余 琳，許愛青，胡海龍，王海濤，劉 彤，李廣平，富華穎*

1. 天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院心臟科，天津市心血管病離子與分子機(jī)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津心臟病學(xué)研究所，天津 300211 2. 天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科，天津 300211 3. 天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院腫瘤科，天津 300211

隨著免疫治療的發(fā)展，腫瘤患者的預(yù)后獲得明顯改善。自2006年第1個(gè)PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitor, ICI; 納武單抗)被用于癌癥治療開始，多種PD-1/PD-L1抑制劑逐漸被應(yīng)用于非小細(xì)胞肺癌、宮頸癌、乳腺癌、腎癌、尿路上皮癌、食管癌、胃癌、子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌、頭頸癌和霍奇金淋巴瘤等腫瘤的治療[1-4]。然而，伴隨ICIs應(yīng)用或聯(lián)合應(yīng)用出現(xiàn)的心臟損害不容忽視。

PD-1/PD-L1抑制劑的心臟毒性可表現(xiàn)為心肌炎、心力衰竭、心臟傳導(dǎo)阻滯、心肌纖維化和急性冠狀動(dòng)脈(冠脈)綜合征等[5-6]。因此，心臟功能的早期檢測十分重要。但由于解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜[7]，目前右心室的檢查手段效果不佳，且針對右心室功能變化及預(yù)后的研究較少。因此，本研究應(yīng)用超聲心動(dòng)圖及二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對PD-1/PD-L1抑制劑所致右心室功能的改變進(jìn)行探索。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年6月至2020年11月天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科和腫瘤科收住的從未使用過ICIs且進(jìn)一步需要ICIs治療的腫瘤患者46例。記錄患者基線特征和臨床病史，在基線(治療前)，給藥后21 d(T1)、42 d(T2)、63 d(T3)、84 d(T4)、105 d(T5)、126 d(T6)進(jìn)行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查。本研究已在中國臨床試驗(yàn)注冊中心注冊(ChiCTR18000162216)。本研究通過天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(KY2018K090);所有患者均知情并簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡18～90歲；惡性腫瘤經(jīng)我院組織病理檢查證實(shí)，首次診斷為惡性腫瘤；預(yù)期存活時(shí)間6個(gè)月以上；無免疫治療史；血常規(guī)、肝腎功能均在正常范圍；有良好的依從性；自愿參與研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：心力衰竭、心肌梗死、持續(xù)性心房顫動(dòng)、心肌炎、嚴(yán)重瓣膜病等嚴(yán)重心臟病患者；孕婦和哺乳期婦女；超聲心動(dòng)圖圖像質(zhì)量較差，無法獲得清晰圖像者。

1.2 經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查 患者左側(cè)臥位，應(yīng)用Philips IE33超聲心動(dòng)圖儀，配備X5-1(2.5～3.5 MHz)探頭檢查。在以下標(biāo)準(zhǔn)視圖中記錄圖像：胸骨旁左心室長軸切面、胸骨旁短軸切面、心尖四腔切面、心尖三腔切面、心尖兩腔切面。每個(gè)切面記錄5個(gè)心動(dòng)周期，圖像以DICOM格式數(shù)字化存儲(chǔ)，在QLab 10.8工作站離線分析。由超聲心動(dòng)圖醫(yī)師在不知情情況下測量基線及6次隨訪的超聲檢查數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)時(shí)納入隨訪期內(nèi)的最大變化值作為治療后數(shù)據(jù)。

1.2.1 二維超聲心動(dòng)圖常規(guī)參數(shù) 在胸骨旁長軸切面測量右心室前壁厚度(diastolic thickness of the right ventricular anterior wall，RVaw)、右心室舒張末期內(nèi)徑(right ventricular end-diastolic diameter，RVEDD)、左心房內(nèi)徑(left atrial diameter，LAD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter，LVESD)、左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD)。在心尖四腔切面，測量右心室基底徑(basal right ventricular diameter，RVD-B)、右心室中段徑(middle right ventricular diameter，RVD-M)、右心室長徑(long diameter of right ventricular，RVD-L)。通過左心室舒張末期面積(left ventricular end-diastolic area，LVEDA)及收縮末期面積(left ventricular end-systolic area，LVESA)計(jì)算左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)，LVEF=(LVEDA-LVESA)/LVEDA×100%。通過右心室面積的最大值和最小值計(jì)算右心室面積變化(RV FAC)，RV FAC=(RVAmax-RVAmin)/RVAmax×100%。同時(shí)測量三尖瓣環(huán)平面收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE；圖1A)。根據(jù)肺動(dòng)脈頻譜加速時(shí)間(acceleration time，AT)計(jì)算肺動(dòng)脈平均壓(mean pulmonary artery pressure，mPAP)，mPAP=79-0.45×AT。

1.2.2 二維斑點(diǎn)追蹤成像參數(shù) 使用QLab 10.8工作站離線分析圖像，選擇心尖四腔切面CMQ模式(圖1B)。自動(dòng)追蹤心內(nèi)膜邊界，識(shí)別感興趣區(qū)域。右心室分為7個(gè)心肌節(jié)段，以收縮期末平均縱向應(yīng)變計(jì)算右心室整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain of right ventricular，RV GLS)及右心室游離壁縱向應(yīng)變(free wall longitudinal strain of right ventricular，RV FWLS)。在胸骨旁短軸切面視圖上測量右心室流出道縱向應(yīng)變(longitudinal strain of right ventricular outflow tract，RVOT LS)。測量應(yīng)變時(shí)注意完整覆蓋各節(jié)段。

1.3 心臟不良事件定義 心臟不良事件定義為LVEF降低超過10%且低于53%，或降低超過5%伴心衰癥狀，或肌鈣蛋白I水平超過正常上限，或出現(xiàn)心血管死亡、心源性休克及心臟驟停。

2結(jié) 果

2.1 基線情況 46例患者中，男性33例，女性13例，年齡24～85歲，平均(62.06±11.91)歲。既往高血壓病史15例，既往糖尿病史10例，既往心血管疾病史3例(分別為陳舊性心肌梗死、陣發(fā)性心房顫動(dòng)、既往有室性心動(dòng)過速病史且攜帶ICD)，吸煙史18例。46例患者中最常見的PDI/PD-L1抑制劑使用指征為泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤及肺癌，占89%。

2.2 治療前后常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較 結(jié)果(表1)顯示：與治療前相比，治療后RVD-B、RVD-M、RVEDD、mPAP、LVEDD及LVESD較基線水平明顯增大(P<0.05)，RVaw、RV FAC、LVEF較基線水平減小(P<0.05)，但治療前后均在正常范圍內(nèi)；治療后LAD及RVD-L無明顯變化。與治療前相比，治療后TAPSE較基線水平明顯縮短[(15.15±3.42) mmvs(18.56±5.69) mm，P=0.000 1]；治療后TAPSE的變化多發(fā)生于T1～2期，占84%。

2.3 治療前后右心室縱向應(yīng)變參數(shù)的比較 結(jié)果(表1，圖2)顯示：與治療前相比，治療后RV GLS [(-15.76±3.27)%vs(-18.43±4.75)%，P=0.003 0]、RV FWLS [(-21.48±5.66)%vs(-25.72±6.71)%，P=0.002 0]和RVOT LS [(-11.83±3.74)%vs(-15.18±5.60)%，P=0.000 1]較基線水平明顯減小，減小多發(fā)生于T1～2期，分別占62%、60%及70%。治療后RV GLS及RVOT LS治療后低于正常值，而RV FWLS治療前后均在正常范圍內(nèi)。

2.4 預(yù)后生存分析 46例患者的隨訪時(shí)間均達(dá)到6個(gè)月，隨訪期間死亡4例；出現(xiàn)心臟不良事件5例，包括LVEF下降超過10%且低于53% 3例、肌鈣水平Ⅰ升高超過正常上限1例、出現(xiàn)心力衰竭2例；出現(xiàn)間質(zhì)性肺炎4例。

生存分析結(jié)果(圖3A～3C)顯示：RV GLS、RV FWLS減小及TAPSE縮短患者的死亡率更高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。未出現(xiàn)聯(lián)合終點(diǎn)事件(死亡聯(lián)合心臟毒性事件)患者的累計(jì)生存函數(shù)分析結(jié)果(圖3D～3F)顯示：早期(T4前)RV GLS、RV FWLS減小及TAPSE縮短患者出現(xiàn)聯(lián)合終點(diǎn)事件的概率更低，晚期(T4后)RV GLS、RV FWLS減小及TAPSE縮短患者出現(xiàn)聯(lián)合終點(diǎn)事件的概率更高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明RV GLS、RV FWLS減小及TAPSE縮短可能影響患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。

圖1 三尖瓣環(huán)平面收縮期位移(A)及右心室整體縱向應(yīng)變(B)測量示意圖

表1 腫瘤患者ICIs治療前后的超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

圖2 ICIs治療后TAPSE、RV GLS、RV FWLS及RVOT LS的變化

圖3 腫瘤患者的預(yù)后生存Kaplan-Meier曲線

3 討 論

3.1 PD-1/PD-L1抑制劑相關(guān)心肌損傷 PD-1/PD-L1抑制劑可控制腫瘤微環(huán)境、腫瘤特異性免疫反應(yīng)和腫瘤微環(huán)境中的能量代謝[6]，通過阻斷免疫逃避信號(hào)誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤反應(yīng)[3]，但其所致心臟毒性的相關(guān)機(jī)制尚未闡明。目前推測PD-1/PD-L1途徑具有心臟保護(hù)作用，而PD-1/PD-L1抑制劑破壞心臟的免疫耐受，可能涉及細(xì)胞毒性T細(xì)胞的過度激活和細(xì)胞毒性T細(xì)胞對心血管組織的浸潤[8-9]。多篇文獻(xiàn)[1,6,10-12]指出，PD-1/PD-L1缺乏或基因敲除的小鼠有心肌損傷傾向，甚至出現(xiàn)致命性心肌炎或嚴(yán)重的自身免疫性擴(kuò)張型心肌病，提示PD-1/PD-L1對心肌具有保護(hù)作用。故使用PD-1/PD-L1抑制劑進(jìn)行抗腫瘤治療時(shí)，應(yīng)重視其潛在的心肌損傷作用。

3.2 右心室功能評估 右心室功能評估已被證明對心力衰竭、肺動(dòng)脈高壓、肺動(dòng)脈栓塞、右心室心肌梗死和成人先天性心臟病等多種疾病具有重要的治療參考和預(yù)后預(yù)測意義[13-15]。但由于右心室的幾何形狀復(fù)雜和心肌壁薄，且右心室功能呈容量依賴性，定量評估具有挑戰(zhàn)性[13,16]。超聲心動(dòng)圖相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步為右心室功能的評估提供了便利。

3.2.1 TAPSE TAPSE是美國超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)(American Society of Echocardiography，ASE)及歐洲心臟病學(xué)會(huì)(European Society of Cardiology，ESC)等指出的用以評價(jià)右心室收縮功能的常用參考指標(biāo)[17-18]。其反映三尖瓣環(huán)外側(cè)部分朝向心尖部的收縮運(yùn)動(dòng)程度，是評價(jià)右心室收縮功能的有效指標(biāo)，具有識(shí)別癌癥患者右心室收縮功能微小變化的能力[19]，且與放射性同位素等測量的右心室整體收縮功能指標(biāo)具有較好的相關(guān)性。ASE指南指出TAPSE<16 mm提示右心室收縮功能不全[18]，而最新的英國超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)(British Society of Echocardiography，BSE)指南及多篇文獻(xiàn)將右心室收縮功能不全的TAPSE放寬為小于17 mm[20-21]。本研究顯示，治療后TAPSE較基線水平明顯縮短，縮短多發(fā)生于T1～2期；生存分析提示TAPSE縮短的患者死亡率可能更高，而聯(lián)合終點(diǎn)事件累計(jì)生存函數(shù)分析提示TAPSE縮短可能影響患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。DINI等[22]一項(xiàng)關(guān)于右心室功能的研究指出，與TAPSE持續(xù)異常的患者相比，表現(xiàn)出TAPSE縮短可逆性患者的存活率與右心室功能保留患者相似，印證了TAPSE對于右心室功能評估的重要性。

3.2.2 RV FAC RV FAC是ASE指南中提出的另一項(xiàng)右心室收縮功能評估指標(biāo)，表示右心室舒張末期和收縮末期面積比值的變化[17]。ASE指南及多篇文獻(xiàn)指出RV FAC<35%提示右心室收縮功能不全[18,20]。有研究[18]表明，RV FAC是肺栓塞及心肌梗死后患者并發(fā)心衰、猝死、卒中等不良事件及死亡率的獨(dú)立預(yù)測因子；對于使用ICIs抗腫瘤治療的患者，其對心臟相關(guān)不良事件具有一定預(yù)測價(jià)值。本研究結(jié)果顯示，腫瘤患者接受免疫治療后，RV FAC較基線值有所減小，但仍在正常范圍內(nèi)，考慮與隨訪時(shí)間較短相關(guān)，且右心室解剖復(fù)雜、形態(tài)不一，不排除不同角度切面測量的右心室面積變化較大可能。

3.2.3 縱向應(yīng)變 文獻(xiàn)[23-24]提示，RV GLS、RV FWLS及RVOT LS的截?cái)嘀捣謩e為-17.3%、-19.5%及-14.0%。在病理情況下，右心室重塑時(shí)，在出現(xiàn)壓力超負(fù)荷后擴(kuò)張，進(jìn)而限制了左心室充盈，損害了左心室Frank-Starling機(jī)制，導(dǎo)致其每搏輸出量減少[25]，造成嚴(yán)重的心臟功能損害，故早期識(shí)別右心室損害有助于改善腫瘤患者的整體心功能。ESC認(rèn)為GLS可用于識(shí)別亞臨床左心室心臟毒性，比傳統(tǒng)的超聲心動(dòng)圖參數(shù)更敏感。有文獻(xiàn)[20]指出，RV GLS損害幾乎與左心室GLS損害同時(shí)發(fā)生，并且被Keramida等[26]一項(xiàng)關(guān)于曲妥珠單抗治療乳腺癌效果的研究證實(shí)。腫瘤患者的RV GLS是唯一具有一致和同質(zhì)性的收縮功能評估指標(biāo)[19]，故RV GLS對于腫瘤患者早期右心室功能評估及預(yù)后評估十分重要。本研究結(jié)果顯示，ICIs治療后RV GLS和RVOT LS較基線水平下調(diào)明顯，并且小于正常值，減小多發(fā)生于T1～2期；同時(shí)生存分析預(yù)測提示，RV GLS減小患者的死亡率更高，說明RV GLS是反映右心室功能早期改變的良好指標(biāo)。

右心室功能取決于前后負(fù)荷、收縮力、心包約束及與左心室的相互作用等多種因素，這些因素受多種機(jī)制和病理生理?xiàng)l件的影響，當(dāng)其中一個(gè)因素變化時(shí)，右心室的功能將進(jìn)行代償[25]。右心室對后負(fù)荷的變化十分敏感，即使在前負(fù)荷正常的情況下，肺動(dòng)脈壓的異常輕微變化也會(huì)損害右心室和整體心臟功能[27]。RV FWLS是評估肺高壓患者右心室功能的首選方法[28]。本研究結(jié)果顯示，ICIs治療早期RV FWLS已減小，雖然治療前后均在正常范圍內(nèi)，但預(yù)測的患者死亡率較未減小者有升高趨勢，且聯(lián)合終點(diǎn)事件累計(jì)生存函數(shù)分析提示RV FWLS減小可能對患者的遠(yuǎn)期預(yù)后產(chǎn)生影響。

本研究結(jié)果顯示，與治療前相比，治療后RV GLS、RVOT LS減小，TAPSE縮短，且不在正常范圍內(nèi)，以右心室應(yīng)變變化更為顯著。右心室與左心室共用室間隔，室間隔受左心功能影響較大，因此RV FWLS較RV GLS更能反映右心室收縮功能變化。但本研究中治療后RV GLS的變化，可能提示ICIs免疫治療對心肌產(chǎn)生了彌漫性損傷，而不僅局限于對右心室產(chǎn)生損傷。

綜上所述，腫瘤患者采用PD-1/PD-L1抑制劑治療后右心室功能下降，多出現(xiàn)于治療后21～42 d；應(yīng)用TAPSE及二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可較早發(fā)現(xiàn)亞臨床右心室心肌毒性。本研究存在一定局限性：隨訪時(shí)間較短、患者數(shù)量相對較少。因此，這些發(fā)現(xiàn)需要多中心、大樣本量研究來加以驗(yàn)證。