肺動脈高血圧症（PAH）における代謝リモデリング

PAH は肺血管系の無症状進行性疾患であり、多くの場合、病気の経過の後半に臨床的に現れます。 肺血管抵抗（PVR）の上昇により肺動脈圧が上昇するため、重度の息切れなどの症状が発症後平均2年で現れます。 PVR の上昇は、右心室 (RV) の過負荷、代謝変化、心筋リモデリングを引き起こし、その結果、RV の収縮性の低下、機能不全、その後の RV 不全が引き起こされます。 右心不全は PAH 患者の一般的な死因です。 現在、PAH のすべての治療法は、肺血管拡張を改善し、血管抵抗を減らすことによって肺血管構造を標的としています。 心筋に対する直接的な影響は限られていますが、一般に後負荷が軽減されると RV 機能が改善します。 しかし、血管拡張薬による PVR の減少にもかかわらず、PAH 患者では安静時右室機能不全が最終的に進行する可能性があります。 したがって、RV 不全の理由を肺血管血行動態の変化に完全に帰すことはできませんが、RV の代謝変化や代償機構の不全にも関連している可能性があります。 PAHによる右室不全および肺血管拡張薬療法に反応して右室心筋がどのようにリモデリングするのかをより深く理解することで、後負荷が継続的に上昇しているにもかかわらず右室機能を維持するための右室を標的とした治療法の開発が可能になる可能性がある。

現在、生体内での心臓代謝を研究するための既存の技術はほとんどありません。 核医学技術（すなわち、陽電子放出断層撮影法（PET）および単一光子放出コンピュータ断層撮影法（SPECT））は、放射性標識されたトレーサーを利用するため、トレーサーとその代謝産物を区別できず、患者を電離放射線に曝露するという点で限界がある。 13C 標識種の過偏極 (HP) 磁気共鳴分光イメージング (MRSI) は、電離放射線を使用せずに疾患の病態生理学的メカニズムに関連する細胞代謝の大規模な測定を可能にし、生体内でリアルタイムに画像化するためのユニークで新規な方法を実現します。心機能と連動した心臓の代謝基質の利用。 現在、利用されている標準的な HP 化合物は 13C-ピルビン酸塩です。 短命で非放射性の HP 13C ピルビン酸代謝物は、内因性類似体と生物学的に類似しており、PET やその他の画像検査では容易に回答できない介入前後の酵素活性 (乳酸デヒドロゲナーゼやピルビン酸デヒドロゲナーゼなど) を明らかにすることができます。方法。 重要なことは、HP MRSI は心疾患の状態に関連する代謝機構を明らかにし、代謝と収縮機能の関係を理解する可能性があり、治療効果を判定するためのバイオマーカーとなる可能性があることです。 これらの技術により、RV と LV の両方から得られる定量的測定による心臓代謝の堅牢なイメージングが可能になります。 乳酸、アラニン、重炭酸塩などのピルビン酸代謝の下流生成物の測定により、それぞれ乳酸デヒドロゲナーゼ (LDH)、アラニンアミノトランスフェラーゼ (ALAT)、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ (PDH) の活性をリアルタイムで評価できます。 これらの下流の代謝産物の測定。すなわち、重炭酸塩と乳酸塩は、酸化代謝と解糖の相対的な寄与を評価することを可能にします。 イメージングは​​臨床 MRI システムで実行されるため、代謝を心機能の古典的なパラメーターと同時に研究できます。