СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРЕДИКТОРАХ И БИОМАРКЕРАХ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ АНТРАЦИКЛИН-ОПОСРЕДОВАННОЙ КАРДИОТОКСИЧНОСТИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
ISSN: 0869-2084 (Print) ISSN: 2412-1320 (Online)
Аннотация
Антрациклиновые препараты эффективно применяются во многих терапевтических схемах, в том числе при раке молочной железы (РМЖ). Однако дозозависимый кардиотоксический эффект обусловливает определенные ограничения на их использование. Лабораторные тесты для прогнозирования риска и ранней диагностики антрациклин-опосредованной кардиотоксичности (АОК), основанные на измерении активности и концентрации топоизомеразы 2β (Top2β), уровня тропонинов T и I (TnT и TnI), N-концевого фрагмента предшественника мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP), сохраняют свою актуальность, но осложняют стратификацию рисков низкой специфичностью. В последнее время растет число работ, посвященных исследованию новых биомаркеров АОК: галектин-3, растворимая форма ST-2 (soluble suppression of tumorigenicity-2, sST-2) и миелопероксидаза (MПO). В настоящем обзоре рассмотрены современные представления о классических маркерах АОК и результаты недавних исследований, посвященных новым предикторам. Проанализированы перспективы персонализированного подхода на основе комбинированного применения клинических, инструментальных методов и молекулярных предикторов/биомаркеров ранней диагностики АОК на примере пациенток с РМЖ.
Об авторах
ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздрава РФ 344037, Ростов-на-Дону, Россия канд. биол. наук, науч. сотр.лаб. мол. онкологии 89dmitry@mail.ru
Список литературы
Benjamin E.J., Muntner P., Alonso A., Bittencourt M.S., Callaway C.W., Carson A.P. et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2019 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 2019;139(10):e56-e528
Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В., ред. Злокачественные новообразования в России в 2017 году (заболеваемость и смертность) М.: МНИОИ им. П.А. Герцена; 2018
McGowan J.V., Chung R., Maulik A., Piotrowska I., Walker J.M., Yellon D.M. Anthracycline Chemotherapy and Cardiotoxicity. Cardiovasc. Drugs Ther. 2017;31(1): 63-75.
Nicolazzi M.A., Carnicelli A., Fuorlo M., Scaldaferri A., Masetti R., Landolfi R., Favuzzi A.M.R. Anthracycline and trastuzumab-induced cardiotoxicity in breast cancer. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2018;22(7): 2175-85.
Кит О.И., Франциянц Е.М., Дженкова Е.А., Кательницкая О.В., Шихлярова А.И., Сагакянц А.Б. и др. Кардиотоксичность — проблема современной онкологии. Cardiometry. 2018;13: 8-14
Srikanthan K., Klug R., Tirona M., Thompson E., Visweshwar H., Puri N., Shapiro J., Sodhi K. Creating a Biomarker Panel for Early Detection of Chemotherapy Related Cardiac Dysfunction in Breast Cancer Patients. J. Clin. Exp. Cardiolog. 2017;8(3). pii: 507.
Cai F., Luis M.A.F., Lin X., Wang M., Cai L., Cen C., Biskup E. Anthracycline-induced cardiotoxicity in the chemotherapy treatment of breast cancer: Preventive strategies and treatment. Mol. Clin. Oncol. 2019;11(1):15-23.
Horacek J.M., Jakl M., Horackova J., Pudil R., Jebavy L., Maly J. Assessment of anthracycline-induced cardiotoxicity with electrocardiography. Exp. Oncol. 2009;31(2):115-7.
Manrique C.R., Park M., Tiwari N., Plana J.C., Garcia M.J. Diagnostic Strategies for Early Recognition of Cancer Therapeutics-Related Cardiac Dysfunction. Clin. Med. Insights Cardiol. 2017;11:1179546817697983.
Santos D.S., Goldenberg R.C. Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity: From Mechanisms to Development of Efficient Therapy. IntechOpen: Tan W.; 2018:3-24.
Селиверстова Д.В., Евсина О.В. Кардиотоксичность химиотерапии. Сердце: журнал для практикующих врачей. 2016;15 (1): 50-7
Hevener K., Verstak T.A., Lutat K.E., Riggsbee D.L., Mooney J.W. Recent developments in topoisomerase-targeted cancer chemotherapy. Acta Pharm. Sin. B. 2018;8(6): 844-61.
Marinello J., Delcuratolo M., Capranico G. Anthracyclines as Topoisomerase II Poisons: From Early Studies to New Perspectives. Int. J. Mol. Sci. 2018;19(11). pii: E3480.
Vejpongsa P., Yeh E.T. Topoisomerase 2β: a promising molecular target for primary prevention of anthracycline-induced cardiotoxicity. Clin. Pharmacol. Ther. 2014; 95(1): 45-52.
Lyu Y.L., Kerrigan J.E., Lin C.P., Azarova A.M., Tsai Y.C., Ban Y. et al. Topoisomerase IIbeta mediated DNA double-strand breaks: implications in doxorubicin cardiotoxicity and prevention by dexrazoxane. Cancer. Res. 2007;67(18): 8839-46.
Deng S., Yan T., Jendrny C., Nemecek A., Vincetic M., Gödtel-Armbrust U. et al. Dexrazoxane may prevent doxorubicin-induced DNA damage via depleting both topoisomerase II isoforms. BMC Cancer. 2014;14: 842.
Kersting G., Tzvetkov M.V., Huse K., Kulle B., Hafner V., Brockmöller J. et al. Topoisomerase II beta expression level correlates with doxorubicin-induced apoptosis in peripheral blood cells. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 2006;374(1):21-30.
Катруха И.А. Тропониновый комплекс сердца человека. Структура и функции. Успехи биологической химии. 2013;53:149-94
Cheng Y., Regnier M. Cardiac troponin structure-function and the influence of hypertrophic cardiomyopathy associated mutations on modulation of contractility. Arch. Biochem. Biophys. 2016;601:11-21
Скворцов В.В., Тумаренко А.В. Тропонины в диагностике инфаркта миокарда. Поликлиника. 2015;1-2: 15-6
Cao L., Zhu W., Wagar E.A., Meng Q.H. Biomarkers for monitoring chemotherapy-induced cardiotoxicity. Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2017;54(2): 87-101.
Cardinale D., Sandri M.T., Colombo A., Colombo N., Boeri M., Lamantia G. et al. Prognostic value of troponin I in cardiac risk stratification of cancer patients undergoing high-dose chemotherapy. Circulation. 2004;109(22):2749-54.
Sandri M.T., Cardinale D., Zorzino L., Passerini R., Lentati P., Martinoni A. et al. Minor increases in plasma troponin I predict decreased left ventricular ejection fraction after high-dose chemotherapy. Clin. Chem. 2003;49(2): 248-52.
Ky B., Putt M., Sawaya H., French B., Januzzi JL Jr., Sebag IA. et al. Early increases in multiple biomarkers predict subsequent cardiotoxicity in patients with breast cancer treated with doxorubicin, taxanes, and trastuzumab. J. Am. Coll. Cardiol. 2014;63(8): 809-16.
Kilickap S., Barista I., Akgul E., Aytemir K., Aksoyek S., Aksoy S. et al. cTnT can be a useful marker for early detection of anthracycline cardiotoxicity. Ann. Oncol. 2005;16(5):798-804.
Bisoc A., Radoi M. Hs-cTnT plasma level and depression of ST segment at exercise stress test in patients with anthracycline-induced cardiomyopathy. Romanian Journal of Cardiology. 2014; 24(3):157-62.
Kelley W.E., Januzzi J.L., Christenson R.H. Increases of cardiac troponin in conditions other than acute coronary syndrome and heart failure. Clin. Chem. 2009;55(12): 2098-112.
Potter L.R., Yoder A.R., Flora D.R., Antos L.K., Dickey D.M. Natriuretic peptides: their structures, receptors, physiologic functions and therapeutic applications. Handb. Exp. Pharmacol. 2009;191: 341-66.
Саперова Е.В., Вахлова И.В. Клиническое значение натрийуретических пептидов в педиатрической практике. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2017;21(1): 117-27.
Иванова С.В., Нестерова Е.А. Семейство натрийуретических пептидов. Возможности применения в поликлинической практике. Медицинский совет. 2014; 2:77-81.
Li X., Peng H., Wu J., Xu Y. Brain Natriuretic Peptide-Regulated Expression of Inflammatory Cytokines in Lipopolysaccharide (LPS)-Activated Macrophages via NF-κB and Mitogen Activated Protein Kinase (MAPK) Pathways. Med. Sci. Monit. 2018;24:3119-26.
Tan L.L., Lyon A.R. Role of Biomarkers in Prediction of Cardiotoxicity During Cancer Treatment. Curr. Treat. Options Cardiovasc. Med. 2018;20(7): 55.
Wang Y., Bao L., Chu B., Gao S., Lu M., Shi L., Fu L., Fang L., Xiang Q. Progressive Elevation of NT-ProBNP During Chemotherapy Is Related to Asymptomatic Cardiovascular Events in Patients With Multiple Myeloma. Clin. Lymphoma Myeloma Leuk. 2019;19(3):167-76.
Lipshultz S.E., Miller T.L., Scully R.E., Lipsitz S.R., Rifai N., Silverman L.B. et al. Changes in cardiac biomarkers during doxorubicin treatment of pediatric patients with high-risk acute lymphoblastic leukemia: associations with long-term echocardiographic outcomes. J. Clin. Oncol. 2012;30(10):1042-9.
Gimeno E., Gómez M., González J.R., Comín J., Alvarez-Larrán A., Sánchez-González B. et al. NT-proBNP: a cardiac biomarker to assess prognosis in non-Hodgkin lymphoma. Leuk. Res. 2011;35(6):715-20.
Sandri M.T., Salvatici M., Cardinale D., Zorzino L., Passerini R., Lentati P. et al. N-terminal pro-B-type natriuretic peptide after high-dose chemotherapy: a marker predictive of cardiac dysfunction? Clin. Chem. 2005;51(8):1405-10.
De Iuliis F., Salerno G., Taglieri L., De Biase L., Lanza R., Cardelli P. et al. Serum biomarkers evaluation to predict chemotherapy-induced cardiotoxicity in breast cancer patients. Tumour Biol. 2016;37(3):3379-87.
Brinchmann M.F., Patel D.M., Iversen M.H. The Role of Galectins as Modulators of Metabolism and Inflammation. Mediators of Inflammation. 2018;2018:11.
Johannes L., Jacob R., Leffler H. Galectins at a glance. J. Cell. Sci. 2018;131(9). pii: jcs208884.
Драпкина О.М., Деева Т.А. Галектин-3 — биомаркер фиброза у пациентов с метаболическим синдромом. Российский кардиологический журнал. 2015;(9): 96-102
Dings R.P.M., Miller M.C., Griffin R.J., Mayo K.H. Galectins as Molecular Targets for Therapeutic Intervention. Int. J. Mol. Sci. 2018;19(3). pii: E905.
Moazeni S., Cadeiras M., Yang E.H., Deng M.C., Nguyen K.L. Anthracycline induced cardiotoxicity: biomarkers and “Omics” technology in the era of patient specific care. Clin. Transl. Med. 2017;6(1):17.
Feola M., Garrone O., Occelli M., Francini A., Biggi A., Visconti G., Albrile F. et al. Cardiotoxicity after anthracycline chemotherapy in breast carcinoma: effects on left ventricular ejection fraction, troponin I and brain natriuretic peptide. Int. J. Cardiol. 2011;148(2): 194-8.
Berezin A.E., Berezin A.A. Soluble Suppression of Tumorigenicity 2: A Role in Biomarker-Guided Therapy of Heart Failure. Journal of Cardiology and Therapy 2019; 6(1): 1-4.
Sobczak S., Wojtczak-Soska K., Ciurus T., Sakowicz A., Pietrucha T., Lelonek M. Single sST2 protein measurement predicts adverse outcomes at 1-year follow-up in patients with chronic heart failure. Pol. Arch. Med. Wewn. 2014;124(9): 452-8.
Villacorta H., Maisel A.S. Soluble ST2 Testing: A Promising Biomarker in the Management of Heart Failure. Arq. Bras. Cardiol. 2016;106(2):145-52.
Li R., Yang G., Yang R., Peng X., Li J. Interleukin-33 and receptor ST2 as indicators in patients with asthma: a meta-analysis. Int. J. Clin. Exp. Med. 2015;8(9):14935-43.
Fanny M., Nascimento M., Baron L., Schricke C., Maillet I., Akbal M. et al. The IL-33 Receptor ST2 Regulates Pulmonary Inflammation and Fibrosis to Bleomycin. Front Immunol. 2018; 9: 1476.
Shi L.J., Liu C., Li J.H., Zhu X.Y., Li Y.N., Li J.T. Elevated Levels of Soluble ST2 were Associated with Rheumatoid Arthritis Disease Activity and Ameliorated Inflammation in Synovial Fibroblasts. Chin. Med. J. (Engl). 2018;131(3): 316-22.
Xu H., Turnquist H.R., Hoffman R., Billiar T.R. Role of the IL-33-ST2 axis in sepsis. Mil. Med. Res. 2017;4: 3.
Larsen K.M., Minaya M.K., Vaish V., Peña M.M.O. The Role of IL-33/ST2 Pathway in Tumorigenesis. Int. J. Mol. Sci. 2018;19(9). pii: E2676.
Sawaya H., Sebag I.A., Plana J.C., Januzzi J.L., Ky B., Tan T.C. et al. Assessment of echocardiography and biomarkers for the extended prediction of cardiotoxicity in patients treated with anthracyclines, taxanes, and trastuzumab. Circ. Cardiovasc. Imaging. 2012;5(5): 596-603.
Armenian S.H., Mertens L., Slorach C., Venkataraman K., Mascarenhas K., Nathwani N. et al. Prevalence of anthracycline-related cardiac dysfunction in long-term survivors of adult-onset lymphoma. Cancer. 2018;124(4): 850-7.
Chan C.P., Rainer T.H. Pathophysiological Roles and Clinical Importance of Biomarkers in Acute Coronary Syndrome. Advances in Clinical Chemistry. 2013;59: 23-63.
Cheng D., Talib J., Stanley C.P., Rashid I., Michaëlsson E., Lindstedt E.L. et al. Inhibition of MPO (Myeloperoxidase) Attenuates Endothelial Dysfunction in Mouse Models of Vascular Inflammation and Atherosclerosis. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2019;39(7):1448-57.
Ndrepepa G. Myeloperoxidase — A bridge linking inflammation and oxidative stress with cardiovascular disease. Clin. Chim. Acta. 2019;493: 36-51.
Putt M., Hahn V.S., Januzzi J.L., Sawaya H., Sebag I.A., Plana J.C. et al. Longitudinal Changes in Multiple Biomarkers Are Associated with Cardiotoxicity in Breast Cancer Patients Treated with Doxorubicin, Taxanes, and Trastuzumab. Clin. Chem. 2015;61(9): 1164-72.
Xue K., Gu J.J., Zhang Q., Liu X., Wang J., Li X.Q. et al. Cardiotoxicity as indicated by LVEF and troponin T sensitivity following two anthracycline-based regimens in lymphoma: Results from a randomized prospective clinical trial. Oncotarget. 2016;7(22): 32519-31.