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2020 年度 実績報告書

3次元スクロールフィラメント・キネティクス解明が導く新たな心室細動治療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18H02802
研究機関東京大学

研究代表者

山崎 正俊  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30627328)

研究分担者 富井 直輝  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (00803602)
佐久間 一郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50178597)
辻 幸臣  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (60432217)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード心室細動 / 3次元スクロール / フィラメント / VFストーム / スパイラル
研究実績の概要

完全房室ブロックを作成したウサギに植え込み型除細動器を挿入することで心臓突然死の原因になる心室細動(VF)ストーム家兎モデルを作成しており、ストームが頻回発生している状況での緊急光学マッピング実験を実施している。また、上記のVFストーム家兎モデルを継続的に作成し、経過観察中にVFストームを発生したウサギを速やかにその他の評価系(心筋組織染色、遅延Na+電流阻害薬を用いたin vivo実験)に載せ、「VFストームの不整脈基質がどのように形成されるのか?」「不整脈基質をどのように抑制するべきか?」を常に考慮し研究を継続している。VFストームの発生源(TdP)に焦点を絞って新たに解析を追加した結果、活動電位持続時間の延長の程度に比例してVFの出現数が有意に増加することが判明した。新たな実験結果として、電位依存性のナトリウムチャネル阻害薬のリドカインが活動電位持続時間の島状延長を改善することでTdPの発生を抑制する事が判明した。さらに興味深いことに神経伝達に深く関与することが証明されているNav1.8の選択的遮断薬の有効性が証明された。上記の結果から論文を国際誌に投稿し現在査読中である。
本来の最終目標である心内外膜同時マッピング用の最新型高速ビデオカメラを購入し、心室細動を維持する3次元スクロール描出に向けた実験を実施している。 最終的に解決すべき課題として、多電極カテーテルのみでスクロールフィラメントの存在領域予測を試み、「フィラメントのさまよい運動(投錨)領域遮断がVFを抑制、もしくは心室頻拍からVFへの移行を阻害する」という仮説を検証するために、新たな多電極・光学マッピングシステムを構築中であり刺激装置を購入し実験を実施している。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Brown University/Cleveland clinic/University of Michigan(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Brown University/Cleveland clinic/University of Michigan
  • [国際共同研究] University of Duisburg-Essen(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Duisburg-Essen
  • [国際共同研究] Universite de Montreal/McGill University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Universite de Montreal/McGill University
  • [国際共同研究] CNIC(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      CNIC
  • [雑誌論文] Cardiac macrophage prevent sudden death during heart stress. 2021 (in press)2021

    • 著者名/発表者名
      Sugita J, Fujiu K, Nakayama Y, Matsubara T, Matsuda J, Oshima T, Yuxiang L, 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

      Nature Communications

      巻: 12(1) ページ: 1910

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22178-0.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial phase discontinuity at the center of moving cardiac spiral waves.2021

    • 著者名/発表者名
      Tomii N, Yamazaki M, Ashihara T, Nakazawa K, Shibata N, Honjo H, Sakuma I.
    • 雑誌名

      Computers in biology and medicine

      巻: 130 ページ: 104217

    • DOI

      10.1016/j.compbiomed.2021.104217.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanism of electrical Defibrillation. Current states and future perspective.2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata N, Inada S, Nakazawa K, Tomii N, Yamazaki M, Seno H, Honjo H, Sakuma I.
    • 雑誌名

      Adv Biomed Eng. 2020;9:125-137

      巻: 9 ページ: 125-137

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Possibility of heavy ion irradiation for arrhythmia therapy.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M
    • 学会等名
      The 59th Annual Conference of Japanese Society for Medical and Biological Engineering/The 11th Asian Pacific Conference on Medical and Biological Engineering
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anti-arrhythmic effects of heavy ion irradiation in animal AF model.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M
    • 学会等名
      Heart Rhythm Society’s 40th Annual Scientific Sessions
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 心房細動のメカニズムを探る:光学マッピングで見た心房細動のスパイラルリエントリー2020

    • 著者名/発表者名
      山﨑正俊
    • 学会等名
      夏のEPフェス:JHRS夏季EPweb講演会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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