In patients with type 2 diabetes, inhibitors of sodium–glucose cotransporter 2 (SGLT2) reduce the risk of a first hospitalization for heart failure, possibly through glucose-independent mechanisms. More data are needed regarding the effects of SGLT2 inhibitors in patients with established heart failure and a reduced ejection fraction, regardless of the presence or absence of type 2 diabetes.

Sodium–glucose cotransporter 2 (SGLT2) inhibitors reduce the risk of hospitalization for heart failure and cardiovascular death among patients with chronic heart failure and a left ventricular ejection fraction of 40% or less. Whether SGLT2 inhibitors are effective in patients with a higher left ventricular ejection fraction remains less certain.

Background Moyamoya disease is an idiopathic vascular disorder of intracranial arteries. Its susceptibility locus has been mapped to 17q25.3 in Japanese families, but the susceptibility gene is unknown. Methodology/Principal Findings Genome-wide linkage analysis in eight three-generation families with moyamoya disease revealed linkage to 17q25.3 (P<10-4). Fine mapping demonstrated a 1.5-Mb disease locus bounded by D17S1806 and rs2280147. We conducted exome analysis of the eight index cases in these families, with results filtered through Ng criteria. There was a variant of p.N321S in PCMTD1 and p.R4810K in RNF213 in the 1.5-Mb locus of the eight index cases. The p.N321S variant in PCMTD1 could not be confirmed by the Sanger method. Sequencing RNF213 in 42 index cases confirmed p.R4810K and revealed it to be the only unregistered variant. Genotyping 39 SNPs around RNF213 revealed a founder haplotype transmitted in 42 families. Sequencing the 260-kb region covering the founder haplotype in one index case did not show any coding variants except p.R4810K. A case-control study demonstrated strong association of p.R4810K with moyamoya disease in East Asian populations (251 cases and 707 controls) with an odds ratio of 111.8 (P = 10−119). Sequencing of RNF213 in East Asian cases revealed additional novel variants: p.D4863N, p.E4950D, p.A5021V, p.D5160E, and p.E5176G. Among Caucasian cases, variants p.N3962D, p.D4013N, p.R4062Q and p.P4608S were identified. RNF213 encodes a 591-kDa cytosolic protein that possesses two functional domains: a Walker motif and a RING finger domain. These exhibit ATPase and ubiquitin ligase activities. Although the mutant alleles (p.R4810K or p.D4013N in the RING domain) did not affect transcription levels or ubiquitination activity, knockdown of RNF213 in zebrafish caused irregular wall formation in trunk arteries and abnormal sprouting vessels. Conclusions/Significance We provide evidence suggesting, for the first time, the involvement of RNF213 in genetic susceptibility to moyamoya disease.

Ghrelin is a novel growth hormone-releasing peptide that also induces vasodilation, inhibits sympathetic nerve activity, and stimulates feeding through growth hormone-independent mechanisms. We investigated the effects of ghrelin on left ventricular (LV) function, exercise capacity, and muscle wasting in patients with chronic heart failure (CHF).Human synthetic ghrelin (2 microg/kg twice a day) was intravenously administered to 10 patients with CHF for 3 weeks. Echocardiography, cardiopulmonary exercise testing, dual x-ray absorptiometry, and blood sampling were performed before and after ghrelin therapy. A single administration of ghrelin elicited a marked increase in serum GH (25-fold). Three-week administration of ghrelin resulted in a significant decrease in plasma norepinephrine (1132+/-188 to 655+/-134 pg/mL; P<0.001). Ghrelin increased LV ejection fraction (27+/-2% to 31+/-2%; P<0.05) in association with an increase in LV mass and a decrease in LV end-systolic volume. Treatment with ghrelin increased peak workload and peak oxygen consumption during exercise. Ghrelin improved muscle wasting, as indicated by increases in muscle strength and lean body mass. These parameters remained unchanged in 8 patients with CHF who did not receive ghrelin therapy.These preliminary results suggest that repeated administration of ghrelin improves LV function, exercise capacity, and muscle wasting in patients with CHF.

Cardiac hypertrophy is a major cause of morbidity and mortality worldwide. The hypertrophic process is mediated, in part, by small G proteins of the Rho family. We hypothesized that statins, inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase, inhibit cardiac hypertrophy by blocking Rho isoprenylation. We treated neonatal rat cardiac myocytes with angiotensin II (AngII) with and without simvastatin (Sim) and found that Sim decreased AngII-induced protein content, [3H] leucine uptake, and atrial natriuretic factor (ANF) promoter activity. These effects were associated with decreases in cell size, membrane Rho activity, superoxide anion (O2·̄) production, and intracellular oxidation, and were reversed with L-mevalonate or geranylgeranylpyrophosphate, but not with farnesylpyrophosphate or cholesterol. Treatments with the Rho inhibitor C3 exotoxin and with cell-permeable superoxide dismutase also decreased AngII-induced O2·̄ production and myocyte hypertrophy. Overexpression of the dominant-negative Rho mutant N17Rac1 completely inhibited AngII-induced intracellular oxidation and ANF promoter activity, while N19RhoA partially inhibited it, and N17Cdc42 had no effect. Indeed, Sim inhibited cardiac hypertrophy and decreased myocardial Rac1 activity and O2·̄ production in rats treated with AngII infusion or subjected to transaortic constriction. These findings suggest that statins prevent the development of cardiac hypertrophy through an antioxidant mechanism involving inhibition of Rac1.

Background— The endoplasmic reticulum (ER) is recognized as an organelle that participates in folding secretory and membrane proteins. The ER responds to stress by upregulating ER chaperones, but prolonged and/or excess ER stress leads to apoptosis. However, the potential role of ER stress in pathophysiological hearts remains unclear. Methods and Results— Mice were subjected to transverse aortic constriction (TAC) or sham operation. Echocardiographic analysis demonstrated that mice 1 and 4 weeks after TAC had cardiac hypertrophy and failure, respectively. Cardiac expression of ER chaperones was significantly increased 1 and 4 weeks after TAC, indicating that pressure overload by TAC induced prolonged ER stress. In addition, the number of terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL)-positive cells increased, and caspase-3 was cleaved in failing hearts. The antagonism of angiotensin II type 1 receptor prevented upregulation of ER chaperones and apoptosis in failing hearts. On the other hand, angiotensin II upregulated ER chaperones and induced apoptosis in cultured adult rat cardiac myocytes. We also investigated possible signaling pathways for ER-initiated apoptosis. The CHOP- (a transcription factor induced by ER stress), but not JNK- or caspase-12-, dependent pathway was activated in failing hearts by TAC. Pharmacological ER stress inducers upregulated ER chaperones and induced apoptosis in cultured cardiac myocytes. Finally, mRNA levels of ER chaperones were markedly increased in failing hearts of patients with elevated brain natriuretic peptide levels. Conclusions— These findings suggest that pressure overload by TAC induces prolonged ER stress, which may contribute to cardiac myocyte apoptosis during progression from cardiac hypertrophy to failure.

Background Patients who have acute myocardial infarction remain at major risk of cardiovascular events. We aimed to assess the effects of either human atrial natriuretic peptide or nicorandil on infarct size and cardiovascular outcome. Methods We enrolled 1216 patients who had acute myocardial infarction and were undergoing reperfusion treatment in two prospective, single-blind trials at 65 hospitals in Japan. We randomly assigned 277 patients to receive intravenous atrial natriuretic peptide (0·025 μg/kg per min for 3 days) and 292 the same dose of placebo. 276 patients were assigned to receive intravenous nicorandil (0·067 mg/kg as a bolus, followed by 1·67 μg/kg per min as a 24-h continuous infusion), and 269 the same dose of placebo. Median follow-up was 2·7 (IQR 1·5–3·6) years for patients in the atrial natriuretic peptide trial and 2·5 (1·5–3·7) years for those in the nicorandil trial. Primary endpoints were infarct size (estimated from creatine kinase) and left ventricular ejection fraction (gauged by angiography of the left ventricle). Findings 43 patients withdrew consent after randomisation, and 59 did not have acute myocardial infarction. We did not assess infarct size in 50 patients for whom we had fewer than six samples of blood. We did not have angiographs of left ventricles in 383 patients. Total creatine kinase was 66 459·9 IU/mL per h in patients given atrial natriuretic peptide, compared with 77 878·9 IU/mL per h in controls, with a ratio of 0·85 between these groups (95% CI 0·75–0·97, p=0·016), which indicated a reduction of 14·7% in infarct size (95% CI 3·0–24·9%). The left ventricular ejection fraction at 6–12 months increased in the atrial natriuretic peptide group (ratio 1·05, 95% CI 1·01–1·10, p=0·024). Total activity of creatine kinase did not differ between patients given nicorandil (70 520·5 IU/mL per h) and controls (70 852·7 IU/mL per h) (ratio 0·995, 95% CI 0·878–1·138, p=0·94). Intravenous nicorandil did not affect the size of the left ventricular ejection fraction, although oral administration of nicorandil during follow-up increased the left ventricular ejection fraction between the chronic and acute phases. 29 patients in the atrial natriuretic peptide group had severe hypotension, compared with one in the corresponding placebo group. Interpretation Patients with acute myocardial infarction who were given atrial natriuretic peptide had lower infarct size, fewer reperfusion injuries, and better outcomes than controls. We believe that atrial natriuretic peptide could be a safe and effective adjunctive treatment in patients with acute myocardial infarction who receive percutaneous coronary intervention.

Chronic heart failure is associated with inflammation and neurohormonal imbalance. The 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA) reductase inhibitors, or statins, exert anti-inflammatory and vascular protective effects. We hypothesized that short-term statin therapy may have beneficial effects in patients with nonischemic heart failure.Sixty-three patients with symptomatic, nonischemic, dilated cardiomyopathy were randomly divided into 2 groups. One group received simvastatin (n=24), and the other group received placebo (n=27). The initial dose of simvastatin was 5 mg/d, which was increased to 10 mg/d after 4 weeks. After 14 weeks, patients receiving simvastatin exhibited a modest reduction in serum cholesterol level compared with patients receiving placebo (130+/-13 versus 148+/-18, P<0.05). Patients treated with simvastatin had a lower New York Heart Association functional class compared with patients receiving placebo (2.04+/-0.06 versus 2.32+/-0.05, P<0.01). This corresponded to improved left ventricular ejection fraction in the simvastatin group (34+/-3 to 41+/-4%, P<0.05) but not in the placebo group. Furthermore, plasma concentrations of tumor necrosis factor-alpha, interleukin-6, and brain natriuretic peptide were significantly lower in the simvastatin group compared with the placebo group.Short-term statin therapy improves cardiac function, neurohormonal imbalance, and symptoms associated with idiopathic dilated cardiomyopathy. These findings suggest that statins may have therapeutic benefits in patients with heart failure irrespective of serum cholesterol levels or atherosclerotic heart disease.

Importance

 Additional treatments are needed for heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). Sodium-glucose cotransporter 2 (SGLT2) inhibitors may be an effective treatment for patients with HFrEF, even those without diabetes. 

Objective

 To evaluate the effects of dapagliflozin in patients with HFrEF with and without diabetes. 

Design, Setting, and Participants

 Exploratory analysis of a phase 3 randomized trial conducted at 410 sites in 20 countries. Patients with New York Heart Association classification II to IV with an ejection fraction less than or equal to 40% and elevated plasma N-terminal pro B-type natriuretic peptide were enrolled between February 15, 2017, and August 17, 2018, with final follow-up on June 6, 2019. 

Interventions

 Addition of once-daily 10 mg of dapagliflozin or placebo to recommended therapy. 

Main Outcomes and Measures

 The primary outcome was the composite of an episode of worsening heart failure or cardiovascular death. This outcome was analyzed by baseline diabetes status and, in patients without diabetes, by glycated hemoglobin level less than 5.7% vs greater than or equal to 5.7%. 

Results

 Among 4744 patients randomized (mean age, 66 years; 1109 [23%] women; 2605 [55%] without diabetes), 4742 completed the trial. Among participants without diabetes, the primary outcome occurred in 171 of 1298 (13.2%) in the dapagliflozin group and 231 of 1307 (17.7%) in the placebo group (hazard ratio, 0.73 [95% CI, 0.60-0.88]). In patients with diabetes, the primary outcome occurred in 215 of 1075 (20.0%) in the dapagliflozin group and 271 of 1064 (25.5%) in the placebo group (hazard ratio, 0.75 [95% CI, 0.63-0.90]) (Pvalue for interaction = .80). Among patients without diabetes and a glycated hemoglobin level less than 5.7%, the primary outcome occurred in 53 of 438 patients (12.1%) in the dapagliflozin group and 71 of 419 (16.9%) in the placebo group (hazard ratio, 0.67 [95% CI, 0.47-0.96]). In patients with a glycated hemoglobin of at least 5.7%, the primary outcome occurred in 118 of 860 patients (13.7%) in the dapagliflozin group and 160 of 888 (18.0%) in the placebo group (hazard ratio, 0.74 [95% CI, 0.59-0.94]) (Pvalue for interaction = .72). Volume depletion was reported as an adverse event in 7.3% of patients in the dapagliflozin group and 6.1% in the placebo group among patients without diabetes and in 7.8% of patients in the dapagliflozin group and 7.8% in the placebo group among patients with diabetes. A kidney adverse event was reported in 4.8% of patients in the dapagliflozin group and 6.0% in the placebo group among patients without diabetes and in 8.5% of patients in the dapagliflozin group and 8.7% in the placebo group among patients with diabetes. 

Conclusions and Relevance

 In this exploratory analysis of a randomized trial of patients with HFrEF, dapagliflozin compared with placebo, when added to recommended therapy, significantly reduced the risk of worsening heart failure or cardiovascular death independently of diabetes status. 

Trial Registration

 ClinicalTrials.gov Identifier:NCT03036124