心臓リハビリテーションは、心筋梗塞や心不全の心血管死や再入院を有意に抑制してQOLを改善することが知られている。しかしながら、心臓リハビリテーションにアクセスできる環境が限られている患者、そもそも身体的な理由により心臓リハビリテーションを受けることができない患者も少なくない。心臓リハビリテーションが予後改善に寄与する分子機序を解明できれば、心臓リハビリテーションを模倣する治療法を開発でき、個々の患者の病態を把握した上で最適な治療を提供できると期待される。そこで本研究では、心臓リハビリにおいて（1）心筋細胞レベル（2）心臓微小環境レベル（3）個体臓器連関レベル、の多面的なレベルで誘導される分子機序を標的とした治療法を開発する。本研究によって、心臓リハビリの多面的効果の分子機序に基づいた化合物を導出するとともに、企業と連携して最適化・製剤化を図り、循環器疾患の精密医療に寄与することが期待される。本年度は、マウス心臓リハビリモデルを用いて心筋細胞における転写制御のダイナミクスおよび微小環境ニッチを解析し、血液分泌因子を網羅的に探索した。
研究開発項目1. 心臓リハビリによる心筋転写制御改善治療法の開発：心臓リハビリモデルを作製し、経時的にサンプリングしてシングルセルRNA/ATAC-seqを実施し、心筋梗塞後の心臓に特異的に出現するリハビリ心筋を発見した。
研究開発項目2. 心臓リハビリによる心臓微小環境ニッチ改善治療法の開発：RNAシークエンスベースの高解像度空間トランスクリプトーム解析やmultiplexed RNA in situ hybridization・多重免疫染色ベースの空間オミックス解析を用いて、心臓微小環境ニッチを解析する手法を構築した。
研究開発項目3. 心臓リハビリによる全身分泌因子改善治療法の開発：血液プロテオーム解析によって心筋梗塞後の心筋細胞が分泌する因子を同定し、それを抑制する治療法を構築した。