GDF-15在預測和監控表柔比星/環磷酰胺-多西他賽-曲妥珠單抗輔助治療HER-2陽性乳腺癌患者產生心臟毒性中的作用

胡 琳 沈 佳

人表皮生長因子受體2(Human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)陽性乳腺癌其癌細胞侵襲性強，如不積極治療，患者往往預后不良[1-2]。曲妥珠單抗可以有效抑制HER-2陽性乳腺癌的癌細胞增殖并顯著改善患者預后[3-4]。然而，治療可能帶來嚴重的心臟毒性，且心臟毒性的發生風險在曲妥珠單抗和蒽環類化療藥物聯合使用的時候明顯增加[5-6]。生長分化因子15(Growth differentiation factor 15，GDF-15)被報道可能用來預測曲妥珠單抗聯合蒽環類化療藥物治療帶來的潛在心臟毒性[7]。然而此研究基于白色人種，對中國人群參考價值有限，且針對目前臨床上HER-2陽性乳腺癌患者最常用的輔助治療方案之一表柔比星/環磷酰胺-多西他賽-曲妥珠單抗(Epirubicin/cyclophosphamide-docetaxel-trastuzumab，EC-D-T)，GDF-15對其可能產生的心臟毒性的預測作用也尚不清楚。因此，本研究旨在評估EC-D-T輔助治療HER-2陽性乳腺癌患者的心臟毒性以及GDF-15對其心臟毒性發生風險的預測和監控作用。

1 資料和方法

1.1 研究對象

本研究連續納入于2014年1月—2016年12月在上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院接受手術治療且術后準備接受EC-D-T輔助治療的HER-2陽性乳腺癌患者73例。入組標準：(1)經臨床、影像、病理證實為原發性乳腺癌且經免疫組化或熒光原位雜交技術檢測確診為HER-2陽性乳腺癌；(2)術后準備接受EC-D-T輔助治療；(3)年齡大于18周歲；(4)左心室射血分數(Left ventricular ejection fraction，LVEF)≥55%；(5)美國東部腫瘤協作組(Eastern Cooperative Oncology Group，ECOG)體力狀況評分≤1。排除標準：(1)轉移性乳腺癌；(2)既往或同期患有其他惡性腫瘤；(3)嚴重感染；(4)骨髓、肝臟或腎臟功能嚴重異常；(5)冠心病、心肌梗死、心衰史；(6)妊娠和哺乳期婦女。入組患者平均年齡為49.7±7.2歲，平均身體質量指數(Body mass index，BMI)為22.7±2.2 kg/m2；ECOG評分0分的患者53例(72.6%)、1分的患者20例(27.4%)；吸煙患者15例(20.5%)；患有高血壓的患者14例(19.2%)、糖尿病的患者4例(5.5%)、高血脂患者19例(26.0%)、高尿酸血癥患者12例(16.4%)、慢性腎病患者5例(6.8%)；基線期平均LVEF為(66.3±4.8)%、心肌肌鈣蛋白I(Cardiac troponin I，cTnI)中位水平為0.04 ng/mL(四分位值：0.01～0.08 ng/mL)、氨基末端腦鈉肽前體(N terminal pro B type natriuretic peptide，NT-proBNP)中位水平為0.08 ng/mL(四分位值：0.06～0.10 ng/mL)。本研究獲得上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院倫理審查委員會批準，入組前所有患者均已簽署知情同意書。

1.2 治療方案

所有患者術后接受EC-D-T輔助治療，具體方案如下：表柔比星(E)100 mg/m2d1靜脈注射(iv)，環磷酰胺(C)600 mg/m2d1 iv，21天為1個周期，連續4個周期。然后序貫多西他賽(D)75～100 mg/m2d1 iv，21天為1個周期，連續4個周期；曲妥珠單抗(T)4 mg/kg iv與多西他賽(D)第一次使用時一起聯用，隨后每周2 mg/kg，連續11周后(即多西他賽4個周期結束后)，再以6 mg/kg d1 iv，21天為1個周期，連續12個周期。曲妥珠單抗前后共計使用1年。

1.3 血液樣本采集和處理

分別于輔助治療前(M0)、表柔比星和環磷酰胺化療第4個周期結束時(M3)、多西他賽化療第4個周期結束時(M6)以及曲妥珠單抗6 mg/kg d1 iv，21天為1個周期，治療第4個周期結束時(M9)、第8個周期結束時(M12)和第12個周期結束時(M15)采集所有患者的血液樣本。采集的樣本室溫下放置30 min待其凝固后，在3 000 r/min 4℃條件下離心分離10 min，吸取血清轉移至EP管置于-80℃保存，待后續檢測。

1.4 GDF-15、cTnI、NT-proBNP水平檢測

分別于M0、M3、M6、M9、M12和M15檢測患者血清中GDF-15、cTnI和NT-proBNP水平。其中cTnI和NT-proBNP使用ADVIA Centaur XP免疫發光分析儀及配套試劑進行檢測；GDF-15使用商業化酶聯免疫吸附測定試劑盒進行檢測，其檢測過程完全依照使用說明書進行。

1.5 心臟毒性評估

患者于M0、M3、M6、M9、M12、M15接受心臟超聲檢查，并通過超聲心動圖評估患者LVEF水平，評估標準參考修正的Simpson方法[8]。患者出現以下任意一種情況即定義為發生心臟毒性：(1)LVEF水平相對于治療前(M0)下降≥10%且LVEF的絕對值低于53%(正常值)[9]；(2)心衰、急性冠狀動脈綜合征或重度威脅生命的心率失常[10]。

1.6 統計方法

采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析，連續性數據以均值±標準差或中位值(四分位間距)表示，分類數據以頻次(百分比)表示。重復測量數據的比較采用重復測量方差分析；不同時間點前后比較采用配對t檢驗并采用Bonferroni校正；相同時間點組間比較采用獨立樣本t檢驗并采用Bonferroni校正。心臟毒性預測因素采用單因素和多因素Logistic回歸進行分析，P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 患者在不同時間點的LVEF水平

不同時間點LVEF采用重復測量方差分析Greenhouse-Geisser校正(F=127.946，P<0.001)，表明不同時間點LVEF差異具有統計學意義。啟動EC-D-T輔助治療后，LVEF水平逐漸降低，直至M9后開始有一定數值上的回升。LVEF水平在M3、M6、M9、M12和M15均顯著低于M0(P<0.001)(表1)。

表1 不同時間點的LVEF水平

2.2 不同時間點心臟毒性的發生率

患者在研究期間出現△LVEF≥10%和LVEF<53%的總事件數為58例，而出現心衰、急性冠狀動脈綜合征和重度威脅生命的心率失常的事件數均為0例，因此合計出現心臟毒性的事件數為58例。同時，在M0，M3，M6，M9，M12和M15，累計發生心臟毒性的患者數分別為0(0.0%)，0(0.0%)，10(13.7%)，16(21.9%)，20(27.4%)和21(28.8%)(表2)。

表2 不同時間點心臟毒性發生率[n(%)]

2.3 發生和未發生心臟毒性患者在不同時間點GDF-15、cTnI及NT-proBNP的水平

重復測量方差分析結果表明GDF-15(P<0.001)、cTnI(P<0.001)和NT-proBNP(P<0.001)在不同時間點有統計學差異。根據患者是否在M15內發生心臟毒性，將患者分為發生心臟毒性患者(N=21)和未發生心臟毒性患者(N=52)。在M0(P=0.036)，發生心臟毒性患者其GDF-15水平顯著高于未發生心臟毒性患者。同時，在M0(P<0.001)，M3(P<0.001)，M6(P=0.006)，M9(P=0.030)，M12(P<0.001)和M15(P=0.024)，發生心臟毒性患者其cTnl水平也顯著高于未發生心臟毒性患者。此外，發生心臟毒性患者其在各個時間點的NT-proBNP水平與未發生心臟毒性患者無統計學差異(P>0.05)(表3)。

表3 不同時間點GDF-15、cTnI、NT-proBNP在發生和未發生心臟毒性患者中的水平

2.4 心臟毒性預測因素的Logistic回歸分析

單因素Logistic回歸分析表明GDF-15(P=0.010)，BMI(P=0.019)，吸煙(有vs. 無)(P=0.023)，高血壓(有vs. 無)(P=0.013)，高血脂(有vs. 無)(P=0.042)及cTnl(P<0.001)可能是接受EC-D-T治療的HER-2陽性乳腺癌患者心臟毒性的影響因素，多因素Logistic回歸分析表明僅有cTnl(P=0.015)水平是接受EC-D-T治療的HER-2陽性乳腺癌患者出現心臟毒性的獨立預測因素(表4)。

表4 心臟毒性預測因素的Logistic回歸分析

3 討論

曲妥珠單抗聯合蒽環類化療藥物治療是目前臨床上治療HER-2陽性乳腺癌最常用的化療方案之一[11]。然而，這兩個藥物都存在潛在的心臟毒性風險，且兩者聯合用藥引發的嚴重心臟毒性作用也被廣泛報道[5，12]。例如，在一個大樣本觀察性研究中，652(17.5%)例接受曲妥珠單抗或曲妥珠單抗聯合蒽環類化療藥物治療的HER-2陽性乳腺癌患者出現心臟毒性；251(7.6%)例患者出現LVEF明顯下降；106(2.8%)患者出現有癥狀的充血性心力衰竭[12]。在另一個臨床研究中，39(27.3%)例接受曲妥珠單抗聯合蒽環類化療藥物治療的HER-2陽性乳腺癌患者出現心臟毒性，而僅有11(8.1%)例接受蒽環類化療藥物聯合環磷酰胺治療的患者出現心臟毒性[6]。在本研究中，HER-2陽性乳腺癌患者接受EC-D-T輔助治療后LVEF顯著降低；同時，患者接受治療后的累計心臟毒性發生率達到28.8%，數值上略高于以往研究的17.5%和27.3%。可能的原因為：(1)本研究所有患者均接受EC-D-T輔助治療，與以往研究患者的治療方式及持續時間不完全相同；(2)心臟毒性的評估時間差異與納入患者的基線信息差異(如種族，年齡等)也可能導致本研究心臟毒性發生率高于以往研究。

GDF-15被發現與心血管疾病發生發展密切相關[13-15]。有研究發現GDF-15水平與LVEF<30%和高敏肌鈣蛋白T顯著正相關，且其高表達是心衰患者不良預后的獨立預測因素，提示GDF-15對心衰患者疾病嚴重程度和預后具有預測價值[14]。另一項研究發現GDF-15可以區分先天性心臟病伴肺動脈高壓患兒和不伴肺動脈高壓患兒，提示GDF-15對先天性心臟病患兒肺動脈高壓的患病風險具有預測作用[15]。鑒于GDF-15對多種心血管疾病患病風險和嚴重程度具有預測作用，我們推測GDF-15也可能對接受曲妥珠單抗聯合蒽環類化療藥物治療的HER-2陽性乳腺癌患者的心臟毒性發生風險具有預測價值。然而，目前僅有兩個相關報道，且這兩個研究均基于白色人種，對中國人群的參考意義有限[7-8]。在本研究中，我們發現接受EC-D-T治療后發生心臟毒性的HER-2陽性乳腺癌患者其在基線期的GDF-15水平均顯著高于治療后未發生心臟毒性的患者。我們結果可能的原因為：GDF-15在心肌損傷患者中表達上調，因此治療前GDF-15表達上調的HER-2陽性乳腺癌患者可能存在潛在的心肌損傷，而這類患者在接受EC-D-T治療后更容易出現心臟毒性[14-16]。

本研究尚有一些不足。首先本研究樣本量較小，可能降低統計學效能。其次，本研究只評估了GDF-15水平與接受EC-D-T治療后HER-2陽性乳腺癌患者的心臟毒性發生風險的關系，而GDF-15與這些心臟毒性的相關機制需要進一步深入研究。

綜上所述，GDF-15可能作為新的預測HER-2陽性乳腺癌患者接受EC-D-T治療后心臟毒性發生風險的生物標志物。