左室駆出率が保持された2型糖尿病患者における左室長軸方向の心筋機能と右室機能との関連

概要

Kobe University Repository : Kernel
PDF issue: 2024-05-02

Association of left ventricular longitudinal
myocardial function with subclinical right
ventricular dysfunction in type 2 diabetes
mellitus

東堂, 沙紀
(Degree)
博士（医学）

(Date of Degree)
2023-03-25

(Resource Type)
doctoral thesis

(Report Number)
甲第8493号

(URL)
https://hdl.handle.net/20.500.14094/0100482241
※ 当コンテンツは神戸大学の学術成果です。無断複製・不正使用等を禁じます。著作権法で認められている範囲内で、適切にご利用ください。

（課程博士関係）

Association of left ventricular longitudinal myocardial function
with subclinical right ventricular dysfunction in type 2 diabetes mellitus
左室駆出率が保持された 2 型糖尿病患者における
左室長軸方向の心筋機能と右室機能との関連

神戸大学大学院医学研究科医科学専攻
循環器内科学
（指導教員：平田
東堂

健一

沙紀

教授）

【背景】

2 型糖尿病（T2DM）は心不全の重要な増悪因子であることが知られてお
り、ステージ A 心不全の一つとして分類されている。これは T2DM により虚
血性心疾患を発症しうるということだけではなく、糖尿病性心筋症と言われる
ような左室駆出率（LVEF）が保持された拡張能障害主体の心不全を来たしうる
からである。つまり LVEF が保持された T2DM 患者でも左室心筋細胞の線維
化、肥大といった組織学的異常が観察されており、そのような変化により左室
拡張能が障害され最終的には左室拡張末期圧や左房圧の上昇につながり心不全
症状を呈する。近年、左室長軸方向の心筋機能の指標が注目されており、潜在
性の左室心筋障害の同定に有用であると様々な疾患で報告されている。左室長
軸方向の心筋機能の指標は経胸壁心エコー図での 2 次元スペックルトラッキン
グ法を用いて、Global Longitudinal Strain（GLS）という指標で計測できる。日
本循環器学会のガイドラインでも潜在性の左室心筋障害の検出として GLS の測
定が推奨されている（Class IIa）。GLS の低下は虚血性心疾患のない LVEF が保
持された無症候性 T2DM 患者でも認められ、GLS は左室機能の鋭敏なマーカー
として注目されている。さらにたとえステージ A の状態であっても T2DM 患
者で GLS が低下している場合には生命予後不良と強く関連していることも報告
されている。つまりステージ A 心不全の状態である T2DM 患者において GLS
を用いて潜在性左室長軸方向の心筋機能障害を評価することは重要であると考
えられる。
一方で右室収縮能と生命予後は密接に関係していることが報告されており、
様々な心疾患において、右室収縮能が低下しているほど生命予後の悪化が認め
られている。しかしながら、LVEF の保持された T2DM 患者における右室収縮
能の評価ならびに左室長軸方向心筋機能との関連は未だ判明していない。
よって本研究の目的は、虚血性心疾患のない LVEF が保持された無症候性
T2DM 患者における右室収縮能障害を評価し、左室長軸方向の心筋機能との関
連について評価することである。
【方法】

2013 年 7 月から 2020 年 5 月まで、神戸大学医学部附属病院に入院した LVEF
の保持された（>55%）無症候性 T2DM 患者 177 例を対象とした。虚血性疾患
の既往がある症例、開心術または先天性心疾患の既往がある症例、重度の腎機

能障害を認める症例（GFR<30mL/min/1.73m²）、コントロール不良な高血圧症例
（>180/100mmHg）、中等度以上の心臓弁膜症を有する症例、心房細動を有する
症例は除外した。また、入院中に全例トレッドミル運動もしくは薬剤負荷シン
チグラフィを施行し、心筋虚血が指摘された症例は本研究から除外した。
T2DM の診断は世界保健機関の基準に従った。また年齢、性別、LVEF をマッ
チさせた、T2DM や心血管疾患を持たない 79 例の正常群を当院のデータベー
スよりランダムに選出した。全例入院中に経胸壁心エコー図検査（GE 社製
Vivid E9）を施行し、一般的な心機能評価項目ならびに GLS は米国心エコー図
学会のガイドラインに基づいて計測した。右室収縮能の指標はスペックルトラ
ッキング法を用いて、右室自由壁 3 領域の長軸方向の最大ストレイン値の平均
とした（RV free-wall strain）
。米国心エコー図学会のガイドラインに基づき、
GLS<18%を左室長軸方向心筋機能低下と、RV free-wall strain<20%を右室収縮能
低下と定義した。
【結果】

本研究の対象患者の平均年齢は T2DM 群で 61±13 歳、正常群で 58±14 歳であ
り、そのうち女性は T2DM で 83 例（47%）、正常群では 45 例（57%）であっ
た。左室駆出率は T2DM 群、正常群いずれも平均 66.0±5.0%であった。
T2DM 群と正常群の患者背景の比較では、2 群間において年齢、性別分布、
HbA1c 等に差はなかったが、T2DM 群では Body mass index（BMI）が有意に高
く（25 ± 5 kg/m2 vs.22 ± 4 kg/m2、P < 0.0001）、血圧が有意に高く（131 ± 20
mmHg vs. 125 ± 14 mmHg、P = 0.049）
、脈拍も有意に速かった(70 ± 11 bpm vs. 66
± 10 bpm、P = 0.013)。また T2DM 群では高血圧（60% vs. 8%、P < 0.0001）、脂
質異常症（59% vs. 8%、P < 0.0001）の罹患率が有意に高かった。一方で心エコ
ー図検査での指標は T2DM で有意に左房容積係数（30.0 ± 8.4 mL/m2 vs. 27.1 ±
8.4 mL/m2、P = 0.02）、左室重量係数（81.7 ± 21.2 g/m2 vs. 71.5 ± 19.2 g/m2、P =
0.000）、E/e’（11.0 ± 4.1 vs. 8.4 ± 2.5、P < 0.0001）が大きく、GLS（17.6 ± 3.1%
vs. 20.5 ± 1.8%、P < 0.0001）、RV free-wall strain（19.3 ± 4.8% vs. 24.4 ± 5.1%, P <
0.0001）は正常群に比して有意に低い結果となった。
T2DM 群のなかで、左室長軸方向の心筋機能障害を有する（GLS<18%）患者
での RV free-wall strain は左室長軸方向の心筋機能障害のない（GLS≥18%）患者
と比べて統計学的に有意な差はなかった（19.0 ± 4.5% vs. 19.6 ± 5.0%, P =

0.40）。
T2DM 患者における RV free-wall strain を同定するために行なった単変量解
析、多変量解析の結果では E/e’とともに GLS が右室収縮能を独立して規定する
因子となっていた（odds ratio:1.16; 95% confidence interval: 1.03–1.31; P < 0.05）。
また T2DM 患者のうち 54 例が左室長軸方向の心筋機能障害かつ右室機能障害
も有しており、一方で 44 名は左室長軸方向の心筋機能障害を有するものの右
室機能障害はなかった。この 2 群間の背景比較では左室長軸方向の心筋機能障
害と右室機能障害を有する T2DM 患者ではより高い BMI（28 ± 6 kg/m2 vs.25 ±
6 kg/m2、P = 0.02）、中性脂肪（180 ± 97 mg/dL vs. 142 ± 64 mg/dL、P = 0.03）を
示し、HDL コレステロールは有意に低かった（48 ± 14 mg/dL vs. 55 ± 18
mg/dL、P = 0.04）。また、逐次投入法による多変量ロジスティック回帰解析で
は、年齢、性別、脂質異常症、eGFR を入れたモデル（χ2＝6.2）に左室駆出
率、E/e’、左房容積係数を加えることで RV free-wall strain との関連性が上昇し
（χ2＝13.4、p<0.001）、そのうえで GLS を加えることにより RV free-wall strain
との関連性がさらに上昇した（χ2＝20.8、p<0.001）。
【考察】

右室収縮能障害の原因としては左心不全による左室収縮能障害が最も多いと
考えられており、生命予後と密接に関連している。左室と右室の機能障害が関連
するメカニズムについては (1)慢性肺静脈圧高値に続発する肺動脈圧上昇によ
る右室後負荷の増加、(2)両室心筋が同時に障害されている可能性、(3)心室中隔
を介した心室間相互作用、が考えられている。前述の如く、糖尿病性心筋症では
潜在性左室収縮能障害の存在が知られているが、右室収縮能障害についての検
討はなされていない。右室の機能障害や繊維化は致死的心室性不整脈や突然死、
運動制限、右心拍出量低下と関連しており、ステージ A 心不全の T2DM 患者で
あったとしても右室収縮能の評価は重要であると思われる。本研究では、LVEF
の保持された無症候性 T2DM 患者における右室収縮能（RV free-wall strain）は年
齢、性別、LVEF をマッチさせた正常群より低下し、左室長軸方向の心筋機能
（GLS）は RV free-wall strain と独立した関連因子であることが証明された。我々
の研究からは、虚血性心疾患のない LVEF の保持された無症候性 T2DM 患者で
は右室収縮能障害は潜在性左室機能障害の結果である可能性が示唆され、両者
の関連性が証明された。

昨今、心不全パンデミックと称されるように心不全は世界的に重要な健康問題
となっており、その疾患管理は重要な課題である。GLS 低値で表される左室長
軸方向の心筋障害はステージ A 心不全患者でも認められることがあり、潜在性
左室心筋障害を検出することができる。すなわち GLS を用いることでステージ
A 心不全においても将来的な左室構造的機能障害や症候性心不全へ発展しやす
いハイリスク群を同定し、ステージ B への進展を予防することができる可能性
がある。本研究では、LVEF が保持された無症候性 T2DM 患者では左室長軸方向
の心筋障害に加えて右室収縮能障害も存在しており、また右室収縮能障害は左
室長軸方向心筋障害と独立して関連していた。よって、LVEF が保持された無症
候性 T2DM 患者では、左室長軸方向の心筋障害だけではなく両心室の潜在性機
能障害を評価することが、ステージ A 心不全の T2DM 患者を管理するうえでよ
り重要であると思われる。我々の研究から、両心室の潜在性機能障害を有してい
る LVEF が保持された無症候性 T2DM 患者に対する、心保護薬の導入などの新
しい治療戦略となる可能性があると考えられる。
【結語】

LVEF が保持された無症候性 T2DM 患者では、正常群と比較して右室収縮能
（RV free-wall strain）が有意に低下していたことが認められた。また T2DM 患
者で RV free-wall strain を規定するのは E/e’のほかに GLS のみであった。この
結果から LVEF が保持された無症候性 T2DM 患者における新たな治療戦略が導
かれる可能性がある。

神戸大学大学院医学（
系）研究科（博士課程）

論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨
受付番号

論文題目

T
i
t
l
eo
f
D
i
s
s
e
r
t
a
t
i
o
n

甲 第 3237号

左室駆出率が保持された 2型糖尿病患者における
左室長軸方向の心筋機能と右室機能との関連

副 査

V
i
i
c
e
・ examiner
副 査

V
i
ice-examiner

シ可柑
$

森 □□喜

（要旨は 1
, 000字∼ 2, 000字程度）

ョ一

ChiefExaminer

拭饒

Examiner

東堂沙紀

A
s
s
o
c
i
a
t
i
o
nofl
e
f
tv
e
n
t
r
i
c
u
l
a
rl
o
n
g
i
t
u
d
i
n
a
lm
y
o
c
a
r
d
i
a
lf
u
n
c
t
i
o
n
w
i
t
hs
u
b
c
l
i
n
i
c
a
lr
i
g
h
tv
e
n
t
r
i
c
u
l
a
rd
y
s
f
u
n
c
t
i
o
ni
nt
y
p
e2d
i
a
b
e
t
e
sm
e
l
l
i
t
u
s

主 査
審査委員

氏名

【
背景と目的 】2型糖尿病 (
T2DM) は心不全の重要な増悪因子である ことが知られてい る
。
これは T2DMにより虚血性心疾患や糖尿病性心筋症 と言われるような左室駆出率 (
LV
EF)
が保持さ れ た拡張能障害主体の心不全を来たしうるからである。 一方で右室収縮能 と生命予
後は密接に関係 して いることが報告されており 、様々な心疾患において、右室収縮能が低下
しているほど生命予後の悪化が認 められて いる。しか しながら 、LV
EFの保持 された T2DM
患者における右室収縮能の評価ならびに左室長軸方向 心筋機能と の関連は未だ判明してい
ない。よって本研究の目的は、虚血性心疾患のない LVEFが保持された無症候性 T2DM患者
における右室収縮能障害を評価 し
、 左室長軸方向の 心筋機能との関連について評価すること
である。
【
方法】2013年 7月から 202
0年 5月までの LVEFの保持された無症候性 T2DM患者 1
7
7例
を対象とした。虚血性疾患の既往がある症例、開 心術または先天性心疾患の既往がある症例
、
重度の腎機能障害を認める症例、コントロール不良な高血圧症例
、 中等度以上の 心臓弁膜症
を有する症例 、心房細軌を有する症例、 心筋虚血が指摘された症例は本研究から除外した。
また年齢、性別、LVEFをマッチさせた 、T2DMや心血管疾患を持たない 79例の正常群をラ
ンダムに選出 した。全例入院 中に経胸壁心エコ ー図検査を施行した。右室収縮能の指標はス
ペックル トラッ キング法を用いて、右室自由壁 3領域の長軸方向の最大ストレイ ン値の平均
とした (
RV f
r
e
e
w
a
l
ls
t
r
a
i
n
)。 GLS
<1
8
％を左室長軸方向 心 筋機能低下と 、 RVf
r
e
e
w
a
l
％を右室収縮能低下と定義した。
s
t
r
a
i
n
<20
【
結果】左室駆出率は T2DM群、正常群いずれも 平均 66.
0士5
.
0
％であった。 T2DM群と正常
群の患者背景の 比較では 、T2DM群では Bodymassi
n
d
e
x(
BMI)、血圧が高く 、脈拍が有意
に速かった。また T2DM群では高血圧、脂質異常症の罹患率が有意に高かった。一方で心工
コー図検査での指標は T2DMで有意に左房容積係数、左室重量係数、 E
/
e'
が大きく、 GLS、
RVf
r
e
ewa
ls
t
r
a
i
nは正常群に比して有意に低い結果となった。 T2DM群のなかで 、左室長軸

方向の 心筋機能障害を有する患者での RVf
r
e
e
wa
l
ls
t
r
a
i
nは左室長軸方向の心筋機能障害の
ない (GLS
2
:1
8%）患者と比べて統計学的に有意な差はなかった。
T2DM患者における RVf
r
e
e
w
a
ls
t
r
a
i
nを同定するために行なった単変量解析、多変量解析

の結果では E/
e'
とともに GLSが右室収縮能を独立して規定する因子となって いた。また
T2DM患者のうち 54例が左室長軸方向の心筋機能障害かつ右室機能障害も有しており 、一

方で 44名は左室長軸方向の 心筋機能障害を有するものの右室機能障害はなかった。この 2
群間の背景比較では左室長軸方向の心筋機能障害と右室機能障害を有する T2D M患者では
より高い BMI、中性脂肪を示し 、HDLコレステロールは有意に低かった。また、逐次投入
法による多変量ロジスティック回帰解析では、年齢、性別 、脂質異常症 、eGFRを入れたモ
デルに左室駆出率、E/
e
'、左房容積係数を加えることで RVf
r
e
e
w
a
l
ls
t
r
a
i
nとの関連性が上昇
r
e
e
wa
l
ls
t
r
a
i
nとの関連性がさらに上昇した。
し、そのうえで GLSを加えることにより RVf

【
考察 】右室収縮能障害の原因としては左心不全による左室収縮能障害が最も多いと考えら
れており 、生命予後と密接に関連している。右室の機能障害や繊維化は致死的心室性不整脈

や突然死、運動制限、右心拍出量低下と関連しており、ステージ A 心不全の T2DM患者で
あったとしても右室収縮能の評価は重要であると思われる 。本研究では、 LVEFの保持され
た無症候性 T2DM患者における RVf
r
e
ew
a
l
ls
t
r
a
i
nは年齢、性別、 LVEFをマッチさせた正常
群より低下し、左室 GLSは RVf
r
e
e
w
a
l
ls
t
r
a
i
nと独立した関連因子であることが証明された。
また、本研究からは、虚血性心疾患のない LVEFの保持された無症侯性 T2D M患者では、右
室収縮能障害は潜在性左室機能障害の結果である可能性が示唆され、両者の関連性が証明さ
れた。
GLS低値で表される左室長軸方向の心筋障害はステージ A 心不全患者でも認められること

があり、潜在性左室心筋障害を検出することができる。本研究では、 LVEFが保持された無
症候性 T2DM患者では左室長軸方向の心筋障害に加えて右室収縮能障害も存在しており、ま
た右室収縮能障害は左室長軸方向心筋障害と独立して関連していた。 よって、 LVEFが保持
された無症候性 T2DM患者では、左室 GLSだけではなく両心室の潜在性機能障害を評価す
M 患者を管理するうえで、より重要であると思われる 。
ることが、ステージ A 心不全の T2D

【
結語】本研究は、 LVEFが保持された無症候性 T2D
M 患者に両心室の潜在性機能障害の存
在とその評価の重要性を明らかにした。心保護薬の早期導入などの新しい治療戦略につなが
る可能性を示唆し、意義のある業績と考えられる 。 よって、本研究者は、博士（医学）の学
位を得る資格があると認める 。