ネットワーク解析を用いた心不全リスク要因の探索

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25330032
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮田 敏 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60360343)
• 研究分担者: 坂田 泰彦 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90379206)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: コホート研究 / ネットワーク解析 / 構造方程式モデル / 慢性心不全 / アンケート調査

研究実績の概要

本研究では、2006~2010年に東北大学を含む24施設において登録された10,219名の心不全患者コホート（CHART-2研究）を用い、ネットワーク解析を用いた心疾患イベントのリスク要因探索を行う。本コホートでは、臨床検査数値の追跡調査による疫学データのほか、2011年3月11日の東日本大震災後に行われた心理ストレス調査のためのアンケート結果も含む。また、同じ登録患者を対象に、介護と介護予防の必要性、および患者の運動量、運動阻害要因に関しては年1回のアンケート調査を継続中であり、毎年60%前後の回収率を達成している。このデータを用い、平常時及び大規模なストレス発生時における疾病発生メカニズムに関するネットワーク解析を行うため、統計解析ソフトRのsemパッケージと、SPSSのAMOSを用いた構造方程式モデル(共分散構造モデル）による解析をおこなった。特に1）震災ストレスの経時変換を検討し、時間的、空間的にPTSD等のストレス障害の変化を解析したこと、2）検査数値データに加え、アンケート調査結果もネットワーク解析に反映させたことは今年度の研究の特徴となった。CHART2研究、SUPPORT試験の医学的側面を検討し、6編の論文として発表した。また、CHART2研究の実施主体である東北心不全協議会の第22，23回総会、万有生命科学振興国際交流財団 BFRG震災研究支援中間報告会、その他多数の学会で研究成果を報告した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

CHART2研究は、登録時の違いにより現在7~9年目に入っているが、検査データ収集とデータベースへの登録は順次遂行中である。すでに登録時データの入力は終了し、1~3年次データ登録も2015年6月程度を目途に完了を目指している。また、死亡、心不全入院などイベント発生情報も100%追跡している。しかし、それ以外のデータのデータベースへの登録には遅れが発生しており、キーパンチャーの人員増等も含め検討中である。CHART2研究の医学的検討については、本研究に参加する循環器内科医の協力の下順調に進行している。
精神ストレスに関する平成23，24，25年のアンケート結果から、当初患者の15.6%で認められたPTSD症例は、24年度に一度上昇した後25年度には減少に転じたことが明らかとなった。また、福島第一原発からの距離に反比例するように原発に近いほどPTSD症例が多いことも確認された。
疫学データのネットワーク解析については、当初の予定通り、今年度はまず既存の構造方程式モデル(SEM)を用い、検査数値の他アンケート調査の結果も含め解析した。CHART-2研究に登録されたStage Bの患者を対象に、心不全新規発症の生存時間データを応答変数としCox比例ハザードモデルとSEMで解析を行った。Cox比例ハザードモデルでは、介護予防あるいは運動量と心不全新規発症との間に有意な関係は認められなかった一方、SEMによるネットワーク解析においては、心房細動発症や左室駆出率低下がBNP上昇を通じて心不全のリスクとなる、腎機能悪化や糖尿病発症も心不全リスクとなるなど、臨床的に妥当な結果になった。また、SEMによる解析では介護予防、運動量など従来の方法では心不全リスクとの関連が見いだせなかった因子についても､他の因子との連関を通じて心不全リスクと有意に相関することが示された。

今後の研究の推進方策

CHART2研究のデータ登録は、引き続き粛々と遂行する。データ入力に際しての論理チェックや異常値発見、各種データベースのデータ統合のためのプログラムを開発する。
CHART2研究の医学的側面についても、循環器内科医との協力の下論文作成と学会発表を継続する。
打ち切りを伴った生存時間データに対するネットワーク解析手法について理論的検討を行い、また、最適なネットワークを効率的に探索する手法も併せて検討する。開発したモデルをCHART2研究のデータに適用し、生活習慣病・慢性心不全の病態の理解につなげる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Predictors and prognostic impact of post-traumatic stress disorder after the great East Japan earthquake in patients with cardiovascular disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Onose T, Nochioka K, Sakata Y, Miura M, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Sato K, Tsuji K, Abe R, Miyata S, Takahashi J, Shimokawa H; CHART-2 Investigators.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 79(3) ページ: 664-7
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-1403
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic impact of statin use in patients with heart failure and preserved ejection fraction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nochioka K, Sakata Y, Miyata S, Miura M, Takada T, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Takahashi J, Shimokawa H; CHART-2 Investigators’.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 79(3) ページ: 574-82
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-0865
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical impacts of additive use of olmesartan in hypertensive patients with chronic heart failure: the supplemental benefit of an angiotensin receptor blocker in hypertensive patients with stable heart failure using olmesartan (SUPPORT) trial (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakata Y, Shiba N, Takahashi J, Miyata S, Nochioka K, Miura M, Takada T, Saga C, Shinozaki T, Sugi M, Nakagawa M, Sekiguchi N, Komaru T, Kato A, Fukuchi M, Nozaki E, Hiramoto T, Inoue K, Goto T, Ohe M, Tamaki K, Ibayashi S, Ishide N, Maruyama Y, Tsuji I, Shimokawa H; on Behalf of the SUPPORT Trial Investigators.
  • 雑誌名: Europian Heart Journal 巻: Epub ahead of print ページ: 1-10
  • DOI: 10.1093/eurheartj/ehu504
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current status of primary prevention of sudden cardiac death with implantable cardioverter defibrillator in patients with chronic heart failure. (2015)
  • 著者名/発表者名: Satake H, Fukuda K, Sakata Y, Miyata S, Nakano M, Kondo M, Hasebe Y, Segawa M, Shimokawa H; CHART-2 Investigators.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 79(2) ページ: 381-90
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-0925
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic impact of chronic nitrate therapy in patients with vasospastic angina: multicentre registry study of the Japanese coronary spasm association. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi J, Nihei T, Takagi Y, Miyata S, Odaka Y, Tsunoda R, Seki A, Sumiyoshi T, Matsui M, Goto T, Tanabe Y, Sueda S, Momomura S, Yasuda S, Ogawa H, Shimokawa H; Japanese Coronary Spasm Association.
  • 雑誌名: Europian Heart Journal 巻: 36(4): ページ: 228-37
  • DOI: 10.1093/eurheartj/ehu313
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic impact of subclinical microalbuminuria in patients with chronic heart failure. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miura M, Sakata Y, Miyata S, Nochioka K, Takada T, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Takahashi J, Shimokawa H; CHART-2 Investigators.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 78(12) ページ: 2890-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extracorporeal low-energy shock-wave therapy exerts anti-inflammatory effects in a rat model of acute myocardial infarction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe Y, Ito K, Hao K, Shindo T, Ogata T, Kagaya Y, Kurosawa R, Nishimiya K, Satoh K, Miyata S, Kawakami K, Shimokawa H.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 78(12) ページ: 2915-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Factors influencing the occurrence of cardiopulmonary arrest in the Great East Japan Earthquake disaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hao K, Takahashi J, Aoki T, Miyata S, Ito K, Sakata Y, Shimokawa H.
  • 雑誌名: International Journal of Cardiology 巻: 177(2) ページ: 569-72
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2014.08.127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Platelets are highly activated in patients of chronic thromboembolic pulmonary hypertension. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yaoita N, Shirakawa R, Fukumoto Y, Sugimura K, Miyata S, Miura Y, Nochioka K, Miura M, Tatebe S, Aoki T, Yamamoto S, Satoh K, Kimura T, Shimokawa H, Horiuchi H.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 巻: 34(1) ページ: 2486-94
  • DOI: 10.1161/ATVBAHA.114.304404
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Basigin mediates pulmonary hypertension by promoting inflammation and vascular smooth muscle cell proliferation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoh K, Satoh T, Kikuchi N, Omura J, Kurosawa R, Suzuki K, Sugimura K, Aoki T, Nochioka K, Tatebe S, Miyamichi-Yamamoto S, Miura M, Shimizu T, Ikeda S, Yaoita N, Fukumoto Y, Minami T, Miyata S, Nakamura K, Ito H, Kadomatsu K, Shimokawa H.
  • 雑誌名: Circulation Research 巻: 115(8) ページ: 738-50
  • DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.115.304563
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prevalence, predictors and prognosis of patients with heart failure requiring nursing care. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miura M, Sakata Y, Nochioka K, Takada T, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Takahashi J, Miyata S, Shiba N, Shimokawa H.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 78(9) ページ: 2276-83
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Impact of additive use of olmesartan in patients with chronic heart failure: The Supplemental Benefit of Angiotensin Receptor Blocker in Hypertensive Patients with Stable Heart Failure Using Olmesartan (SUPPORT) Trial. (2014)
  • 著者名/発表者名: 2.Sakata Y, Nochioka K, Miura M, Takada T, Tadaki S, Miyata S, Shiba N, Shimokawa H.
  • 学会等名: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Low-intensity pulsed ultrasound ameliorates left ventricular dysfunction in a porcine model of chronic myocardial ischemia -Potential involvement of mechanotransduction. (2014)
  • 著者名/発表者名: 3.Shindo T, Ito K, Hanawa K, Aizawa K, Shiroto T, Ogata T, Nishimiya K, Hasebe Y, Tsuburaya R, Miyata S, Hasegawa H, Yasuda S, Kanai H, Shimokawa H.
  • 学会等名: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Emerging prognostic factors in patients with aortic stenosis -A report from the CHART-2 Study- (2014)
  • 著者名/発表者名: 4.Sato K, Sakata Y, Nochioka K, Miyata S, Miura M, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Onose T, Tsuji K, Abe R, Shimokawa H.
  • 学会等名: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Factors influencing the occurrence of cardiopulmonary arrest in the Great East Japan Earthquake Disaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: 5.Hao K, Takahashi J, Aoki T, Miyata S, Nihei T, Nishimiya S, Tsuburaya R, Matsumoto Y, Ito K, Sakata Y, Shimokawa H.
  • 学会等名: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Sex differences in clinical characteristics and outcomes of patients with heart failure with preserved ejection fraction -A report from the CHART-2 Study. (2014)
  • 著者名/発表者名: 9.Tsuji K, Sakata Y, Miura M, Miyata S, Nochioka K, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Sato T, Onose T, Abe R, Takahashi J, Shimokawa H
  • 学会等名: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Cyclophilin a and basigin promotes pulmonary hypertension by inducing inflammation and vascular smooth muscle cell proliferation. (2014)
  • 著者名/発表者名: 17.Satoh K, Suzuki K, Omura J, Kikuchi N, Miyata S, Minami T, Sugimura K, Aoki T, Nochioka K, Tatebe S, Miura M, Yamamoto S, Shimizu T, Ikeda S, Yaoita N, Fukumoto Y, Nakamura K, Ito H, Kadomatsu K, Shimokawa H.
  • 学会等名: American Heart Association (AHA) Scientific Sessions
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Recent trend in clinical characteristics, management and prognosis of patients with dilated cardiomyopathy in Japan --A report from the CHART Studies- (2014)
  • 著者名/発表者名: 22.Ushigome R, Sakata Y, Nochioka K, Miyata S, Miura M, Tadaki S, Yanauchi T, Takahashi J, Shimokawa H.
  • 学会等名: 18th Annual Scientific Assembly of Heart Failure Society of America
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-17
• [学会発表] Prognsotic impact of statin use in patients with heart failure with preserved ejection frcation --A report from the CHART-2 Study- (2014)
  • 著者名/発表者名: 23.Nochioka K, Sakata Y, Miyata S, Takada T, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Takahashi J, Shimokawa H
  • 学会等名: 18th Annual Scientific Assembly of Heart Failure Society of America
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-17
• [学会発表] Predictors for the transition to de novo heart failure in sytage B asymptomatic patients --A report from the CHART-2 Study- (2014)
  • 著者名/発表者名: 29.Takada T, Sakata Y, Miyata S, Takahashi J, Nochioka K, Miura M, Tadaki S, Ushigome R, Yamauchi T, Shimokawa H
  • 学会等名: European Society Congress 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-03
• [学会発表] Factors influencing the occurrence of cardiopulmonary arrest in the Great East Japan earthquake Disaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: 32.Hao K, Takahashi J, Aoki T, Miyata S, Tsuburaya R, Matsumoto Y, Ito K, Sakata Y, Shimokawa H.
  • 学会等名: European Society Congress 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-03
• [学会発表] Comparison of the prognostic impact of diabetes mellitus between ischemic and non-ishemic heart failure --A report from the CHART-2 Study- (2014)
  • 著者名/発表者名: 33.Miura M, Sakata Y, Miyata S, Nochioka K, Takada T, Tadaki R, Ushigome R, Yamauchi T, Takahashi J, Shimokawa H.
  • 学会等名: European Society Congress 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-03
• [学会発表] Crucial role of Rho-kinase in pressure-overload-induced right ventricular hypertrophy and dysfunction in mice -A possible novel therapeutic target of right ventricular failure- (2014)
  • 著者名/発表者名: 40.Ikeda S, Satoh K, Kikuchi N, Miyata S, Suzuki K, Omura J, Shimizu T, Fukumoto Y, Sakata Y, Shimokawa H.
  • 学会等名: Scientific Session 2014 of the Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology Council
  • 発表場所: Tronto, Canada
  • 年月日: 2014-05-01 – 2014-05-04
• [学会発表] Basigin promotes vascular smooth muscle proliferation and pulmonary hypertension. (2014)
  • 著者名/発表者名: 41.Satoh K, Suzuki K, Omura J, Kikuchi N, Miyata S, Minami T, Sugimura K, Aoki T, Nochioka K, Tatebe T, Miura M, Yamamoto S, Shimizu T, Yaoita N, Fukumoto Y, Nakamura K, Ito H, Kadomatsu K, Shimokawa H.
  • 学会等名: Scientific Session 2014 of the Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology Council
  • 発表場所: Tronto, Canada
  • 年月日: 2014-05-01 – 2014-05-04