Science Advances:在某些癌癥治療方案中可能保護心臟的蛋白質
蒽環類藥物是一類化療藥物,可有效治療多種癌癥,包括白血病、淋巴瘤和乳腺癌。蒽環類藥物——如常用于治療乳腺癌的阿霉素——通過破壞癌細胞的DNA來殺死癌細胞。然而,這些有效的化療也會對大約10%的患者的心臟產生毒性作用,最終導致心力衰竭,特別是在已有心血管疾病的老年患者中。目前,醫生缺乏可靠的策略來預測哪些患者有這種與蒽環類藥物相關的心臟損傷的風險-稱為心臟毒性,心臟功能下降可導致心力衰竭-或在其早期階段發現它。
現在,由貝斯以色列女執事醫療中心(BIDMC)的研究人員領導的一個團隊已經確定了一種與蒽環類藥物相關心臟毒性發病有關的蛋白質。在對接受乳腺癌治療的女性進行的兩項研究中,血液中循環的一種名為血凝蛋白的蛋白質水平與心臟毒性增加有關。對小鼠的后續研究顯示,這種蛋白質具有保護心臟的特性。這些發表在《科學進展》上的研究結果表明,人體產生這種蛋白質是一種保護措施,可以防止治療引起的心臟毒性。如果是這樣的話,臨床醫生可能有一天會使用這種蛋白質來監測正在接受蒽環類癌癥治療的患者,通過簡單的血液測試來檢測心臟功能異常的跡象。
“考慮到老年人群心力衰竭和癌癥負擔的增加,新的生物標志物和心臟保護策略的開發對于最大限度地減少癌癥治療相關的心臟毒性的影響是至關重要的,”BIDMC心臟腫瘤學項目主任、心臟病學家、高級通訊作者Aarti Asnani醫學博士說。“這項研究確定了循環血凝蛋白的誘導是與蒽環類藥物治療患者相關的心臟保護機制。”
Asnani和同事研究了30名被診斷患有乳腺癌并計劃接受蒽環類化療的女性。在接受阿霉素治療方案之前,參與者在基線時采集了血檢和其他數據。在研究期間,每三個月進行一次問卷調查、血樣和超聲心動圖檢查。
在開始癌癥治療三個月后,科學家們發現整個隊列的參與者心臟功能整體下降,6名患者在一年內出現心力衰竭癥狀。在此期間,研究人員監測了參與者血漿中循環的1317種蛋白質。研究小組共觀察到39種蛋白質的變化,其中血凝蛋白的增加與早期心臟毒性最密切相關。另一項涉及31名女性的研究得出了幾乎相同的結果。
“基于這些人類發現,我們使用了一個小鼠模型,該模型密切反映了在接受阿霉素治療的患者中觀察到的心臟問題,”第一作者、BIDMC心血管醫學部博士后研究員劉靜博士說。“正如我們在患者身上看到的,化療結束后24小時內,小鼠血漿血凝蛋白升高,并與隨后的心功能密切相關。”
在建立了蒽環類藥物誘導的心臟毒性和血凝蛋白水平升高之間的明確聯系后,科學家們試圖確定血凝蛋白的功能作用。當研究人員用阿霉素治療野生型(正常)實驗室小鼠時,他們發現給予血凝素可以防止心臟功能障礙的發展。然而,當他們在缺乏天然血凝蛋白的轉基因小鼠中進行類似實驗時,與野生型小鼠相比,血凝蛋白缺乏小鼠表現出了更高的阿霉素心臟毒性。研究結果表明,人體可能會產生血凝蛋白作為對蒽環類藥物誘導的心臟損傷的保護性反應。
Asnani也是BIDMC癌癥研究所的副成員,他說:“這些發現為未來的研究提供了基礎,以開發血凝蛋白作為生物標志物,同時也是化療相關心臟毒性風險患者的保護性治療。”“我們現在正在調查我們的發現是否適用于更大范圍的不同性別的患者和其他類型的癌癥,如淋巴瘤。”
文章標題
Circulating hemopexin modulates anthracycline cardiac toxicity in patients and in mice
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