はじめに
清野精彦
日本医科大学千葉北総病院内科,同循環器センター
循環器診療で重要な心血管イベントとして,(1)心筋梗塞や不安定狭心症などの急性冠症候群,(2)心不全による入院・死亡,(3)急性大動脈解離や肺血栓・塞栓症などの血管イベントなどがあげられる.これらの心血管イベントの急性期診断やリスク層別化,予後推測,治療評価などに新しいバイオマーカーの活用が注目されている.
急性冠症候群の病態を分析し,早期リスク層別化に活用される血中生化学マーカーは,7つのスペクトラムに分類することができる.すなわち,(1)プラーク生成に関連する(plaque)マーカー,(2)プラークの不安定化に関連する(unstable plaque)マーカー,(3)プラークの破裂に関連する(plaque rupture)マーカー,(4)血栓形成に関連する(thrombosis)マーカー,(5)心筋虚血(ischemia)ストレスマーカー,(6)心筋傷害・壊死(necrosis)マーカー,(7)左室リモデリング(LV remodeling)マーカーなどである.これらは,急性冠症候群の早期診断,リスク層別化のみならず,病態の分析,治療薬物の選択,治療評価などにも有用である.
心不全の病態を形成しているのはポンプ機能障害(収縮能,拡張能)そのものを基軸に,これを代償しようとする心臓血管系自身(Frank-Starling機序),神経体液性因子:交感神経系,レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系,ANP,BNP,エンドセリンなど,そして肺,骨格筋,腎,肝,皮膚などへの血流配分の適応とその破綻と考えることができる.心機能障害進行の病態において,収縮機能障害に関連してはβ受容体伝達系の異常,筋小胞体におけるCaハンドリングの障害などが明らかにされ,構造的障害に関連しては心室リモデリング,アポトーシス,ネクローシス,心筋線維化などが,さらに病的な遺伝子発現変化,炎症機転の関与などが報告されている.これらの病態諸過程を反映した新しい指標による分析,長期予後予測の重要性や,治療評価指標としての意義に関する報告が注目されている
一方,急性大動脈解離や肺血栓塞栓症など血管疾患の診断は,主として特徴的な画像によってなされており,血液バイオマーカーの診断意義はあまり注目されなかった.しかし近年,凝固・線溶系指標に加え,血管傷害を反映する各種バイオマーカーの有用性に関する報告がなされており,早期リスク層別化,予後推測,治療評価などへの活用が期待されている.
本特集では心血管バイオマーカーの臨床展開について各領域の第一人者に解説をお願いし,さらに心血管バイオマーカーの探索的研究,開発中の新規バイオマーカーの可能性についても言及していただいた.これらの優れたバイオマーカーを組み合わせて迅速診断・治療評価・病態分析に活用する心血管マルチバイオマーカー・ストラテジーがおおいに期待される.
清野精彦
日本医科大学千葉北総病院内科,同循環器センター
循環器診療で重要な心血管イベントとして,(1)心筋梗塞や不安定狭心症などの急性冠症候群,(2)心不全による入院・死亡,(3)急性大動脈解離や肺血栓・塞栓症などの血管イベントなどがあげられる.これらの心血管イベントの急性期診断やリスク層別化,予後推測,治療評価などに新しいバイオマーカーの活用が注目されている.
急性冠症候群の病態を分析し,早期リスク層別化に活用される血中生化学マーカーは,7つのスペクトラムに分類することができる.すなわち,(1)プラーク生成に関連する(plaque)マーカー,(2)プラークの不安定化に関連する(unstable plaque)マーカー,(3)プラークの破裂に関連する(plaque rupture)マーカー,(4)血栓形成に関連する(thrombosis)マーカー,(5)心筋虚血(ischemia)ストレスマーカー,(6)心筋傷害・壊死(necrosis)マーカー,(7)左室リモデリング(LV remodeling)マーカーなどである.これらは,急性冠症候群の早期診断,リスク層別化のみならず,病態の分析,治療薬物の選択,治療評価などにも有用である.
心不全の病態を形成しているのはポンプ機能障害(収縮能,拡張能)そのものを基軸に,これを代償しようとする心臓血管系自身(Frank-Starling機序),神経体液性因子:交感神経系,レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系,ANP,BNP,エンドセリンなど,そして肺,骨格筋,腎,肝,皮膚などへの血流配分の適応とその破綻と考えることができる.心機能障害進行の病態において,収縮機能障害に関連してはβ受容体伝達系の異常,筋小胞体におけるCaハンドリングの障害などが明らかにされ,構造的障害に関連しては心室リモデリング,アポトーシス,ネクローシス,心筋線維化などが,さらに病的な遺伝子発現変化,炎症機転の関与などが報告されている.これらの病態諸過程を反映した新しい指標による分析,長期予後予測の重要性や,治療評価指標としての意義に関する報告が注目されている
一方,急性大動脈解離や肺血栓塞栓症など血管疾患の診断は,主として特徴的な画像によってなされており,血液バイオマーカーの診断意義はあまり注目されなかった.しかし近年,凝固・線溶系指標に加え,血管傷害を反映する各種バイオマーカーの有用性に関する報告がなされており,早期リスク層別化,予後推測,治療評価などへの活用が期待されている.
本特集では心血管バイオマーカーの臨床展開について各領域の第一人者に解説をお願いし,さらに心血管バイオマーカーの探索的研究,開発中の新規バイオマーカーの可能性についても言及していただいた.これらの優れたバイオマーカーを組み合わせて迅速診断・治療評価・病態分析に活用する心血管マルチバイオマーカー・ストラテジーがおおいに期待される.
はじめに(清野精彦)
総論:心血管マルチバイオマーカー・ストラテジー
1.急性冠症候群に対するバイオマーカー・ストラテジー(村上大介・清野精彦)
・急性冠症候群におけるマルチバイオマーカー・ストラテジー
・心筋壊死マーカー
・プラーク不安定化マーカー
・プラーク破裂マーカー
2.心不全のバイオマーカー―心腎相関(蔦本尚慶・堀江 稔)
・心不全における神経液性因子とバイオマーカー
・心臓からのBNP,N末端-proBNP分泌
・BNPとN末端-proBNPの共通点
・BNPとN末端-proBNPの相違点
・腎機能がBNPとN末端-proBNPの相関性に及ぼす影響
・心不全診断(左室拡張末期圧高値)とBNP,N末端-proBNP濃度
・心不全予後予測とバイオマーカー
3.急性大動脈解離・大動脈瘤に対するバイオマーカー(圷 宏一)
・急性大動脈解離のバイオマーカー
・大動脈瘤のバイオマーカー
4.肺血栓塞栓症に対するバイオマーカー・ストラテジー(白土邦男・佐久間聖仁)
・BNP
・トロポニン
・BNPやトロポニンを用いた治療法選択
・H-FABP
・D-ダイマー
5.動脈硬化に対するバイオマーカー・ストラテジー(吉田雅伸・他)
・単独の指標
・複数の生化学的指標の組合せ
・生化学的指標と生理指標機能・形態評価指標の組合せ
・動脈硬化マーカーの今後の展開
6.不整脈に対するマルチバイオマーカー・ストラテジー(小松 隆・中村元行)
・心房細動とバイオマーカー
・心室頻拍・心室性期外収縮とバイオマーカー
7.バイオマーカーを応用した運動療法の新しい展開―テーラーメイド時代に向けて(沖田孝一)
・運動と遺伝子発現
・心血管系バイオマーカー
・運動療法と心血管系バイオマーカー
・バイオマーカーからみた運動療法
・心大血管疾患における運動療法とバイオマーカー
各論:新規バイオマーカーの臨床展開
8.新規血管炎症マーカー,pentraxin3(井上健司)
・不安定狭心症の診断
・高感度CRP(hs-CRP)
・hs-CRPの問題点
・PTX3
・PTX3は血管CRPである
・理想的なバイオマーカー
・ペルセウスプロテオミクス社製高感度PTX3測定系の開発
・好中球から放出されるPTX3
9.炎症性サイトカインの有用性―心血管イベント予測マーカー(高橋将文・池田宇一)
・心血管イベント予測因子としての炎症マーカー
・心血管イベント予測因子としての炎症性サイトカイン
・他の心血管疾患における炎症性サイトカイン
10.炎症性ケモカインと循環器疾患(中込明裕)
・ケモカインスーパーファミリー
・MCP-1とは?
・IL-8とは?
・ケモカインは心不全の発症・悪化に関与するか
・ケモカインをターゲットとした治療
11.Soluble LOX-1とその周辺(久米典昭)
・急性冠症候群の発症における粥状動脈硬化プラーク破綻
・CRP,酸化 LDLと粥状動脈硬化プラークの破綻
・Soluble CD40リガンド(CD40L)
・ミエロペルオキシダーゼ(MPO)
・Soluble lectin-like oxidized LDL receptor-1(sLOX-1)
12.血管内皮機能評価における血漿マーカー―CD144(VEカドヘリン)陽性血管内皮細胞由来微小粒子(野ア俊光・他)
・MPsの形成と放出
・MPsの臨床的意義
・VE-cadherin(CD144抗原)
・血管内皮機能障害マーカーとしてのCD144(VEカドヘリン)陽性血管内皮細胞由来微小粒子
・CD144-EMPs測定
・CD144-EMPと冠動脈疾患
13.プラーク不安定性におけるneopterinの役割(江原省一・上田真喜子)
・心血管イベント発症に関連する不安定プラークとプラーク炎症
・プラーク炎症におけるneopterinの役割
・ヒト冠動脈の不安定プラークにおけるneopterinの局在
・プラーク不安定化におけるヒト血液中酸化ストレスの増大とneopterinとの関連性
14.妊娠関連血漿蛋白質A(PAPP-A)と胎盤増殖因子(PlGF)―急性冠症候群発症との関係(江田信一)
・PAPP-A
・PlGF
15.心不全の予後予測因子,血中心筋トロポニン(佐藤幸人)
・トロポニンT,トロポニンI
・急性冠症候群におけるトロポニン測定とマルチバイオマーカーストラテジー
・慢性心不全におけるトロポニン測定
・非虚血性急性心不全における心筋トロポニン測定
・一般検診におけるトロポニン測定
16.心不全の診断におけるN末端プロBNP(NT-proBNP)の臨床的有用性(石井潤一)
・基礎知識
・心不全診療におけるエビデンス
・NT-proBNP値の解釈における問題点
・NT-proBNPとBNPの違い
17.新しい酸化LDLの測定法(相澤健一・鈴木 亨)
・酸化LDLの測定
・MDA-LDLの測定
18.心血管リモデリングとMMP(島田健永・吉川純一)
・動脈硬化・炎症とMMP
・心筋梗塞・心室リモデリング・心不全とMMP
・プラークラプチャーとMMP
19.テネイシンCの心臓リモデリングにおける有用性(廣江道昭・他)
・テネイシンCの構造と役割
・心臓におけるテネイシンCの産生,役割,作用機構
・バイオマーカーとしてのテネイシンCの臨床的意義
20.心血管バイオマーカーとしての抗心筋自己抗体の意義―抗心筋自己抗体によって何が予測できるのか?(吉川 勉)
・さまざまな抗心筋自己抗体
・生命予後の予測
・心不全重症度との関連
・心房細動の予測
・DCM以外で自己抗体は検出されるか
・β遮断薬治療のレスポンダー予測
・サイドメモ目次
サイトカイン/ケモカイン
PAPP-Aおよび PlGFの測定系に関する留意点
迅速測定機器
TIMP
心筋症の自己免疫異常
総論:心血管マルチバイオマーカー・ストラテジー
1.急性冠症候群に対するバイオマーカー・ストラテジー(村上大介・清野精彦)
・急性冠症候群におけるマルチバイオマーカー・ストラテジー
・心筋壊死マーカー
・プラーク不安定化マーカー
・プラーク破裂マーカー
2.心不全のバイオマーカー―心腎相関(蔦本尚慶・堀江 稔)
・心不全における神経液性因子とバイオマーカー
・心臓からのBNP,N末端-proBNP分泌
・BNPとN末端-proBNPの共通点
・BNPとN末端-proBNPの相違点
・腎機能がBNPとN末端-proBNPの相関性に及ぼす影響
・心不全診断(左室拡張末期圧高値)とBNP,N末端-proBNP濃度
・心不全予後予測とバイオマーカー
3.急性大動脈解離・大動脈瘤に対するバイオマーカー(圷 宏一)
・急性大動脈解離のバイオマーカー
・大動脈瘤のバイオマーカー
4.肺血栓塞栓症に対するバイオマーカー・ストラテジー(白土邦男・佐久間聖仁)
・BNP
・トロポニン
・BNPやトロポニンを用いた治療法選択
・H-FABP
・D-ダイマー
5.動脈硬化に対するバイオマーカー・ストラテジー(吉田雅伸・他)
・単独の指標
・複数の生化学的指標の組合せ
・生化学的指標と生理指標機能・形態評価指標の組合せ
・動脈硬化マーカーの今後の展開
6.不整脈に対するマルチバイオマーカー・ストラテジー(小松 隆・中村元行)
・心房細動とバイオマーカー
・心室頻拍・心室性期外収縮とバイオマーカー
7.バイオマーカーを応用した運動療法の新しい展開―テーラーメイド時代に向けて(沖田孝一)
・運動と遺伝子発現
・心血管系バイオマーカー
・運動療法と心血管系バイオマーカー
・バイオマーカーからみた運動療法
・心大血管疾患における運動療法とバイオマーカー
各論:新規バイオマーカーの臨床展開
8.新規血管炎症マーカー,pentraxin3(井上健司)
・不安定狭心症の診断
・高感度CRP(hs-CRP)
・hs-CRPの問題点
・PTX3
・PTX3は血管CRPである
・理想的なバイオマーカー
・ペルセウスプロテオミクス社製高感度PTX3測定系の開発
・好中球から放出されるPTX3
9.炎症性サイトカインの有用性―心血管イベント予測マーカー(高橋将文・池田宇一)
・心血管イベント予測因子としての炎症マーカー
・心血管イベント予測因子としての炎症性サイトカイン
・他の心血管疾患における炎症性サイトカイン
10.炎症性ケモカインと循環器疾患(中込明裕)
・ケモカインスーパーファミリー
・MCP-1とは?
・IL-8とは?
・ケモカインは心不全の発症・悪化に関与するか
・ケモカインをターゲットとした治療
11.Soluble LOX-1とその周辺(久米典昭)
・急性冠症候群の発症における粥状動脈硬化プラーク破綻
・CRP,酸化 LDLと粥状動脈硬化プラークの破綻
・Soluble CD40リガンド(CD40L)
・ミエロペルオキシダーゼ(MPO)
・Soluble lectin-like oxidized LDL receptor-1(sLOX-1)
12.血管内皮機能評価における血漿マーカー―CD144(VEカドヘリン)陽性血管内皮細胞由来微小粒子(野ア俊光・他)
・MPsの形成と放出
・MPsの臨床的意義
・VE-cadherin(CD144抗原)
・血管内皮機能障害マーカーとしてのCD144(VEカドヘリン)陽性血管内皮細胞由来微小粒子
・CD144-EMPs測定
・CD144-EMPと冠動脈疾患
13.プラーク不安定性におけるneopterinの役割(江原省一・上田真喜子)
・心血管イベント発症に関連する不安定プラークとプラーク炎症
・プラーク炎症におけるneopterinの役割
・ヒト冠動脈の不安定プラークにおけるneopterinの局在
・プラーク不安定化におけるヒト血液中酸化ストレスの増大とneopterinとの関連性
14.妊娠関連血漿蛋白質A(PAPP-A)と胎盤増殖因子(PlGF)―急性冠症候群発症との関係(江田信一)
・PAPP-A
・PlGF
15.心不全の予後予測因子,血中心筋トロポニン(佐藤幸人)
・トロポニンT,トロポニンI
・急性冠症候群におけるトロポニン測定とマルチバイオマーカーストラテジー
・慢性心不全におけるトロポニン測定
・非虚血性急性心不全における心筋トロポニン測定
・一般検診におけるトロポニン測定
16.心不全の診断におけるN末端プロBNP(NT-proBNP)の臨床的有用性(石井潤一)
・基礎知識
・心不全診療におけるエビデンス
・NT-proBNP値の解釈における問題点
・NT-proBNPとBNPの違い
17.新しい酸化LDLの測定法(相澤健一・鈴木 亨)
・酸化LDLの測定
・MDA-LDLの測定
18.心血管リモデリングとMMP(島田健永・吉川純一)
・動脈硬化・炎症とMMP
・心筋梗塞・心室リモデリング・心不全とMMP
・プラークラプチャーとMMP
19.テネイシンCの心臓リモデリングにおける有用性(廣江道昭・他)
・テネイシンCの構造と役割
・心臓におけるテネイシンCの産生,役割,作用機構
・バイオマーカーとしてのテネイシンCの臨床的意義
20.心血管バイオマーカーとしての抗心筋自己抗体の意義―抗心筋自己抗体によって何が予測できるのか?(吉川 勉)
・さまざまな抗心筋自己抗体
・生命予後の予測
・心不全重症度との関連
・心房細動の予測
・DCM以外で自己抗体は検出されるか
・β遮断薬治療のレスポンダー予測
・サイドメモ目次
サイトカイン/ケモカイン
PAPP-Aおよび PlGFの測定系に関する留意点
迅速測定機器
TIMP
心筋症の自己免疫異常








