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2020 年度 実績報告書

光遺伝学を用いた心室細動誘発におけるプルキンエ線維網‐心筋接合部の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K08058
研究機関北海道大学

研究代表者

渡邉 昌也  北海道大学, 大学病院, 助教 (40632047)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード光遺伝学 / 心室性不整脈 / 心房細動
研究実績の概要

Purkinje-ChR2発現マウス(ChR2-Tgマウス)を作成し、免疫組織染色にてChR2の発現と発現部位を確認した。発現蛋白の機能的評価として、Langendorff灌流心にて470nm波長光を照射し、ペーシング可能なことを確認した。冠動脈結紮による心筋梗塞モデル、薬物負荷を行い心室頻拍を誘発した後、470nm波長光の持続照射を行ったが、再現性をもって心室頻拍を停止することはできなかった。
心房細動は心室細動と同様に生命予後に関わる重要な不整脈であり、機序も同様に複数の頻拍回路を不規則に旋回する難治性不整脈であるが、有効な治療法が確立されていない。既に作成したChR-Tgマウスでは、ChR2が心房筋にも発現することを確認していたため、研究対象の不整脈を心房細動に変更することとした。
まず、マウス心房組織に10msの光刺激を行うことで、ペーシング効果が得られることを確認した。これまでの報告では、単離心筋レベルでは電気的な静止状態に持続的な光刺激を行うことで活動電位が延長することが報告されていたが、心臓レベルでの検証は行われていなかった。このため、ChR2-Tgマウスの摘出還流心に10-40msの光刺激を行い、活動電位持続時間、有効不応期が延長することを光学マッピングにて観察した。このような有効不応期の延長は、活動電位の第0-3相のいずれにおいても起こることを初めて観察した。更に、活動持続時間の延長は、光刺激の持続時間に相関することを確認した。次に、心房細動停止効果について検討した。ムスカリン受容体作動薬、カルバコールの還流によって不応期を短縮させることで心房細動は再現性をもって誘発された。10-20msの光刺激により心房細動が停止しえることを確認した。停止効果は、光刺激の持続時間に相関すること、光刺激の強さに相関することを確認した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] SK channel blockade prevents hypoxia-induced ventricular arrhythmias through inhibition of Ca 2+/voltage uncoupling in hypertrophied hearts2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masayuki, Yokoshiki Hisashi, Mitsuyama Hirofumi, Watanabe Masaya, Temma Taro, Kamada Rui, Hagiwara Hikaru, Takahashi Yumi, Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol

      巻: 320 ページ: H1456-H1469

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00777.2020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The prognostic value of J‐wave pattern for recurrence of ventricular tachycardia after catheter ablation in patients with myocardial infarction2021

    • 著者名/発表者名
      Naruse Yoshihisa、Riva Marta、Watanabe Masaya、Wijnmaalen Adrianus P.、Venlet Jeroen、Timmer Marnix、Schalij Martin J.、Zeppenfeld Katja
    • 雑誌名

      Pacing and Clinical Electrophysiology

      巻: 44 ページ: 657~666

    • DOI

      10.1111/pace.14203

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher Pulmonary Arterial Pressure Was Related to Non-Pulmonary Vein Atrial Tachyarrhythmia2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Wei-Chieh、Watanabe Masaya、Yokoshiki Hisashi、Temma Taro、Kamada Rui、Hagiwara Hikaru、Takahashi Yumi、Koya Taro、Nakao Motoki、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 61 ページ: 1150~1156

    • DOI

      10.1536/ihj.20-214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Refractory Ventricular Tachycardia in a Patient With a Left Ventricular Assist Device Successfully Treated With Stellate Ganglion Phototherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Tomoya、Kamada Rui、Koizumi Takuya、Takenaka Sakae、Tada Atsushi、Tsujinaga Shingo、Konishi Takao、Sato Takuma、Watanabe Masaya、Nagai Toshiyuki、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Cardiology

      巻: 36 ページ: 1977.e1~1977.e3

    • DOI

      10.1016/j.cjca.2020.08.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid‐rate nonsustained ventricular tachycardias in high‐risk dilated cardiomyopathy patients2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Wei‐Chieh、Watanabe Masaya、Yokoshiki Hisashi、Temma Taro、Kamada Rui、Takahashi Masayuki、Hagiwara Hikaru、Takahashi Yumi、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      Pacing and Clinical Electrophysiology

      巻: 43 ページ: 1086~1095

    • DOI

      10.1111/pace.14027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successful epicardial ablation for ventricular tachycardia originating from the true apex of apical aneurysm associated with hypertrophic cardiomyopathy2020

    • 著者名/発表者名
      Nakao Motoki、Watanabe Masaya、Kamada Rui、Hagiwara Hikaru、Takahashi Yumi、Koya Taro、Kadosaka Takahide、Koizumi Takuya、Hirose Masanori、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      Journal of Electrocardiology

      巻: 61 ページ: 170~174

    • DOI

      10.1016/j.jelectrocard.2020.06.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiofrequency catheter ablation of a sporadically occurring ventricular arrhythmia originating from the right ventricular outflow tract: A novel arrhythmia induction strategy involving atrial fibrillation provocation2020

    • 著者名/発表者名
      Koya Taro、Temma Taro、Watanabe Masaya、Kamada Rui、Nagai Toshiyuki、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      HeartRhythm Case Reports

      巻: 6 ページ: 411~414

    • DOI

      10.1016/j.hrcr.2020.03.018

  • [学会発表] 基質的心疾患を伴う心室頻拍のサブストレートマップ2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉 昌也
    • 学会等名
      第1回日本不整脈心電学会北海道支部地方会 教育セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Hybrid epicardial ventricular tachycardia ablation with lateral thoracotomy in a patient with a history of cardiac surgery2021

    • 著者名/発表者名
      Taro Koya, Masaya Watanabe, Takuya Koizumi, Takahide Kadosaka, Motoki Nakao, Hikaru Hagiwara, Rui Kamada, Taro Tenma, Toshihisa Anzai
    • 学会等名
      European Heart Rhythm Association annual meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Small left ventricular size predicts implantable cardioverter defibrillator therapy in long-term observation of patients with left ventricular assist device implantation for non-ischemic cardiomyopathy2021

    • 著者名/発表者名
      Motoki Nakao, Masaya Watanabe, Takuya Koizumi, Takehide Kadosaka, Taro Koya, Hikaru Hagiwara, Rui Kamada, Taro Temma, Toshihisa Anzai
    • 学会等名
      European Heart Rhythm Association annual meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] A compensatory role of mitochondrial calcium uniporter against sarcoplasmic reticulum calcium leak to suppress heart failure-related ventricular arrhythmia2020

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Hagiwara, Masaya Watanabe, Yoichiro Fujioka, Taro Koya, Motoki Nakao, Yumi Takahashi, Rui Kamada, Yusuke Ohba, Hisakata Sabe,Toshihisa Anzai
    • 学会等名
      日本循環器学会基礎研究フォーラム 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Suppression of ventricular arrhythmia by mitochondrial calcium uptake via mitochondrial calcium uniporter in the ischemic heart failure mice2020

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Hagiwara, Masaya Watanabe, Yoichiro Fujioka, Taro Koya, Motoki Nakao, Yumi Takahashi, Rui Kamada, Yusuke Ohba,Toshihisa Anzai
    • 学会等名
      European Society of Cardiology congress 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Mitochondrial Calcium Uptake via Mitochondrial Calcium Uniporter Suppress Ventricular Arrhythmia in the Ischemic Heart Failure Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Hagiwara, Masaya Watanabe, Yoichiro Fujioka, Taro Koya, Motoki Nakao, Yumi Takahashi, Rui Kamada, Yusuke Ohba,Toshihisa Anzai
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions Meeting 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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