程序性死亡蛋白1免疫检查点抑制与既往心脏缺血背景下心力衰竭的发生

Inhibition of the programmed death protein 1 immune checkpoint and the development of heart failure in the presence of prior cardiac ischaemia

作者信息Tamás G Gergely, Zsófia D Drobni, Tamás Kovács, Nabil V Sayour, Viktória E Tóth, Márton S Kocsis, Zsófia Onódi, Gábor M Mórotz, Andrea Kovács, Daniel A Zlotoff, Hannah K Gilman, Jingyi Gong, Nóra Fekete, Éva Pállinger, Edit I Buzás, Laura I Yousif, Wouter C Meijers, Béla Merkely, Kerry L Reynolds, Péter Ferdinandy, Tomas G Neilan, Zoltán V Varga
PMID42019014
发布时间2026-06-05
DOI10.1093/cvr/cvag085

实验完整度

高

包含临床前小鼠模型(异丙肾上腺素诱导缺血)和回顾性临床队列(1671例ICI治疗患者),并进行功能验证(超声心动图)、炎症机制验证(组织学、qRT-PCR、流式)和临床关联验证(多变量回归)。

主要模型

C57BL/6J小鼠异丙肾上腺素诱导可逆性心肌缺血模型 接受PD-1抑制剂治疗的癌症患者队列

重点核对

异丙肾上腺素剂量160 mg/kg,腹腔注射,用于诱导心肌缺血 抗PD-1抗体(克隆RMP1-14)剂量200 μg,腹腔注射,每周一次,共2周 阿巴西普剂量200 μg,腹腔注射,每周一次,共2周 临床队列中既往心脏缺血事件(MI、PCI或CABG)的定义 倾向性评分匹配变量:年龄、性别、癌症类型、BMI、高血压、糖尿病、血脂异常、随访时间

摘要

目的:免疫检查点抑制剂(ICIs)已彻底改变癌症治疗。然而,其使用常导致心血管不良事件,包括心脏功能障碍。在此,我们假设既往心脏缺血性损伤可加剧抗程序性死亡蛋白1(PD-1)治疗引起的心脏功能障碍。此外,我们研究了T细胞共刺激阻断剂阿巴西普能否在临床前模型中改善ICIs诱导的心脏毒性。方法和结果:在一项临床前研究中,小鼠接受异丙肾上腺素或对照处理以诱导可逆性心脏缺血。随访16周后,通过超声心动图确认心脏功能恢复,两组小鼠随机接受同型对照、抗PD-1或抗PD-1联合阿巴西普治疗2周。既往有缺血性损伤并接受抗PD-1治疗的小鼠表现出心脏功能障碍,伴有T细胞和巨噬细胞浸润增加以及促炎细胞因子表达升高。相反,无既往缺血性损伤的小鼠在抗PD-1治疗后心脏功能障碍和炎症较轻。同时接受阿巴西普治疗的小鼠表现出正常的心脏功能和减轻的促炎反应。在一项平行的单中心回顾性临床队列研究中,分析了1671例接受PD-1抑制剂治疗的癌症患者。病例定义为ICI启动后发生新发心力衰竭(HF)的患者,主要目的是检验既往缺血性心脏病是否与ICI治疗后HF风险增加相关。敏感性分析包括倾向性评分匹配和与非ICI治疗的癌症患者比较。在ICI治疗的患者中,109例(6.5%)在中位随访332天期间发生HF。匹配人群的多变量逻辑回归显示,既往心脏缺血事件患者发生新发HF的几率增加(比值比2.11,95%置信区间1.05–4.2,P=0.033)。结论:在小鼠中,抗PD-1治疗诱导的心脏炎症和功能障碍因既往短暂缺血性心脏损伤而增强,而阿巴西普联合治疗可改善之。既往有缺血性心脏病的癌症患者发生ICI诱导的新发HF的风险可能更高。基于我们的发现,对开始ICI治疗且有既往缺血性心脏病史的患者,应考虑进行心脏监测。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
既往心脏缺血性损伤是否会加剧抗PD-1治疗导致的心脏功能障碍,并是否是ICI治疗后新发心力衰竭的危险因素?
核心机制
既往缺血性损伤后抗PD-1治疗促进心肌T细胞浸润和活化,上调促炎细胞因子(Il17a, Il23, Ifng)和细胞毒性标志物(Gzmb, Klrb1, Nkg7),同时PD-L1表达增加,导致心脏功能障碍。
主要证据
在异丙肾上腺素诱导的可逆性缺血小鼠模型中,抗PD-1治疗导致心脏收缩功能下降(EF、FS降低),心肌T细胞浸润增加,且阿巴西普联合治疗可预防;在1671例ICI治疗的癌症患者队列中,既往缺血事件与心衰风险增加相关(OR 2.34,匹配后OR 2.11)。
研究意义
研究表明既往缺血性心脏病患者接受ICI后发生新发心衰风险更高,提示对这些患者应考虑心脏监测;阿巴西普可能作为缓解ICI相关心脏毒性的潜在治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立可逆性心肌缺血小鼠模型

模拟既往心脏缺血损伤并确认功能恢复,以研究其对后续ICI治疗的影响。

C57BL/6J小鼠接受异丙肾上腺素(160 mg/kg,腹腔注射)或PBS对照,2天后通过超声心动图、血清cTNI和组织学确认损伤,随访16周确认功能恢复。

2

抗PD-1治疗及联合阿巴西普治疗

评估抗PD-1治疗对心脏功能的影响,并测试阿巴西普能否减轻心脏毒性。

将缺血恢复或对照小鼠分为6组,分别接受同型对照、抗PD-1抗体(200 μg,腹腔注射)或抗PD-1+阿巴西普(各200 μg,腹腔注射)治疗2周,期间通过超声心动图监测心脏功能。

3

评估心脏炎症和免疫细胞浸润

检查抗PD-1治疗后心肌炎症反应及免疫细胞组成,比较不同处理组差异。

通过H&E染色、PD-L1免疫组化、qRT-PCR检测免疫检查点基因(Cd274, Pdcd1)、T细胞标志物(Cd3e, Foxp3)和巨噬细胞标志物(Cd68)表达,并分析促炎细胞因子和细胞毒性标志物。

4

评估全身免疫反应(胸腺变化)

评估抗PD-1治疗和既往缺血对胸腺T细胞亚群的影响,探讨全身免疫调节。

通过流式细胞术分析胸腺中CD4、CD8、CD25、FOXP3、PD-1的表达,并通过Western blot检测胸腺PD-1蛋白水平。

5

临床队列研究

在癌症患者中检验既往缺血事件是否与ICI治疗后新发心衰风险增加相关。

回顾性分析了1671例接受PD-1抑制剂治疗的患者,使用多变量逻辑回归和倾向性评分匹配评估既往缺血事件与心衰发生的关系,并与非ICI治疗的癌症患者进行比较。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗PD-1抗体(克隆RMP1-14)BioXcellBP0146
同型对照抗体(克隆2A3)BioXcellBP0089
阿巴西普Bristol Myers Squibb--
Vevo 3100高分辨率小动物超声成像系统Fujifilm VisualSonics--
MX400探头Fujifilm VisualSonics--
LightCycler 480 II实时荧光定量PCR仪Roche--
超灵敏小鼠心肌肌钙蛋白I ELISA试剂盒Life DiagnosticsCTNI-1-US

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
缺血模型诱导
异丙肾上腺素剂量、给药途径、小鼠品系和年龄
阅读提示:Methods 2.2节
ICI治疗
抗PD-1抗体克隆、剂量、给药途径和频率;阿巴西普剂量和途径
阅读提示:Methods 2.2节
超声心动图
麻醉方式、探头频率、操作者盲法、评估指标(EF、FS、CI、MPI)
阅读提示:Methods 2.3节和补充方法
炎症评估
组织处理、染色方法、抗体、qRT-PCR条件及引物序列
阅读提示:Methods 2.4-2.8节和补充方法
临床队列
患者纳入/排除标准、随访时间、心衰定义、匹配变量、统计模型
阅读提示:Methods 2.9-2.11节和表1、表2