最新进展 | Circulation：心肌生物标志物在免疫检查点抑制剂心肌炎的诊断和预后中的作用

免疫检查点抑制剂(ICIs)是一类有效的肿瘤疗法，用于治疗多达50%的癌症类型。但通过激活适应性免疫系统对抗癌症，ICIs可导致免疫相关性毒性，从而影响全身各器官。ICIs引起的心肌炎就属于此类毒性，虽不常见，但可导致高达50%患者死亡。ICI心肌炎常伴有其他心肌毒性，包括症状性肌炎（约30%~35%），并可导致致死性呼吸肌衰竭。诊断ICI心肌炎具有挑战性，需要结合生物标志物、心脏成像和心内膜心肌活检来确诊。心脏生物标志物，包括高敏心肌肌钙蛋白-T(cTnT)、心肌肌钙蛋白-I(cTnI)和肌酸激酶(CK)，对检测心肌炎非常敏感（尽管不具特异性）。然而，目前还没有关于在ICI心肌炎诊断中不同生物标志物和商业检测方法性能的比较数据，特别是考虑到当代和高灵敏度肌钙蛋白检测方法之间的分析差异。关于使用心脏生物标志物预测ICI心肌炎患者主要不良心血管事件(MACE)风险的现有数据有限，大多数风险预测工具使用病理性心电图特征或临床心力衰竭的症状和体征。目前大多数关于ICI心肌炎的报道使用心肌肌钙蛋白的血液分析来检测心脏损伤，这是目前大多数诊断标准的一部分。血液中CK水平的升高也被用于ICI心肌炎的诊断和预测潜在的预后。然而，这些不同的心脏生物标志物在ICI心肌炎MACE方面的诊断和预测性能尚不清楚。因此，本研究探讨了它们在ICI心肌炎的诊断、风险评估和监测中的价值。

本研究纳入了2018年至2020年期间在海德堡大学医院或Pitié-Salpêtrière大学（APHP索邦大学）医院因ICI心肌炎（至少心脏活检标本组织学检查或心脏磁共振成像与心肌炎诊断一致，且无法用其他病症解释）入院的连续患者(n=60)。前瞻性地收集和分析首次住院和之后1年随访的数据。收集和判定的MACE事件包括：心力衰竭（需要住院治疗）；室性心律失常（包括非持续性事件）；需要植入起搏器的高度房室或窦房传导阻滞；需要机械通气支持的呼吸肌衰竭；心原性猝死。与MACE相关的死亡被称为心肌毒性相关死亡。指数队列中，中位随访354天期间，测量了1751个样本的cTnT(n=60)，920个样本的cTnI(n=55)和1191个样本的CK(n=60)。本研究使用国际登记注册从外部验证了有关cTnI和cTnT诊断特性的结果，该研究收集全球ICI心肌炎患者的数据（截至2022年7月，n=659；13个国家）。共有87例独立病例（不同于指数队列）用于验证，cTnI和cTnT均可用。

本队列患者的中位年龄为71岁，女性占35%，中位随访时间为354天。所有患者均因疑似ICI心肌炎而及时住院，并通过心内膜活检或心脏磁共振成像确诊。在前3天内，每位患者接受心肌毒性循环生物标志物（CK、cTnI和cTnT）的连续评估和分析。大多数患者确诊为ICI心肌炎(48/60[80%])；其余为可能或疑似ICI心肌炎。大多数患者在初次就诊时有症状(44/60[73%])，而小部分患者在系统筛查时无症状(16/60[27%])。60例患者中有24例(40%)出现≥1起MACE。60例患者中分别有30例(50%)和9例(15%)发生全因死亡和ICI心肌毒性相关死亡。与非心肌炎相关死亡相比，ICI心肌炎确诊后心肌毒性相关死亡发生得更早（17[8-38]天 vs 107[59-271]天；P<0.001）。

ICI心肌炎患者的cTnT、TnI和CK的时程

入院72小时内，cTnT、cTnI、CK较参考上限(URL)均有不同程度升高，与cTnI(37/42[88%]；P=0.03)和CK(43/57[75%]；P<0.001)相比，cTnT升高最常见(56/57[98%])；cTnT的最高血液浓度（以URL的倍数表示）高于cTnI（中位数，12；P=0.0）和CK（中位数，7；P<0.001）。首次确诊ICI心肌炎后，cTnT在第7天达到峰值，cTnI在第3天达到峰值(P=0.03 vs cTnT)，CK在第1天达到峰值(P<0.001)。在ICI心肌炎早期（数周），CK和cTnI的最大、最小和中位水平下降较快，而TnT的升高则持续数月之久。ICI心肌炎患者入院后15-30天内，分别有2%病例的cTnT、65%病例的cTnI和78%病例的CK的最低循环水平低于URL，31-90天内对应的分别为11%、87%和95%（所有时间P<0.001）。在随访期间测定的生物标志物正常的患者中，与cTnI（17天）和CK（12天）相比，cTnT（133天）的值首次小于URL的中位时间更长。随访期间cTnT:URL与cTnI:URL比值之间的最大差异（最大比值=14.6）出现在诊断后15~30天内。在同时存在cTnT和cTnI水平的患者(n=55)中，使用非线性混合模型调整固定效应变量（年龄，P=0.02；纳入中心，P=0.72；性别，P=0.04）并整合随机效应（受试者和使用的cTnI检测类型）后，证实cTnT:URL与cTnI:URL的比值与ICI心肌炎入院时间显著相关（诊断后15-90天vs其他时间段，P<0.001）。后一项分析是在仅有相同类型cTnI检测方法的患者亚组中进行的，结果显示cTnT:URL与cTnI:URL之比随着时间的推移呈类似的时间依赖性增长。

ICI心肌炎MACE的预测因子

本研究探讨了在入院和监测过程中肌钙蛋白和CK水平与MACE的关系。入院72小时内，与CK:URL(AUC，0.70)相比，测量的cTnT:URL最大值在预测随访期间MACE方面效果最佳(AUC，0.84)。基于ROC分析，发现ICI心肌炎患者入院后数小时内cTnT:URL最大值≥32与随访期间MACE的相关性最大（经年龄和性别调整后Cox回归HR，11.1；P<0.001）。该cTnT:URL阈值预测MACE的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为86%、74%、68%和90%。1年随访期间，cTnT:URL阈值也与全因死亡相关(HR，2.4；P=0.03)，但与非MACE相关的死亡率无关(HR，1.2；P=0.71)。cTnT:URL<32的29例患者中，除1例因ICI心肌炎入院后2天诊断出室性心动过速外，有3例出院后发生非致死性MACE。值得注意的是，在首次发生MACE的所有患者(23/23)中，3天内cTnT:URL值（中位数58）出现异常，而2/19例(11%)患者的cTnI:URL值（中位数14）和6/22例(27%)患者的CK:URL值（中位数7）是正常的(P<0.001)。在24例发生MACE的ICI心肌炎患者中，发生MACE时cTnT水平持续较高甚至升高，但CK和cTnI的动态变化大多呈下降或正常。

cTnT和cTnI在ICI心肌炎中诊断价值的外部验证

外部验证队列纳入来自国际注册登记研究的87例患者，这些患者在入院72小时内进行了初始cTnI和cTnT测定。虽然64%(56/87)的ICI心肌炎患者在入院时cTnI:URL升高，但cTnT:URL的相应比例为93%(81/87)（Mac Nemar检验；P<0.001）。肌钙蛋白峰值也存在这种差异（58/79[73%]例患者的cTnI:URL>1，76/79例[96%]患者的cTnT:URL>1；Mac Nemar检验；P<0.001）。

ICI心肌炎心肌生物标志物的病理生物学研究

将外部国际验证队列与索引队列相结合，分析与cTnI低于URL，但cTnT高于URL(25/134[19%]；cTnT+/cTnI)的患者相比，cTnI和cTnT均高于URL的ICI心肌炎患者的临床人口统计学特征差异(n=109/134[81%]；cTnT+/cTnI+)。两组患者的年龄、性别、既往心血管病史和ICI心肌炎的诊断确定性标准相似。然而，cTnT+/cTnI+的ICI心肌炎患者的表型比cTnT+/cTnI患者更严重，入院时cTnT和CK水平更高，超声心动图和心电图异常更多，并且ICI开始后发病时间更短。cTnT+/cTnI+(74/109[68%])和cTnT+/cTnI(16/25[64%]；P=0.71)组之间并发ICI肌炎的情况相似，但与cTnT+/cTnI组(4/2516%]；P=0.03)相比，cTnT+/cTnI+组(43/109[39%])的肌无力样特征（可能导致呼吸肌衰竭）更为常见。

在发现队列中由APHP索邦大学纳入的ICI心肌炎患者接受了系统性前瞻性评估，以确定是否合并ICI肌炎。这些患者（26/29例[90%]）几乎都患有ICI肌炎，伴有T细胞和巨噬细胞炎症细胞，主要与周围肌肉活检中的肌细胞死亡相关，这与心内膜心肌病理学显示的ICI心肌炎相似。这一发现进一步支持了ICI心肌炎绝大多数是全身性ICI肌毒性的一部分，与ICI肌炎具有相似的病理生理机制。

我们提出研究假设，与cTnI相比，cTnT能更全面地反映ICI心肌毒性引起的整体心肌负担，而肌钙蛋白的这种预后价值的差异之前已在非ICI心肌疾病中描述过。因此，本研究比较了ICI心肌炎患者的外周肌肉样本与正常对照样本（各n=6）中cTnT(TNNT2)与cTnI(TNNI3)基因表达的差异。研究证实，与对照组相比，TNNT2在ICI肌炎中具有更高的RNA表达（Log2倍数变化，5.2；调整后P=0.3×10⁶），而TNNI3未观察到这种增加（Log2倍数变化，0.96；调整后P=0.2）。免疫组化显示cTnT蛋白在ICI心肌炎患者的肌肉样本中表达。

cTnT是诊断ICI心肌炎的敏感生物标志物，与MACE相关。确诊后72小时内cTnT:URL比值<32与MACE低风险相关。cTnT和cTnI在ICI心肌炎诊断和预后方面的差异值得进一步探讨。

参考文献