郭艳丽，薛 剑，李 军，郑本献，冯 霞，张孝忠

超敏肌钙蛋白I和N末端B型钠尿肽原对曲妥珠单抗致心脏毒性的预测价值

郭艳丽1,2，薛 剑1，李 军1，郑本献2，冯 霞2，张孝忠1

目的 评估超敏肌钙蛋白I(high-Sesitivity troponin I，hs-cTnI)和N末端钠尿肽原(N terminal brain natriuretic peptide，NT-proBNP)对曲妥珠单抗致心脏毒性的预测价值。方法 收集117例医院接受蒽环类化疗药物序贯曲妥珠单抗治疗的乳腺癌患者的病例资料，在蒽环类化疗前(visit1)和曲妥珠单抗用药前(visit2)、曲妥珠单抗治疗开始的3个月(visit3)及随后每3个月1次进行全面的心脏检查和超声心动图评估心功能。在visit1、visit2和visit3检测hs-cTnI 和NT-proBNP的浓度，共随访15个月，发生心脏毒性事件为观察终点。根据曲妥珠单抗致心脏毒性的诊断指标,将患者分为心脏毒性组和非心脏毒性组。评价hs-cTnI 和NT-proBNP对曲妥珠单抗致心脏毒性的预测价值。结果 16例出现心脏毒性，心脏毒性组与非心脏毒性组的hs-cTnI水平在Visit2和Visit3，两组组间比较有统计学差异(P<0.05)，而NT-proBNP仅在曲妥珠单抗治疗治疗开始3个月两组间比较差异有统计学意义(P<0.01)。以曲妥珠单抗治疗开始3个月的血清hs-cTnI和NT-proBNP浓度水平进行ROC曲线分析，可见hs-cTnI的AUC、特异度和敏感性都很高，且均优于 NT-proBNP ，故可认为，hs-cTnI是一个曲妥珠单抗致心脏毒性的预测生物标志物。

超敏肌钙蛋白I；N末端钠尿肽原；心脏毒性；预测价值

人体表皮生长因子受体-2(Her-2)为乳腺癌的主要致病相关基因，曲妥珠单抗作为抗HER-2的单克隆抗体，已经成为HER-2阳性乳腺癌治疗的主要靶向治疗药物，它联合化疗药物可有效延长乳腺癌患者的中位生存期，使乳腺癌成为“慢性病”。然而，曲妥珠单抗存在心脏毒性，正引起人们关注。Bowles等[1]发现，单一使用曲妥珠单抗所致心脏毒性的发生率为2.5%～4.7%，在经过蒽环类为基础的化疗后给予曲妥珠单抗治疗的患者心功能障碍的发生率高达27%[1-3]。显然，由于蒽环类抗生素和曲妥单抗联合使用，增加了老年乳腺癌患者心脏毒性的风险[4,5]。蒽环类或曲妥珠单抗所致的心脏损害，在临床症状出现及超声心动图检出心功能不全之前早已存在，目前唯一推荐的监测化疗药物所致心脏毒性的指标是超声心动图的左室射血分数(LVEF)，但越来越多的研究表明，心肌细胞坏死导致的心脏损害在LVEF降低之前已经发生。因此，需要寻找出能发现心脏结构与功能早期微细变化的方法。近年来发现，一些生物标志物与心脏毒性的发展密切相关[6,7]，本研究通过分析117例乳腺癌患者治疗期间hs-cTnI和NT-proBNP的浓度变化，探讨其在预测曲妥珠单抗致心脏毒性中的临床价值。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2013-06至2014-12我院Her-2阳性并符合AC(蒽环类+环磷酰胺)→TH(紫杉类+曲妥珠单抗)方案治疗的早期乳腺癌患者，共117例进行前瞻性研究，年龄32～69 岁，中位年龄47岁。纳入标准：(1) 同意入组并签署知情同意书；(2)女性，年龄≥18岁；(3)卡氏评分(kps)≥70分 ；(4)病理证实为浸润性乳腺癌根据第7版AJCC分期标准，病理分期为Ⅰ-Ⅲ期的患者；(5)HER-2阳性：免疫组织化学(IHC)检测，HER-2表达呈现++或+++，并且荧光原位杂交检测结果为阳性；(6)符合AC-TH治疗方案的患者；(8)肝肾功能、肌钙蛋白、心肌酶谱和脑钠素测定正常。排除标准：(1)双乳癌或存在远处转移；(2)显著的心血管病患者包括心功能不全(LVEF≤50%)、心律失常、未控制的高血压、心绞痛等；(3)其他肿瘤病史，曾接受过蒽环类或曲妥珠单抗治疗。剔除标准: 治疗期间因各种原因中止治疗的患者，未定期复查而使主要观察指标缺失者。

1.2 方法

1.2.1 给药方案 AC-TH方案，即给予多柔比星(60 mg/m2)+环磷酰胺(600 mg/m2)， 每21 d 1次，共4个周期，之后转到两种方案之一：(1)紫杉醇(80 mg/m2)同步使用曲妥珠单抗(初始负荷剂量为4 mg/kg，随后剂量为2 mg/kg)，每周给药1次共12周；(2)多西他赛(80 mg/m2)同步使用曲妥珠单抗(初始负荷剂量为8 mg/kg，随后剂量为6 mg/kg)每21 d 1次，共4个周期。在紫杉醇或多西他赛使用完毕后，继续使用曲妥珠单抗(6 mg/kg)。每21 d 1次，使用1年。

1.2.2 观察指标 基于欧洲医学肿瘤学学会(ESMO)指南，用于检测化疗引起心脏毒性的方法是超声心动图，在抗肿瘤化疗期间应每3个月1次进行全面的心脏检查和超声心动图评估[8]。本研究在蒽环类药物用药前(visit1)、曲妥珠单抗用药前(visit2)和曲妥珠单抗治疗开始后的3个月(visit3)及随后1年，每3个月1次进行全面的心脏检查和超声心动图评估心功能，并在visit1、visit2和visit3增加检测hs-cTnI 和NT-proBNP的浓度。

1.2.3 测定方法 采用ELISA酶联免疫法对两组患者的血浆 hs-cTnI浓度进行测定；采用Roche电化学发光仪对两组患者的血浆NT -proBNP浓度进行测定。

1.2.4 随访 每3个月1次随访(门诊复查、电话随访或电子病例)，共15个月。以曲妥珠单抗所致心脏毒性的诊断标准进行评价，发生心脏毒性事件即观察终止。曲妥珠单抗所致心脏毒性的诊断标准依据2002年美国的心脏毒性审查与考核委员会(CREC)确定，即LVEF从基线下降≥5%，降至<55%，伴有心衰症状和体征；或LVEF从基线下降≥10%，降至<55%，无心衰症状和体征[9]。

2 结 果

2.1 一般临床资料 在蒽环类药物治疗前，心脏毒性组和非心脏毒性组之间的年龄、体重、肿瘤位置、雌激素受体、孕激素受体 、肿瘤分期、LVEF等一般资料比较，差异无统计学意义。

2.2 血清hs-cTnI和NT-proBNP水平与各时间点的关系 心脏毒性组与非心脏毒性组的hs-cTnI水平(visit1)差异无统计学意义。在visit2和visit3，心脏毒性组hs-cTnI水平与非心脏毒性组之间比较差异有统计学意义(P<0.05)。随visit2到visit3的时间变化，心脏毒性组hs-cTnI水平呈进行性、大幅度上升，且比较差异有统计学意义(P<0.01)。这说明hs-cTnI水平可反映蒽环类和曲妥珠单抗药物导致的心脏毒性作用，且hs-cTnI(visit2)水平高的患者曲妥珠单抗治疗后更易发生心脏毒性。心脏毒性组与非心脏毒性组的NT-proBNP水平(visit2)比较差异无统计学意义，然而hs-cTnI(visit2)水平两组比较差异有统计学意义(P<0.05)，这点说明NT-proBNP未能较早期反映蒽环类抗生素导致的心脏毒性。在visit3，NT-proBNP水平两组比较，差异有统计学意义(P<0.01)，随visit2到visit3 的时间变化，心脏毒性组NT-proBNP水平升高明显，组内比较差异有统计学意义(P<0.05)，表明NT-proBNP可以反映曲妥珠单抗治疗后导致的心脏毒性作用(表1)。

2.3 血清hs-cTnI和NT-proBNP浓度水平对心脏毒性的预测价值 根据表1结果，以visit3的血清hs-cTnI和NT-proBNP浓度水平进行ROC曲线分析，可见N-proBNP 的预测价值不大，而hs-cTnI的曲线下面积(0.964)、特异度(92.08%)和敏感性(93.75%)均很高，故认为，当hs-cTnI>1373.2 pg/ml时可作为曲妥珠单抗心脏毒性的早期预测生物标志物(表2)。

项目心脏毒性组(n=16)非心脏毒性组(n=101)tPhs⁃cTnI(pg/ml) visit1759．80±142．19770．89±146．530．2820．778 visit21208．23±136．35904．74±99．4210．7440．024 visit31656．65±238．84①1038．60±223．5210．1820．01NT⁃proBNP(ng/L) visit139．56±36．3335．27±34．020．4650．643 visit236．31±26．9639．39±39．910．2970．767 visit383．81±83．92②46．96±35．373．0570．01

注：与Visit 2比较， ①P<0.01 ②P<0.05

表2 早期乳癌患者血清hs-cTnI和 NT-proBNP对心脏毒性的预测价值

3 讨 论

蒽环类药物一直是抗肿瘤辅助化疗的基石，也是引起心脏毒性最主要的化疗药物，其分子机制主要是产生氧自由基，从而破坏心肌细胞膜脂质、蛋白质、脱氧核糖核酸结构导致心肌细胞永久性损伤及死亡，严重后果是发展成左心室功能不全，甚至衰竭[10]。有些学者认为，蒽环类药物导致的左心室功能损害是不可逆的，但也有研究称，这种假说有点武断，因为，只有当心肌细胞的损害达到死亡阈值，才会导致不可逆的左室功能不全。当它的损害没达到不可逆转的阈值，心肌细胞惊人的休眠能力，可能会发生可逆性修复[11]。曲妥珠单抗是Her-2过表达乳腺癌的主要靶向治疗药物，其分子机制主要是与心肌细胞的Erb2的细胞外结构域结合，阻断心肌细胞的Erb2-Erb4保护及生长促进途径[12,13]。曲妥珠单抗所致心脏毒性常在治疗开始3个月后出现，表现为伴有或不伴有症状的左心衰。这种心肌损害通常是可逆的，因为它涉及的是心肌细胞收缩力的损失，而非心肌细胞的破环，它既不是累积性的，也不是剂量依赖性的[14,15]。因此，在临床上应区分抗肿瘤药物的可逆性与不可逆性心功能不全。事实上，达到最小化心脏毒性的最佳途径将依赖心肌损害早期发现和及时的心脏干预措施。

在许多化疗相关心脏毒性的研究中，已证实超声心动图测量左室射血分数来预测心脏毒性的方法是不恰当的。而血清生物标志物或许是一种有效的预测手段，肌钙蛋白和B型尿钠肽是目前研究的热点。肌钙蛋白包括肌钙蛋白I、肌钙蛋白C和肌钙蛋白T 3个亚基，当心肌细胞膜破坏时，肌钙蛋白才能释放入血，其中肌钙蛋白I心脏特异性高达100%，敏感性也高达90%以上，为检测心肌损伤的金标准生物标志物。B型尿钠肽，是具有生物活性的天然激素，当左心室功能不全时，由于心肌扩张而由心肌细胞快速合成释放入血。由于其在正常人浓度极低，故B型尿钠肽水平的变化是评价心力衰竭的最好指标[16]。

评估血清生物标志物的对心脏毒性的预测价值主要集中在蒽环类药物治疗的患者，随着曲妥珠单抗导致心脏毒性的报道越来越多，曲妥珠单抗相关心脏毒性的研究引起了关注，笔者研究分析了hs-cTnI和 N-proBNP 在曲妥珠单抗相关心脏毒性的预测价值，发现NT-proBNP在曲妥珠单抗相关的心脏毒性的预测价值很小。与Fallah-Rad N、Sawaya H等人，在接受蒽环类药物治疗的乳腺癌患者中的研究结果一致[17]。但也有研究显示，BNP的连续监测，可能是心脏预测毒性高风险患者的一个有效工具，甚至在正常的LVEF情况下，BNP的高水平可以提示亚临床心肌应变[18-20]。目前，在hs-cTnI与化疗相关心脏毒性的研究结论中，有着不同的观点，多数学者认为cTnI水平与蒽环类化疗药物的心脏毒性相关[21-23]。本研究除得出了以上的结论外，并进一步证实了hs-cTnI水平与曲妥珠单抗治疗心脏毒性密切相关。在曲妥珠单抗治疗前，hs-cTnI水平较高的患者易发生心脏毒性，hs-cTnI水平在治疗期间呈进行性、大幅度升高，且hs-cTnI水平>1373.2 pg/ml是随后发生心脏毒性的高危患者。

本研究结果有重要的临床意义，但也有一定的局限性。首先研究样本有限，不能充分评估所有潜在的混杂因素的影响，有待进一步研究。此外，未能清楚区分发生的心脏毒性事件是继发于哪种药物，蒽环类药物或曲妥珠单抗或者两者的联合，因此在接受单种药物治疗的患者中的研究是必要的。尽管如此，笔者认为hs-cTnI可以作为一个预测曲妥珠单抗的心脏毒性的早期敏感指标在临床上推广。临床医师在接诊曲妥珠单抗治疗的患者中，应进行密切的肌钙蛋白监测，筛选出发生心脏毒性作用的高危患者，并监视心功能变化，必要时，心内科医师介入采取积极的心脏保护措施。

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(2017-03-21收稿 2017-06-10修回)

(责任编辑 张 楠)

Value of hs-cTnI and NT-proBNP in prediction of trastuzumab-induced cardiotoxicty

GUO Yanli1,2, XUE Jian1,LI Jun1, ZHENG Benxian2,FENG Xia2,and ZHANG Xiaozhong1.
1. Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Academy of Military Medical Sciences，Beijing 100071，China；2. No. 61 Research Institute of Equipment Development，Academy of Military Sciences, Beijing 100141，China

Objective To evaluate the predictive value of cardiac troponin I (hs-cTnI) and N terminal brain natriuretic peptide (NT-proBNP) for cardiac toxicity induced by trastuzumab.Methods Clinical data on 117 patients with breast cancer treated in our hospital with anthracycline chemotherapy and sequential therapy of trastuzumab was collected. At baseline (visit1),before administration of anthracycline (visit2), 3 months into the administration of trastuzumab and paclitaxel(visit3), 6 months into the administration of trastuzumab,hs- cTnI and NT-proBNP levels were detected.The follow-up was 15 months. Echocardiography and questionnaires were used every three months(a total of 6 times).The patients were divided into two groups according to the diagnostic criteria of cardiac toxicity to assess the predictive value of hs-cTnI and NT-proBNP in the cardiac toxicity of trastuzumab.Results There were 16 cases of cardiac toxicity. and the difference in hs-cTnI levels at Visit2 and Visit3 was statistically significant between the cardiac toxicity group and the non cardiac toxicity group (P<0.05), while levels of NT-proBNP were significantly different between the two groups only 3 months into trastuzumab treatment(P<0.01). ROC curve analysis of the serum hs-cTnI and NT-proBNP concentrations suggested that the AUC, specificity and sensitivity of hs-cTnI were quite good.Conclusions hs-cTnI can serve as a predictive biomarker of cardiac toxicity s induced by trastuzumab.

high-sensitivity troponin I; N terminal brain natriuretic peptide; cardiac toxicity; predictive value

郭艳丽，硕士，主治医师。

1.100071 北京，军事医学科学院附属307医院心内科；2.100141 北京，军事科学院第61研究所门诊部

张孝忠，E-mail：zxzz947136@163.com

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