Breath analysis in heart failure

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19401
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 横川 哲朗 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (80748773)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 呼気アセトン / 心不全

Outline of Annual Research Achievements

本研究において、まず102名の心不全患者における呼気アセトン濃度を測定した。その結果、呼気アセトン濃度が右心カテーテル検査における血行動態と関連していること、特に肺動脈楔入圧と正の相関があることを示した（Circ J 2016; 80: 1178-1186）。次に、35名の心不全のある糖尿病患者と20名の心不全のない糖尿病患者の呼気アセトン濃度を比較した。検討の結果、糖尿病患者においても心不全で呼気アセトンが上昇していることが分かった（BMC Cardiovasc Disord 2017; 17: 280）。急性心不全においても、呼気アセトン濃度が治療後に低下することを報告した（Int Heart J 2018, in press）。さらに、心不全患者において呼気バイオマーカーは予後予測因子（死亡や心不全イベント）となるかどうかを、平均フォローアップ期間318日にて心不全患者83名について検討した。単変量解析において、呼気アセトン濃度は心不全患者の予後予測因子とはならなかった（HR 0.891、p = 0.698）。呼気アセトン濃度以外の呼気バイオマーカーとして、まずは呼気中の水素濃度を測定した。呼気中の水素濃度の夜間の変動は、心不全の重症度と関連している可能性が示唆された（第80回日本循環器学会で発表）。引き続き、最終年度は心不全患者や狭心症患者を対象に呼気中の硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルサルファイドを計測し、現在はその解析を進めている。これまでの心不全に対する呼気低分子化合物の検査から、心不全患者に対する呼気アセトン濃度の測定は、有用な非侵襲的バイオマーカーになる可能性が示唆された。しかし、呼気検査は一般的な検査ではないため、検査の簡易化が今後必要になってくると考えられた。他の検討した呼気バイオマーカーは、心不全との関連性が見られるものはあったが、呼気アセトン濃度よりは、心不全に対する臨床的有用性は低かった。

Research Products

• [Journal Article] Impact of nutritional indices on mortality in patients with heart failure. (2018)
  • Author(s): Yoshihisa A, Kanno Y, Watanabe S, Yokokawa T, Abe S, Miyata M, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Suzuki H, Ishida T, Takeishi Y
  • Journal Title: Open Heart Volume: 5 Pages: e000730
  • DOI: 10.1136/openhrt-2017-000730
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Elevated exhaled acetone concentration in stage C heart failure patients with diabetes mellitus (2017)
  • Author(s): Yokokawa Tetsuro、Sato Takamasa、Suzuki Satoshi、Oikawa Masayoshi、Yoshihisa Akiomi、Kobayashi Atsushi、Yamaki Takayoshi、Kunii Hiroyuki、Nakazato Kazuhiko、Suzuki Hitoshi、Saitoh Shu-ichi、Ishida Takafumi、Shimouchi Akito、Takeishi Yasuchika
  • Journal Title: BMC Cardiovasc Disord Volume: 17 Pages: 280
  • DOI: 10.1186/s12872-017-0713-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Change of exhaled acetone concentration in a diabetic patient with acute decompensated heart failure. (2017)
  • Author(s): Yokokawa T, Ichijo Y, Houtsuki Y, Matsumoto Y, Oikawa M, Yoshihisa A, Sugimoto K, Nakazato K, Suzuki H, Saitoh SI, Shimouchi A, Takeishi Y
  • Journal Title: Int Heart J Volume: 58 Pages: 828-830
  • DOI: 10.1536/ihj.16-556
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical impact of the presence of macrophages in endomyocardial biopsies of patients with dilated cardiomyopathy. (2017)
  • Author(s): Nakayama T, Sugano Y, Yokokawa T, Nagai T, Matsuyama T, Ohta-Ogo K, Ikeda Y, Ishibashi-Ueda H, Nakatani T, Ohte N, Yasuda S, Anzai T
  • Journal Title: Eur J Heart Fail Volume: 19 Pages: 490-498
  • DOI: 10.1002/ejhf.767
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Liver fibrosis score predicts mortality in heart failure patients with preserved ejection fraction. (2017)
  • Author(s): Yoshihisa A, Sato Y, Yokokawa T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Saitoh SI, Takeishi Y
  • Journal Title: ESC Heart Fail Volume: 5 Pages: 162-270
  • DOI: 10.1002/ehf2.12222
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] DPP4 inhibition ameliorates cardiac function by blocking the cleavage of HMGB1 in diabetic mice after myocardial infarction. (2017)
  • Author(s): Sato A, Suzuki S, Watanabe S, Shimizu T, Nakamura Y, Misaka T, Yokokawa T, Shishido T, Saitoh SI, Ishida T, Kubota I, Takeishi Y
  • Journal Title: Int Heart J Volume: 58 Pages: 778-786
  • DOI: 10.1536/ihj.16-547
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Associations between acylcarnitine to free carnitine ratio and adverse prognosis in heart failure patients with reduced or preserved ejection fraction. (2017)
  • Author(s): Yoshihisa A, Watanabe S, Yokokawa T, Misaka T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Kobayashi A, Takeishi Y
  • Journal Title: ESC Heart Fail Volume: 4 Pages: 360-364
  • DOI: 10.1002/ehf2.12176
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Liver stiffness assessed by Fibrosis-4 index predicts mortality in patients with heart failure. (2017)
  • Author(s): Sato Y, Yoshihisa A, Kanno Y, Watanabe S, Yokokawa T, Abe S, Misaka T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Saitoh SI, Takeishi Y
  • Journal Title: Open Heart Volume: 4 Pages: e000598
  • DOI: 10.1136/openhrt-2017-000598
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Decreased cardiac mortality with nicorandil in patients with ischemic heart failure. (2017)
  • Author(s): Yoshihisa A, Sato Y, Watanabe S, Yokokawa T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Kobayashi A, Takeishi Y
  • Journal Title: BMC Cardiovasc Disord Volume: 17 Pages: 141
  • DOI: 10.1186/s12872-017-0577-3.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Associations of acid suppressive therapy with cardiac mortality in heart failure patients. (2017)
  • Author(s): Yoshihisa A, Takiguchi M, Kanno Y, Sato A, Yokokawa T, Miura S, Abe S, Misaka T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Suzuki H, Saitoh SI, Takeishi Y
  • Journal Title: J Am Heart Assoc Volume: 6 Pages: e005110
  • DOI: 10.1161/JAHA.116.005110
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Elevated exhaled acetone concentration in stage C heart failure patients with diabetes mellitus (2018)
  • Author(s): Tetsuro Yokokawa, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Akiomi Yoshihisa, Atsushi Kobayashi, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Kazuhiko Nakazato, Takafumi Ishida, Akito Shimouchi, Yasuchika Takeishi
  • Organizer: 日本循環器学会
• [Presentation] Skin gas analysis in patients with cardiovascular diseases (2018)
  • Author(s): Tetsuro Yokokawa, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Akiomi Yoshihisa, Atsushi Kobayashi, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Kazuhiko Nakazato, Takafumi Ishida, Yasuchika Takeishi
  • Organizer: 日本循環器学会
• [Presentation] Change of exhaled acetone concentration levels in patients with acute decompensated heart failure (2017)
  • Author(s): Yokokawa T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Yoshihisa A, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Suzuki H, Saitoh SI, Ishida T, Shimouchi A, Takeishi Y
  • Organizer: American Heart Association, Anaheim
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 生体ガス中におけるアセトン濃度の関連要因 (2017)
  • Author(s): 下内章人、横川哲朗、野瀬和利、神野直哉、奥村直也、谷口健太郎、菅野康夫、安斉俊久
  • Organizer: 第9回日本安定同位体・生体ガス医学応用学会 大会
• [Presentation] 超遅発性ステント血栓症に対して薬剤溶出性バルーンで治療し得た1例 (2017)
  • Author(s): 片平正隆、横川哲朗、中村裕一、清田寛
  • Organizer: 第42回日本心血管インターベンション学会
• [Presentation] 抗ミトコンドリア抗体陽性筋炎に合併した非虚血性心不全の1例 (2017)
  • Author(s): 片平正隆、横川哲朗、三浦俊輪、中村裕一、鈴木聡、山田慎哉、及川雅啓、竹石恭知
  • Organizer: 日本循環器学会 東北地方会
• [Presentation] Beneficial impact of nicorandil on mortality in patients with ischemic heart failure (2017)
  • Author(s): Tetsuro Yokokawa, Yu Sato, Akiomi Yoshihisa, Shunsuke Watanabe, Shunsuke Miura, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Atsushi Kobayashi, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi
  • Organizer: 日本循環器学会