人の登録を得た。約２年の追跡期間で心血管イベントが調査された。３か月以内の短期死亡群、３－６か月以内の中期死亡群、２年以上生存した長期生存群をそれぞれ無作為に１０例ずつ抽出し、残余血清のメタボロミクス解析をおこなった。
ＰＬＳ解析の結果、３群を区別する因子としてカルニチン、尿素、ＳＤＭＡが抽出された。カルニチン低値は短期死亡と関連し、尿素やＳＤＭＡ低値は長期生存に関連した。
心不全終末期患者においては、腎機能の低下が先行しミトコンドリア機能の低下が認められることが明らかとなった。これらバイオマーカーが心不全患者の生命活動指標となることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

心不全患者の緩和ケア、終末期ケアのニーズが高まっているが、死亡時期の予測が難しいためこれらの普及には困難がみられていた。本研究結果により患者の病みの軌跡がより明確となれば、患者・家族・医療者が同じ認識のもとにケアに当たることが可能となると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Prognostic Impact of Hyperpolypharmacy Due to Noncardiovascular Medications in Patients After Acute Decompensated Heart Failure ― Insights From the Clue of Risk Stratification in the Elderly Patients With Heart Failure (CURE-HF) Registry ― (2023)
  • 著者名/発表者名: Kanai Masafumi、Minamisawa Masatoshi、Motoki Hirohiko、Seko Yuta、Kimura Kazuhiro、Okano Takahiro、Ueki Yasushi、Yoshie Koji、Kato Tamon、Saigusa Tatsuya、Ebisawa Soichiro、Okada Ayako、Ozasa Neiko、Kato Takao、Kuwahara Koichiro
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 88 号: 1 ページ: 33-42
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-22-0712
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 年月日: 2023-12-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical Profile and Prognosis of Dementia in Patients With Acute Decompensated Heart Failure ― From the CURE-HF Registry ― (2023)
  • 著者名/発表者名: Machida Keisuke、Minamisawa Masatoshi、Motoki Hirohiko、Teramoto Kanako、Okuma Yukari、Kanai Masafumi、Kimura Kazuhiro、Okano Takahiro、Ueki Yasushi、Yoshie Koji、Kato Tamon、Saigusa Tatsuya、Ebisawa Soichiro、Okada Ayako、Kuwahara Koichiro
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 88 号: 1 ページ: 93-102
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-23-0129
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 年月日: 2023-12-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gender difference in heart failure with preserved ejection fraction: clinical profiles, examinations, and prognosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakai Takahiro、Motoki Hirohiko、Suzuki Sho、Fuchida Aya、Takeuchi Takahiro、Otagiri Kyuhachi、Kanai Masafumi、Kimura Kazuhiro、Minamisawa Masatoshi、Yoshie Koji、Saigusa Tatsuya、Ebisawa Soichiro、Okada Ayako、Kitabayashi Hiroshi、Kuwahara Koichiro
  • 雑誌名: Heart and Vessels 巻: 37 号: 10 ページ: 1710-1718
  • DOI: 10.1007/s00380-022-02067-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of prognostic impact of anticoagulants in heart failure with atrial fibrillation and renal dysfunction: direct oral anticoagulants versus vitamin K antagonists (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakai T, Motoki H, Fuchida A, et al
  • 雑誌名: Heart Vessels 巻: - 号: 7 ページ: 1232-1241
  • DOI: 10.1007/s00380-022-02027-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inflammation-based assessment for the risk stratification of mortality in patients with heart failure. (2021)
  • 著者名/発表者名: Itagaki T, Motoki H, Otagiri K, Machida K, Takeuchi T, Kanai M, Kimura K, Higuchi S, Minamisawa M, Kitabayashi H, Kuwahara K.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 11 号: 1 ページ: 14989-14989
  • DOI: 10.1038/s41598-021-94525-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Identification of Metabolomic Profile in Early Mortality Patients with Heart Failure (2023)
  • 著者名/発表者名: Yukari Okuma, Hirohiko Motoki, Koji Yoshie, Masafumi Kanai, Kazuhiro Kimura, Masatoshi Minamisawa, Hideki Kobayashi, Daisuke Kashiwagi, Hiroaki Tabata, Takahiro Okano, Yasushi Ueki, Tamon Kato, Tatsuya Saigusa, Soichiro Ebisawa, Ayako Okada, Koichiro Kuwahara
  • 学会等名: The 87th Annual Scientific Meeting of Japanese Circulation Society
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of Metabolomic Profile in Early Mortality Patients with Heart Failure (2023)
  • 著者名/発表者名: Yukari Okuma, Hirohiko Motoki, Koji Yoshie, Masafumi Kanai, Kazuhiro Kimura, Masatoshi Minamisawa, Hideki Kobayashi, Daisuke Kashiwagi, Hiroaki Tabata, Takahiro Okano, Yasushi Ueki, Tamon Kato, Tatsuya Saigusa, Soichiro Ebisawa, Ayako Okada, Koichiro Kuwahara
  • 学会等名: The 87th annual acientific meeting of the Japanese Circulation Society