血管緊張素受體-腦啡肽酶抑制劑關(guān)于心肌纖維化的研究進(jìn)展

何璐，王曦,2*

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)研究生院，重慶 400010；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 400010）

0 引言

全球近三分之一的人死于心血管疾病[1]。心力衰竭（heart failure,HF）是一種復(fù)雜的臨床癥狀群，是各種器質(zhì)性心臟病發(fā)展的終末階段,被稱為心血管領(lǐng)域最后的戰(zhàn)場[2]。根據(jù)射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）的不同，HF可分為三種類型。一是射血分?jǐn)?shù)減少的心衰（heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF），EF＜40%；二是射血分?jǐn)?shù)中間范圍心力衰竭（heart failure with mid-range ejection fraction,HFmrEF），指EF處于40%～49%的心衰；三是EF＞50%的心衰，稱為射血分?jǐn)?shù)保留心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF）[3-4]。慢性充血性心衰患者心臟結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，左室重構(gòu)是主要表現(xiàn)，其病理改變包括心肌細(xì)胞的肥大、壞死和凋亡,以及成纖維細(xì)胞的增生和心肌間質(zhì)纖維化。在各種致病因素(炎癥、缺血、缺氧等)作用下，正常的心肌組織結(jié)構(gòu)中過量的膠原纖維積聚，膠原含量顯著升高或者膠原比例失調(diào)，將引起心肌纖維化，最終導(dǎo)致心力衰竭的發(fā)生和進(jìn)展[5]。目前認(rèn)為心肌膠原代謝受到多種因素的調(diào)控，包括RAAS系統(tǒng)，并與心功能障礙、心律失常甚至心源性猝死密切相關(guān)。心肌纖維化是決定心血管疾病預(yù)后的關(guān)鍵性因素[6]。ARNi作為一種全新作用機(jī)制的心衰治療藥物,雙重抑制RAAS系統(tǒng)，對心衰患者有抗心肌纖維化作用，逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)，改善患者預(yù)后。本文就ARNi關(guān)于心肌纖維化的研究進(jìn)展作一綜述。

1 ARNi概述

ARNi作為一種全新作用機(jī)制的心衰治療藥物,一方面可以阻斷血管緊張素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）的信號傳導(dǎo),另一方面還可以通過抑制腦啡肽酶（neprilysin，NEP），抑制利鈉肽的分解以增強利鈉肽的作用,雙重抑制RAAS系統(tǒng)[7]，顯著改善預(yù)后[8][9]。血管緊張素受體拮抗劑（angiotensin receptor blockers，ARBs）可阻止AngⅡ與AngⅡ的I型(AT)受體結(jié)合，從而抑制AngⅡ誘導(dǎo)的血管收縮、醛固酮釋放、交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮、血管重構(gòu)和心臟重構(gòu)[10]。腦啡肽酶或中性內(nèi)肽酶(neutral endopeptidase，NEP)，是一種跨膜鋅依賴的金屬蛋白酶。NEP抑制利鈉肽的降解，而心衰時利鈉肽主要作用于心肌細(xì)胞及心肌成纖維細(xì)胞，通過結(jié)合并激活利鈉肽受體，使細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸鳥苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）水平升高，從而抑制心肌成纖維母細(xì)胞增生分化，抑制心肌纖維化；同時cGMP激活cGMP依賴性蛋白激酶（cGMPdependent protein kinases，PKGs），PKGs抑制細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流，從而降低胞內(nèi)Ca2+濃度，發(fā)揮松弛心肌、抗心肌肥厚的作用[11]。另外NEP參與AngⅡ的降解，抑制NEP的降解可增加循環(huán)中AngⅡ的水平，從而減弱AngⅡ的作用[12]。因此，在ARB的基礎(chǔ)上加用NEP抑制劑，對心臟重構(gòu)有協(xié)同作用。沙庫巴曲/纈沙坦（Sacubitril/Valsartan），即LCZ696，是目前已在全球上市的唯一ARNi，由于阻斷了AT受體和抑制了NEP的降解，在HF尤其是HFrEF的治療中取得了矚目的成果。

2 PARADIGM-HF試驗結(jié)果回顧

2014年發(fā)表的PARADIGM-HF試驗[8]比較了Sacubitril/Valsartan和依那普利對HFrEF患者全因死亡和心衰住院的影響。該研究共納入了8399名NYHA(New York Heart Association)分級為II-IV級的HFrEF。研究納入的受試者需滿足LVEF≤35%、血利鈉肽水平升高以及至少使用相當(dāng)于10mg/d的依那普利的ACEI/ARB類藥物治療4周。同時患者可能仍需使用β受體阻滯劑或醛固酮拮抗劑。這些患者被隨機(jī)分配到LCZ696組（200mg/d，bid）和依那普利組（10mg/d，bid），中位隨訪27個月。研究結(jié)果表明，與ACEI類藥物依那普利相比，LCZ696使心血管死亡風(fēng)險降低20%（HR=0.8,95%CI：0.73～0.87，P＜0.001），全因死亡率風(fēng)險下降16%（HR=0.84,95%CI：0.71～0.89，P＜0.001），心衰再入院率減少21%（P＜0.001），同時減輕心衰癥狀和活動耐力限制（P=0.001）。從安全性方面看，LCZ696與依那普利相比，咳嗽、高血鉀、腎損傷或因不良反應(yīng)停藥的發(fā)生率較低，且不增加血管性水腫的風(fēng)險。Sacubitril/Valsartan較依那普利能夠進(jìn)一步降低死亡率和猝死風(fēng)險。該研究一經(jīng)發(fā)表，加拿大心血管學(xué)會（CCS）隨即在更新的心力衰竭患者管理指南中推薦應(yīng)用 ARNI 類藥物。此后，2016 年歐洲心臟病學(xué)會（ESC）《急慢性心衰診斷治療指南》[4]，美國心臟病學(xué)會（ACC）、美國心臟協(xié)會（AHA）、美國心衰學(xué)會（HFSA）分別更新 2017 新版急慢性心衰診療指南[13]，以及2018年我國心力衰竭診斷和治療指南[14]、我國首部擴(kuò)張性心肌病診斷和治療指南[15]，同步對 ARNI 類藥物進(jìn)行I類推薦，使用ARNI替代ACEI或ARB用于心衰基礎(chǔ)治療，以進(jìn)一步降低HFrEF發(fā)病率和死亡率。

3 抑制心肌纖維化是ARNi降低心源性死亡的潛在機(jī)制之一

然而Sacubitril/Valsartan較依那普利治療更多獲益的機(jī)制目前并不明確。有學(xué)者認(rèn)為ARNI類藥物有抗心律失常作用，從而降低心源性死亡[16]。Antonio等的研究，納入42名HFrEF患者，慢性心衰標(biāo)準(zhǔn)治療下LVEF≤40%，NYHA≥II級，擬行LCZ696治療。LCZ696開始劑量為49/51 mg，每日兩次。使用依那普利＜10mg/日或同等當(dāng)量的病人開始劑量為24/26mg，每日兩次。每2-4周劑量加倍，直至達(dá)到維持劑量97/103mg，每日兩次。加量過程中若收縮壓＜100mmHg，血鉀＞5.5mmol/L或腎小球濾過率＜60mL/min，則維持當(dāng)前劑量。隨訪6個月后，觀察到口服ARNi后患者QRS波時限(125.1 vs.120.8ms,P=0.033)、QTC間期(451.9 vs.426.0 ms,P＜0.001)顯著降低[17]。對于植入心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器（Implantable cardioverter defibrillator，ICD）的患者，西班牙一項研究納入120例ICD患 者，LVEF≤40%，NYHA≥II級,在 前9個月的時間里，患者接受100%血管緊張素抑制治療，即ACEi或ARB、β-blocker和鈣離子通道阻滯劑（Calcium channel blocker，CCB）治療。隨后，所有患者的ACEi或ARB均改為LCZ696，隨訪9個月，分析適當(dāng)?shù)碾姄簟⒎浅掷m(xù)性室性心動過速(NSVT)、室性早搏(PVC)負(fù)荷和雙室起搏率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)LCZ696可顯著降低NSVT發(fā)作(LCZ696 vs ACEi/ARB:5.4±0.5 vs 15±1.7;P＜.002)，持續(xù)室性心動過速，適當(dāng)?shù)腎CD電擊(0.8% vs 6.7%;P＜.02)，PVC發(fā)作頻率(33±12 vs 78±15;P＜.0003)；增 加 雙 室 起 搏 率（98.8%±1.3% vs 95%±6%;P＜.02）[18]。與ACEI或ARB類 藥 物 相 比，Sacubitril/Valsartan可減少室性早搏負(fù)擔(dān)，減少非持續(xù)性室性心律失常和適當(dāng)?shù)腎CD電擊。

心肌纖維化會導(dǎo)致心電不均勻傳導(dǎo)、傳導(dǎo)緩慢及折返的出現(xiàn),該機(jī)制常導(dǎo)致心肌病患者發(fā)生室性心律失常。心肌牽張與較高的早搏發(fā)生率相關(guān)，在一定的基質(zhì)中可能引發(fā)致命性心律失常。Sacubitril/Valsartan可能通過減少心肌纖維化和降低室壁張力，降低室性心律失常的發(fā)生率，進(jìn)一步降低猝死。在培養(yǎng)的新生大鼠心肌成纖維細(xì)胞和肌細(xì)胞中，用100nM的AngII刺激新生大鼠心肌成纖維細(xì)胞(NCF)和心肌細(xì)胞(NCM)，單獨給藥VAL，或聯(lián)合VAL與活性NEPi即LBQ-657 (LBQ)，然后用3[H]脯氨酸標(biāo)記48h和3[H]亮氨酸標(biāo)記60h，評價ARNi對培養(yǎng)的新生大鼠心肌成纖維細(xì)胞和肌細(xì)胞的抗纖維化和抗肥厚作用，觀察到ARNi有抗纖維化和抗肥厚作用（P＜0.001）[19]。此外，NEPi在細(xì)胞培養(yǎng)中具有直接的抗纖維化作用，這在體內(nèi)也得到了證實[20]。故抑制心肌纖維化可能是ARNi降低心源性死亡的潛在機(jī)制之一。

4 ARNi改善心肌纖維化的證據(jù)

在索婭等人的研究中，選取20只8周齡C57BL/6雄性小鼠，通過手術(shù)建立主動脈弓縮窄術(shù)（transverse aortic constriction,TAC）后模型，進(jìn)行藥物干預(yù)，觀察模型小鼠心臟的動態(tài)變化[21]。該研究將20只小鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(Sham組,n=10)和TAC模型組(TAC組,n=10)，通過超聲心動圖與血流動力學(xué)分析，可以看到TAC組小鼠主動脈縮窄術(shù)后血流峰值速度明顯高于假手術(shù)組。同時應(yīng)用H-E染色等方法，可發(fā)現(xiàn)TAC組小鼠心肌細(xì)胞橫截面積及纖維化程度顯著增加，從而達(dá)到模擬HFpEF早期心肌肥厚病理過程。隨后將TAC術(shù)后4周的小鼠隨機(jī)分為三個組，即LCZ696組(60mg/kg,n=8)、纈沙坦組(48mg/kg,n=8)及單純的TAC模型組(n=8)，分別給藥，4周后應(yīng)用超聲心動圖分析室壁厚度的變化，可見LCZ696組小鼠的室壁厚度明顯降低,且多種染色方法顯示該組小鼠心肌細(xì)胞橫截面積及纖維化明顯減小。該研究結(jié)果顯示ARNi類藥物沙庫巴曲纈沙坦降低了HFpEF小鼠的心肌肥厚和纖維化,減輕了心臟舒張功能障礙。與纈沙坦組相比,LCZ696組抑制心肌肥厚及纖維化的作用強于單獨應(yīng)用ARB類藥物。這種效應(yīng)歸功于LCZ696對腦啡肽酶特異性的抑制作用。

Von Lueder[22]等人的研究以6-8周的成年雄性小鼠為實驗對象，使其接受左前降支結(jié)扎誘導(dǎo)心肌梗死，按2：1的比例分為LCZ696 組（MI-ARNi）和對照組（MI-Vhc），探討LCZ696對心衰的作用。術(shù)后1周開始治療，治療4周后MI-ARNi與MI-Vhc相比，LV 舒張末期直徑縮短(9.7±0.2 vs 10.5±0.3)，LVEF升 高(60±2 vs 47±5%)，左 室 重 量 減輕(803±25 vs 887±20，P＜0.05)，心肌肥厚減輕。非梗死遠(yuǎn)端心肌纖維化程度和梗死周圍區(qū)纖維化程度均顯著降低。故鑒于LCZ696對心肌纖維化和心肌肥厚具有明顯的抑制作用，LCZ696可以緩解心肌梗塞后的心臟重塑和功能障礙。

Juan等人關(guān)于兔子缺血性HFrEF的研究[23]，將2.5Kg成年新西蘭雄兔麻醉，經(jīng)左胸切口暴露心臟，使左前降支(LAD)冠狀動脈閉塞45分鐘，再灌注。術(shù)后每周行超聲心動圖，5周后證實EF降至約40%。從第6周開始，隨機(jī)給予口服安慰劑、SAC/VAL (Sacubitril/Valsartan 10 mg/kg, bid)或VAL (Valsartan 9.1mg/kg/day)。藥物治療后4周，采用深度麻醉下心臟切除術(shù)處死家兔，于脫水石蠟包埋前用10%福爾馬林固定心臟24小時，用小天狼星紅染色心肌切片評價心肌纖維化程度。取出心臟，用小天狼星紅染色觀察心肌纖維化，發(fā)現(xiàn)SAC/VAL在減輕纖維化并改善左心室功能方面可能比單用同等劑量VAL有更好的效果。多項動物實驗均提示LCZ696能有效抑制心肌纖維化，改善左室功能。在臨床實踐中，多采用臨床評估，即通過心臟大小、LVEF等指標(biāo)來判斷LCZ696治療效果。

目前臨床上通常檢測血液中的生物標(biāo)志物,以早期診斷和評估心肌纖維化疾病?，F(xiàn)已發(fā)表的研究中探討了多種參與心肌纖維化過程的生物標(biāo)志物，如膠原代謝相關(guān)細(xì)胞因子[24]、可溶性ST2 (sST2)[25]、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)-1、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9[26]、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF) -β[27]、PKG信號[28]等。這些生物標(biāo)志物組合應(yīng)用，再加上miRNA，對預(yù)測預(yù)后、探索心肌纖維化的機(jī)制更具說服力[29]。對于慢性HF患者，測定這些指標(biāo)還可以用于進(jìn)一步危險分層，評估ARNi類藥物療效[13]。

心臟磁共振（cardiac magnetic resonance， CMR）是測量左右心室容量、質(zhì)量和射血分?jǐn)?shù)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，當(dāng)超聲心動圖未能作出診斷時，CMR是最好的替代影像檢查。CMR的對比劑延遲增強(late gadolinium enhancement，LGE)和T1成像技術(shù)是評估心肌纖維化的首選影像檢查[14]。由于心肌纖維化組織內(nèi)毛細(xì)血管密度下降，在對比劑強化時，正常心肌給藥后迅速顯影并排空，壞死和瘢痕組織則排空延遲，因此注射造影劑后延遲10分鐘成像，壞死、瘢痕組織殘余造影劑，呈高信號。LGE替代心內(nèi)膜活檢，是研究心肌纖維化和心肌疾病的另一個很好的方法。但現(xiàn)暫未有通過CMR定量技術(shù)評價ARNi抗心肌纖維化作用的研究發(fā)表。

5 結(jié)語

盡管 HF 的診治取得了許多進(jìn)展，但HF病死率仍很高。多項試驗及生物標(biāo)志物均證實，ARNi作為一種全新作用機(jī)制的心衰治療藥物,雙重抑制RAAS系統(tǒng)，對HF患者有抗心肌纖維化作用，逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)，改善HF患者臨床癥狀并減少長期死亡率。CMR可定量評價ARNi抑制心肌纖維化的作用，現(xiàn)暫未發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究。臨床評估、生物標(biāo)志物、CMR定量技術(shù)，三者聯(lián)合使用可以幫助一線醫(yī)生更好地評估HF患者治療效果。