高曼,白文樓,成思瑤,齊曉勇*
心力衰竭是導致全世界死亡率居高不下的重要原因,隨著人口老齡化和急性心血管疾病治療水平的改善,其發病率呈逐年上升趨勢[1]。射血分數保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)作為心力衰竭的一個重要亞型,發病率約占所有心力衰竭的50%[2],且具有不同于射血分數降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF) 的臨床特點和預后。與HFrEF患者相比,HFpEF患者中女性所占比例更高,平均年齡更大,共患疾病更多,包括高血壓、糖尿病、冠狀動脈疾病、心房顫動和肥胖等,但缺血性病因相對較少[3-4]。此外,HFpEF的死亡率雖低于HFrEF,但其住院率呈逐年增長趨勢[5-6],增加了心力衰竭治療的負擔。目前HFpEF的治療主要針對其癥狀、危險因素及合并癥,尚未發現有效改善患者不良預后及死亡率的藥物,僅有利尿劑作為指南的Ⅰ類推薦藥物用于明顯液體潴留的患者[7]。因此,HFpEF在改善臨床預后及降低死亡率方面仍存在一定挑戰。
腎素-血管緊張素-醛固酮系統(reninangiotensin-aldosterone system,RAAS)是參與心力衰竭神經體液調節的核心和關鍵,也是治療的重要靶點和方向。傳統的RAAS抑制劑包括血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitors,ACEI)、 血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(angiotensin receptor blockers,ARB)和鹽皮質激素受體拮抗劑。以上藥物在HFrEF患者中作為基礎用藥廣泛應用,但在HFpEF患者中改善預后并不顯著[8]。近年來發現了一類既能抑制RAAS,又能增強利鈉肽作用的新型藥物——血管緊張素受體腦啡肽酶抑制劑(angiotensin receptor neprilsin inhibitor,ARNI),其抗心力衰竭的作用優于傳統的RAAS抑制劑。ARNI目前在癥狀性的HFrEF患者中具有較強的適應證,可用于替代ACEI/ARB進一步降低死亡率和心力衰竭住院率[9-10],但在HFpEF中的療效尚不明確。因此,本文總結了ARNI治療HFpEF的作用機制和研究進展。
心力衰竭的發生與交感神經系統和RAAS的激活密切相關[11]。血管緊張素Ⅱ通過調節醛固酮分泌促進水鈉重吸收增加心臟前負荷,同時收縮全身血管增加外周阻力和后負荷,而長期的壓力和容量負荷均可引起心室肥大和病理性重構[12]。HFpEF的主要發生機制是左心室舒張功能障礙和充盈壓升高。引起舒張功能障礙的主要原因是心肌的主動松弛功能障礙和心肌肥厚重塑引起的僵硬度增加[13]。而左心室肥厚和室壁僵硬可使心室順應性降低,導致左心室充盈壓增加;同時主動脈血管硬化,心肌收縮力代償性增強,可進一步升高充盈壓[14]。HFpEF的發生還可能與心房功能異常、肺動脈高壓、心血管儲備能力下降及年齡等因素有關[15]。
從分子學機制來看,環磷酸鳥苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)-蛋 白 激 酶 G(protein kinase G,PKG)介導的信號通路在HFpEF中發揮重要作用。cGMP可由一氧化氮激活可溶性鳥苷酸環化酶或利鈉肽激活膜結合的顆粒鳥苷酸環化酶產生,通過cGMP依賴性的PKG發揮作用。PKG廣泛存在于血管平滑肌細胞和內皮細胞中,心肌細胞也有少量存在,通過介導心肌肌鈣蛋白Ⅰ型、L型鈣離子通道和肌聯蛋白等蛋白質磷酸化,促進左心室舒張,并抑制心肌肥厚和重塑[16-17]。HFpEF常合并高血壓、糖尿病等疾病,導致內皮功能障礙和全身炎癥狀態,炎癥進一步誘導冠狀動脈微血管內皮細胞氧化應激,降低心肌細胞一氧化氮的生物利用度及PKG的活性,誘導心肌細胞肥大,心肌僵硬度增加,從而引起舒張功能障礙及心室重塑[18]。
2.1 利鈉肽系統 利鈉肽系統包含心房利鈉肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、腦利鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)和C型利鈉肽(C-type natriuretic peptide,CNP)三種主要的肽類。ANP和BNP的主要作用是促進腎臟利尿利鈉,降低心臟前負荷和外周血管交感神經張力,同時抑制腎素、醛固酮分泌,而CNP的主要作用是舒張血管[19]。利鈉肽降解需要的關鍵酶是腦啡肽酶,而腦啡肽酶抑制劑可以增加利鈉肽的水平,從而增強利鈉肽利尿利鈉、舒張血管的作用。此外,腦啡肽酶還參與其他物質的降解,包括緩激肽、P物質、血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ等[20],因此抑制腦啡肽酶會同時增加其他各類底物的濃度,從而增強各底物肽類在全身的廣泛作用。在此基礎上,腦啡肽酶抑制劑聯合使用RAAS抑制劑在心力衰竭的治療中協同效果更佳。
2.2 RAAS RAAS參與心力衰竭的發生與發展,其中血管緊張素Ⅱ起著至關重要的作用。由肝臟釋放的血管緊張素原在腎素的作用下轉化為血管緊張素Ⅰ,然后在血管緊張素轉換酶的作用下轉換為血管緊張素Ⅱ。血液循環中的血管緊張素Ⅱ可增加醛固酮水平,通過促進水鈉重吸收和收縮全身血管,增加心臟的前后負荷,引起左心室病理性重構[11]。因此,抑制血管緊張素Ⅱ的生成是逆轉心室重構的治療靶點,而ACEI和ARB是目前臨床上公認的抑制RAAS的有效藥物。首個ACEI結合腦啡肽酶抑制劑的藥物奧馬曲拉,已被證實可降低慢性心力衰竭患者的死亡或住院風險[21],但因其血管性水腫的發生率顯著升高而無法應用于臨床。基于ARB類藥物對緩激肽的代謝干擾作用較小,不易引起血管性水腫,隨后出現了ARB聯合腦啡肽酶抑制劑的藥物——ARNI。
2.3 沙庫巴曲纈沙坦鈉 沙庫巴曲纈沙坦鈉作為首個ARNI類藥物,是由ARB類藥物纈沙坦和腦啡肽酶抑制劑的前體藥物AHU377(沙庫巴曲)1∶1結合而成的新型復合物,AHU377在體內可迅速代謝為活性產物LBQ567(腦啡肽酶抑制劑),與纈沙坦共同發揮雙重抑制的作用[22]。口服沙庫巴曲纈沙坦鈉后可迅速降低腦啡肽酶的活性,增加利鈉肽濃度,其中主要是ANP[23],通過增強利尿利鈉、舒張血管,進一步降低心臟的前后負荷,延緩心肌纖維化及重塑的發生。ARB不僅降低了醛固酮水平,還可以部分抵消腦啡肽酶抑制劑引起的血管緊張素Ⅱ水平的升高。此外,沙庫巴曲纈沙坦鈉可明顯增加血液循環中cGMP的水平[24],通過增強HFpEF發生機制中的cGMP-PKG信號通路,改善心肌僵硬程度,延緩心肌肥厚和重塑。研究表明,LCZ696(早期研究中沙庫巴曲纈沙坦鈉的名稱)中的沙庫巴曲成分能夠直接調節心肌成纖維細胞中的PKG信號,抑制心肌成纖維細胞轉化相關基因程序的表達,減少成纖維細胞的活化和增殖,從而改善壓力超負荷引起的心肌纖維化[25]。
3.1 ARNI與高血壓 LCZ696作為首個ARNI,最早在高血壓患者中展現了優于ARB的治療效果,一項1 328例輕中度高血壓患者參與的Ⅱ期臨床試驗中,LCZ696較纈沙坦降低平均舒張壓的作用更顯著,且具有良好的耐受性和安全性[26]。在原發性高血壓病患者中,與奧美沙坦相比,沙庫巴曲纈沙坦鈉短期內降低血壓和平均動脈壓的效果更顯著,24 h動態血壓降幅始終較高;長期降壓效果也優于奧美沙坦,安全性和耐受性良好[27]。在老年收縮期高血壓和鹽敏感性高血壓患者中沙庫巴曲纈沙坦鈉的降壓效果更為顯著[28-29]。
高血壓患者隨著年齡增長和病程的延長,大動脈僵硬度增加,心室肥厚,可發展為高血壓性心臟病。而與HFrEF相比,HFpEF合并高血壓的比例更高[30]。目前HFpEF的治療主要針對癥狀和合并癥的防治,ARNI有望通過降低血壓來改善HFpEF患者的心室功能,其可能的作用機制是通過降低大動脈硬度,降低外周血管擴張引起的反射波峰,從而降低中心動脈壓,進一步抑制心肌肥厚和纖維化。
3.2 ARNI與HFpEF ARNI在HFpEF中的有效性和安全性也進行了Ⅱ期臨床隨機對照試驗——PARAMOUNT研究[31],該試驗入選了301例年齡≥40歲、射血分數≥45%、美國紐約心臟病協會(NYHY)分級Ⅱ~Ⅲ級的慢性心力衰竭患者,將其隨機分配到LCZ696組和纈沙坦組進行36周的口服藥物治療,結果顯示,在治療12周后,口服LCZ696組較纈沙坦組可明顯降低N末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)的水平;在隨訪36周時,通過超聲心動圖測量的兩組左心房寬度、左心房容積及左心房容積指數均有顯著差異,表明LCZ696可改善HFpEF患者左心房大小從而逆轉心臟重構;在安全性方面,LCZ696組和纈沙坦組的不良事件和停藥率均無明顯差異,提示LCZ696有良好的安全性和耐受性。進一步探索研究發現,在隨訪36周時,LCZ696組患者估測腎小球濾過率下降少于纈沙坦組,而尿蛋白與肌酐的比值顯著升高,表明LCZ696對HFpEF患者的腎臟具有保護作用[32]。JHUND等[33]研究發現,有55%的心力衰竭患者基線高敏肌鈣蛋白T(hsTnT)升高(>0.014 μg/L),LCZ696治療36周后hsTnT的水平較纈沙坦治療降低14%,提示LCZ696可改善HFpEF患者的心肌損傷。
PARAGON‐HF研究[34]是ARNI對HFpEF患病率和死亡率影響的Ⅲ期臨床隨機對照試驗,該試驗入選了4 822例年齡≥50歲、射血分數≥45%、NYHY分級Ⅱ~Ⅳ級的慢性心力衰竭患者,隨機分配到沙庫巴曲纈沙坦鈉組和纈沙坦組進行治療,中位隨訪時間35個月,研究結果顯示,在因心力衰竭住院和心血管死亡的復合事件上,沙庫巴曲纈沙坦鈉與纈沙坦相比無明顯優勢,但預設亞組分析顯示在女性和射血分數≤57%的人群中使用沙庫巴曲纈沙坦鈉可明顯獲益,而心血管死亡率、全因死亡率以及心力衰竭總住院率在兩組間無顯著差別;然而,沙庫巴曲纈沙坦鈉組有15%的患者在隨訪8個月時NYHY分級得到明顯改善,改善率高于纈沙坦組(12%),腎功能惡化發生率顯著低于纈沙坦組(1.4%與2.7%);在安全性方面,沙庫巴曲纈沙坦鈉組低血壓和血管性水腫的發生率高于纈沙坦組,而肌酐水平升高和高鉀血癥的發生率較低。事后分析發現近期因心力衰竭住院的患者入組后處于臨床進展的高風險期,可能從沙庫巴曲纈沙坦鈉中獲益,從而降低因心力衰竭再次住院和心血管死亡的風險[35]。CUNNINGHAM等[36]進一步研究發現,基線NT-proBNP水平對HFpEF患者的預后風險有強烈的預測意義,且沙庫巴曲纈沙坦鈉治療后的NT-proBNP水平較纈沙坦組顯著降低。
我國李東野教授團隊針對ARNI在逆轉心臟重塑方面的療效進行了Meta分析,檢索后共納入20個研究,包含10 175例患者,結果發現,ARNI可以改善HFrEF患者的心臟功能,包括改善NYHY分級和6 min步行試驗距離;此外,ARNI在逆轉心臟重塑方面的作用優于ACEI和ARB,顯著改善HFrEF患者的左心室射血分數、左心室內徑及容積;而在HFpEF患者中,ARNI僅能改善左心室質量指數和左心房容積[37]。另有學者經Meta分析發現,在心力衰竭合并慢性腎臟病的患者中,與RAAS抑制劑相比,ARNI可顯著增加估測腎小球濾過率,降低血壓和NT-proBNP的水平,在心血管和腎臟方面均可獲益[38-39]。
我國學者石宇杰等[40]開展的單中心小樣本研究結果發現,在優化心力衰竭治療的基礎上,加用沙庫巴曲纈沙坦鈉與對照組相比能夠有效改善HFpEF患者的臨床癥狀,降低NT-proBNP水平,并顯著降低患者的心力衰竭再住院率。此外,郝珍等[41]對48例HFpEF患者進行6個月的隨訪觀察,結果發現口服沙庫巴曲纈沙坦鈉較ACEI/ARB治療的總有效率高,且顯著改善6 min步行試驗距離,降低NT-proBNP水平,減少心血管不良事件,具有較好的近期臨床療效和安全性。
ARNI通過抑制RAAS和增強利鈉肽系統在HFpEF中發揮利尿利鈉、舒張血管及改善心臟前后負荷的作用,可能直接參與HFpEF發生機制中的cGMP-PKG信號通路的調節,并可通過降壓來改善動脈僵硬,從而延緩心肌纖維化和重塑。臨床試驗已證實ARNI在改善HFpEF患者的心腎功能和逆轉心臟重構等方面優于傳統的RAAS抑制劑,但在改善死亡率和住院率等不良預后方面仍缺乏有力的證據。目前仍有大量的臨床隨機對照試驗正在開展,以期為ARNI在HFpEF中的應用提供更多的證據。
作者貢獻:高曼進行文章的構思與設計,論文撰寫;高曼、白文樓、成思瑤進行文獻檢索和整理;齊曉勇負責文章的質量控制和審校,對文章整體負責,監督管理。
本文無利益沖突。
本文文獻檢索策略:
本文以“心力衰竭,射血分數保留,血管緊張素受體腦啡肽酶抑制劑,沙庫巴曲纈沙坦鈉,LCZ696,諾欣妥”為中文關鍵詞檢索中國知網和萬方數據知識服務平臺,以“heart failure,preserved ejection fraction,angiotensin receptor neprilsin inhibitor,sacubitril valsartan,LCZ696,entresto”為英文關鍵詞檢索PubMed和Web of Science數據庫,檢索時間為自建庫至2020-05-30。文獻納入標準:(1)與血管緊張素受體腦啡肽酶抑制劑、LCZ696或沙庫巴曲纈沙坦鈉相關文獻;(2)疾病與心力衰竭相關文獻。文獻排除標準:(1)動物實驗;(2)綜述、海報和會議摘要等文獻。