肺高血圧症を標的とした左室駆出率の保たれた心不全の多角的・包括的病態解明

• 研究課題/領域番号: 21K16078
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小保方 優 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (10746770)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2021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: 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 / 肺高血圧症 / 右心カテーテル検査

研究開始時の研究の概要

肺動脈性肺高血圧患者(PAH)に有効な肺血管拡張薬は左室駆出率の保たれた心不全患者(HFpEF)患者に合併した肺高血圧症(PH)に対しては効果が乏しい. 左心疾患由来のPHは肺動脈楔入圧, 神経体液因子の活性化, 肺血管リモデリング, 右室不全といった様々な異常が絡む病態であり, この複雑さが肺血管拡張薬の有効性を低下させている可能性がある. 本研究ではHFpEF患者とPAH患者の臨床指標, バイオマーカー, プロテオミクス, イメージング, 運動時血行動態を正確に評価し, PAH患者と類似したHFpEFのフェノタイプを同定することである.

研究成果の概要

運動負荷心エコー検査を実施した265例のHFpEF患者を対象にクラスター解析を適応した。クラスター解析は10個の臨床指標と11個の運動負荷指標を使い、K-prototype法によって実施した。HFpEF患者を3つのフェノタイプに分類できた。フェノタイプ１は両心室の収縮性・心拍出予備能が保持されていた。フェノタイプ２は心房細動が高頻度で、運動中に肺動脈圧、右房圧が上昇し、右室-肺動脈カップリングの異常を呈した。フェノタイプ3は体格が小さく、心室と血管の硬さが運動によって悪化し、運動耐容能が低下していた。フェノタイプ2と3はフェノタイプ1に比べて生命予後が不良であることも明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

研究成果

• [雑誌論文] Incremental diagnostic value of post-exercise lung congestion in heart failure with preserved ejection fraction (2023)
  • 著者名/発表者名: Kagami Kazuki、Obokata Masaru、Harada Tomonari、Sorimachi Hidemi、Yuasa Naoki、Saito Yuki、Kato Toshimitsu、Wada Naoki、Adachi Takeshi、Ishii Hideki
  • 雑誌名: European Heart Journal - Cardiovascular Imaging 巻: 24 号: 5 ページ: 553-561
  • DOI: 10.1093/ehjci/jead007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Disproportionate exercise‐induced pulmonary hypertension in relation to cardiac output in heart failure with preserved ejection fraction: a non‐invasive echocardiographic study (2023)
  • 著者名/発表者名: Saito Yuki、Obokata Masaru、Harada Tomonari、Kagami Kazuki、Sorimachi Hidemi、Yuasa Naoki、Kato Toshimitsu、Wada Naoki、Okumura Yasuo、Ishii Hideki
  • 雑誌名: European Journal of Heart Failure 巻: 25 号: 6 ページ: 792-802
  • DOI: 10.1002/ejhf.2821
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic benefit of early diagnosis with exercise stress testing in heart failure with preserved ejection fraction (2023)
  • 著者名/発表者名: Saito Yuki、Obokata Masaru、Harada Tomonari、Kagami Kazuki、Wada Naoki、Okumura Yasuo、Ishii Hideki
  • 雑誌名: European Journal of Preventive Cardiology 巻: 30 号: 9 ページ: 902-911
  • DOI: 10.1093/eurjpc/zwad127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contributions of anemia to exercise intolerance in heart failure with preserved ejection fraction?An exercise stress echocardiographic study (2023)
  • 著者名/発表者名: Naito Ayami、Obokata Masaru、Kagami Kazuki、Harada Tomonari、Sorimachi Hidemi、Yuasa Naoki、Saito Yuki、Kato Toshimitsu、Wada Naoki、Adachi Takeshi、Ishii Hideki
  • 雑誌名: IJC Heart & Vasculature 巻: 48 ページ: 101255-101255
  • DOI: 10.1016/j.ijcha.2023.101255
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic value of reduced left atrial compliance during ergometry exercise in heart failure with preserved ejection fraction (2023)
  • 著者名/発表者名: Harada Tomonari、Kagami Kazuki、Shina Takayuki、Sorimachi Hidemi、Yuasa Naoki、Saito Yuki、Naito Ayami、Yoshida Kuniko、Kato Toshimitsu、Wada Naoki、Ishii Hideki、Obokata Masaru
  • 雑誌名: European Journal of Heart Failure 巻: 25 号: 8 ページ: 1293-1303
  • DOI: 10.1002/ejhf.2862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utility of E/e′ Ratio During Low-Level Exercise to Diagnose Heart?Failure With Preserved Ejection Fraction (2023)
  • 著者名/発表者名: Harada Tomonari、Obokata Masaru、Kagami Kazuki、Sorimachi Hidemi、Kato Toshimitsu、Takama Noriaki、Wada Naoki、Ishii Hideki
  • 雑誌名: JACC: Cardiovascular Imaging 巻: 16 号: 2 ページ: 145-155
  • DOI: 10.1016/j.jcmg.2022.10.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnostic value of expired gas analysis in heart failure with preserved ejection fraction (2023)
  • 著者名/発表者名: Saito Yuki、Obokata Masaru、Harada Tomonari、Kagami Kazuki、Murata Makoto、Sorimachi Hidemi、Kato Toshimitsu、Wada Naoki、Okumura Yasuo、Ishii Hideki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 号: 1 ページ: 4355-4355
  • DOI: 10.1038/s41598-023-31381-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The Diagnostic Value of Left Arial Reservoir Strain during Exercise in Heart Failure with Preserved Ejection Fraction (2023)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shiina, Tomonari Harada, Hidemi Sorimachi, Toshimitsu Kato, Hideki Ishii, Masaru Obokata
  • 学会等名: ASE 2023
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 運動時左房ストレインのHFpEF診断における有用性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 椎名貴行, 原田智成, 反町秀美, 加藤寿光, 石井秀樹, 小保方優
  • 学会等名: 日本心エコー図学会第33回学術集会
• [学会発表] HFpEF診断のための運動負荷心エコー図検査における低運動負荷時E/e’の有用性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田智成, 小保方優, 反町秀美, 加藤寿光, 石井秀樹
  • 学会等名: 日本心エコー図学会第33回学術集会