生活習慣病における心房細動発症メカニズムの解明と発症予測

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09494
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 笹野 哲郎 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (00466898)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 心房細動 / 細胞外核酸 / 細胞外核酸 / cell-free DNA / バイオマーカー

研究実績の概要

心房細動のバイオマーカーとしての細胞外核酸に着目して臨床的検討を行った。
血中マイクロRNA(miR)について、昨年度の成果として心房細動に関連する4種の新規miRを発見し、マイクロRNA診断パネルの作成を発表したが、今年度はこれらのmiRが汎用性の高いバイオマーカーとして有用かの評価を行った。4種の血中miRについて、日内変動や食事による変動を評価し、少なくとも2種のmiRについては日内変動幅が心房細動と健常者の差よりも小さく、臨床的評価としてより有用なバイオマーカーと考えられた。
さらに、血中cell free DNA(cfDNA)に着目して解析を行った。マウス心房筋細胞の細胞株であるHL-1細胞に対して高頻度電気刺激すると、培地中cfDNAが放出され、得られたcfDNAをマクロファージに加えるとIL-1βおよびIL-6の発現が誘導された。cfDNAを核由来・ミトコンドリア由来に分けて評価すると、炎症性サイトカインの発現誘導はミトコンドリア由来cfDNAのみで生じており、マクロファージ内のTLR9が非メチル化cfDNAであるミトコンドリア由来cfDNAを認識していることが明らかとなった。臨床検体においも、心房細動患者の末梢血では総cfDNAおよびミトコンドリア由来cfDNAが有意に上昇していた。心房細動患者の中でも、発作性心房細動よりも持続性心房細動患者でcfDNAレベルは高く、cfDNAは心房細動発症予測および重症化予測に有用と考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Blood Coagulation Status during Cryofreezing Ablation and Effects of the Direct Anticoagulants Dabigatran and Edoxaban (2020)
  • 著者名/発表者名: Okishige Kaoru、Hirao Tatsuhiko、Oda Atsushi、Shigeta Takatoshi、Nakamura Rena A.、Yoshida Hiroshi、Tachibana Shinichi、Yamauchi Yasuteru、Sasano Tetsuo、Hirao Kenzo
  • 雑誌名: International Heart Journal 巻: 61 ページ: 249～253
  • DOI: doi: 10.1536/ihj.19-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] An oriented hydroxyapatite film with arrayed plate‐like particles enhance chondrogenic differentiation of ATDC5 cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Komuro Hiroaki、Wint Wit Y.、Horiuchi Naohiro、Nozaki Kosuke、Sasano Tetsuo、Miyashin Michiyo、Yamashita Kimihiro、Nagai Akiko
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part A 巻: 108 ページ: 537～544
  • DOI: doi: 10.1002/jbm.a.36834
  • 査読あり
• [学会発表] DNA methylation may be associated with atrial remodeling in pressure-overload murine model. (2019)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Sasano T, Fukayama H, Furukawa T
  • 学会等名: Asia-pacific Heart Rhythm Society meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of atrial fibrillation using a deep learning with wearable pulse wave sensor. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sasaki K, Mieda R, Hamada S, Hirao K, Sasano T
  • 学会等名: Asia-pacific Heart Rhythm Society meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The Mechanism of cellular uptake of HAp nanoparticles for targeted gene delivery to cardiomyocytes (2019)
  • 著者名/発表者名: Komuro H, Nozaki K, Yamazoe M, Furukawa T, Sasano T, Nagai A
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systems for Sustainability
  • 国際学会
• [学会発表] Angiogenesis Therapy by Local Injection of Hydroxyapatite Electret in Murine Myocardial Infarction Model (2019)
  • 著者名/発表者名: Chiba R, Komuro H, Abe K, Yamazoe M, Ihara K, Soejima Y, Sawabe M, Furukawa T, Nagai A, Sasano T
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systems for Sustainability
  • 国際学会
• [学会発表] Rare methylated cell-free DNA released from cardiomyocytes contributes to systemic inflammatory response accompanied with atrial fibrillation (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamazoe M, Sasano T, Nakamura W, Ihara K, Takahashi N, Furukawa T
  • 学会等名: 第83回日本循環器学会
• [学会発表] Novel single nucleotide polymorphism identified in exome-wide association study contributes to atrial fibrillation via modulation of autonomic nervous function (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamazoe M, Sasano T, Ihara K, Furukawa T
  • 学会等名: 第3回日本循環器学会基礎研究フォーラム
• [学会発表] Involvement of DNA methylation in atrial remodeling in pressure-overload murine model. (2019)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Sasano T, Fukayama H, Furukawa T
  • 学会等名: 第3回日本循環器学会基礎研究フォーラム
• [備考] 細胞外核酸・小胞を介した、不整脈における心臓と他臓器の臓器間コミュニケーション
  • URL: https://tmd-cvm.jp/research-activities-2.html
• [産業財産権] 頻脈性不整脈検査方法および頻脈性不整脈検査システム (2019)
  • 発明者名: 笹野哲郎、山添正博、古川哲史
  • 権利者名: 笹野哲郎、山添正博、古川哲史
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-052303
• [産業財産権] 頻脈性不整脈検査方法および頻脈性不整脈検査システム (2019)
  • 発明者名: 笹野哲郎、山添正博、古川哲史
  • 権利者名: 笹野哲郎、山添正博、古川哲史
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2019/ 50637
  • 外国