Zvyšující se věk populace a nárůst kardiovaskulárních a onkologických onemocnění přinášejí spolu se zlepšením přežívání těchto pacientů nové výzvy pro kardiology a onkology. Jejich společným jmenovatelem je kardiotoxicita, která by potenciálně mohla snížit efektivitu terapie a kvalitu života těchto nemocných. Proto je nezbytné věnovat pozornost stratifikaci rizika nemocných a včasné detekci projevů kardiotoxicity.
Kardiotoxicita protinádorové terapie a její včasná diagnostika se dostávají do popředí zájmu onkologů i kardiologů. Možnosti jejího předcházení a především včasná diagnostika mají esenciální význam pro zlepšené přežívání a zvýšení kvality života onkologických pacientů. Je to způsobeno několika faktory:
- stárnutí populace vede k tomu, že protinádorovou terapii podstupuje zvyšující se počet osob se zvýšeným kardiovaskulárním rizikem nebo těch, kteří již mají v anamnéze onemocnění kardiovaskulárního systému;
- protinádorová terapie je sama schopna indukovat poškození myokardu, tato terapie je často podávána v kombinaci, čímž se zvyšuje počet potenciálně kardiotoxických patogenetických mechanismů;
- zlepšené přežití onkologicky léčených pacientů vede v pozdějším věku k častější manifestaci chronických postižení myokardu (pozdní kardiotoxicita).
Z výše uvedených důvodů se ukazuje, že včasná diagnostika projevů kardiotoxicity a identifikace pacientů se zvýšeným rizikem jejího vzniku představují nezbytná opatření.
Patofyziologie a klinický obraz projevů kardiotoxicity
V současné době je klasické rozdělení mechanismů kardiotoxicity na typy I a II nevyhovující. Důvodů je několik: nové poznatky o mechanismu působení jednotlivých protinádorových léčiv na kardiovaskulární systém; nová data o reverzibilitě poškození; nové protinádorové léky; spektrum kardiovaskulárních účinků na myokard je široké; a v neposlední řadě je to fakt, že se jednotlivé skupiny léků a postupů mezi sebou kombinují.1,2,3,4 Klinickou manifestaci jednotlivých typů protinádorových léčiv ukazuje tabulka č. 1.
Antracykliny
Antracykliny (např. doxorubicin, epirubicin, daunorubicin) byly představitelem prvního typu kardiotoxicity (kardiotoxicita typu I). Jsou často základním lékem v terapii solidních nádorů a hematologických maligních onemocnění i v současnosti, často se používají v kombinaci. Podle současných poznatků je mechanismus kardiotoxického působení na myokard komplexní a zahrnuje narušení funkcí udržujících integritu myocytu:
- ovlivnění jaderné DNA, vedoucí k narušení proteosyntézy myocytu;
- zvýšení produkce ROS;
- ovlivnění topoizomerázy 2: blokáda topoizomerázy 2β myocytu vede k jeho smrti;
- ovlivnění CA2+ metabolismu (porucha sarkoplazmatického retikula).
Pro hodnocení výskytu kardiotoxicity je důležitý vztah mezi dávkou a klinickou manifestací: při dosažení kumulativní dávky 200 mg/m2 dochází velmi často k projevům poruchy diastolické funkce myokardu, dávka nad 400–600 mg/m2 často indukuje systolickou dysfunkci. V kombinaci s ostatními léky se výskyt poškození myokardu zvyšuje (např. v kombinaci s cyklofosfamidem). Mezi faktory, které jsou asociované s vyšším rizikem rozvoje kardiotoxicity, patří: rizikové faktory kardiovaskulárního onemocnění; samotné kardiovaskulární onemocnění; iradiace; konkomitantní terapie trastuzumabem, cyklofosfamidem, paklitaxelem.
Formy antracyklinové kardiotoxicity:
- akutní typ: méně častý (1 % pacientů), objevuje se ihned během/po podání preparátu, je provázen snížením kontraktility myokardu, může se objevit tachykardie (supraventrikulární i komorová), srdeční selhání, méně často akutní koronární syndrom;
- subakutní/chronický typ: méně častý (do 2,5 % léčených pacientů), objevuje se měsíce až rok po ukončení terapie, dominuje poškození myokardu a perikardu
manifestující se srdečním selháním či perikarditidou; - pozdní typ: manifestuje se po více než 1 roce, projevuje se především srdečním selháním.
HER2 cílená terapie
Příkladem je velmi často používaný trastuzumab. Tento typ kardiotoxicity se v minulosti označoval jako typ II a předpokládalo se, že je plně reverzibilní. Mechanismus kardiotoxického působení není plně objasněn, ale předpokládá se, že v důsledku působení těchto látek dochází k poruchám řady procesů, jejichž výsledkem je porucha funkce až zánik kardiomyocytu. Svoji roli zde hraje narušení osy neuregulin-1/ErbB2, vedoucí ke zvýšené vulnerabilitě myocytu na zevní faktory. Ve vztahu k velmi často požívané kombinaci antracyklinů a trastuzumabu ukazují některé práce, že trastuzumab může modulovat kardiotoxické projevy antracyklinů. Podkladem toxického působení na myokard je vznik srdečního selhání, angioedému či arytmií.
Alkylační látky
Patří mezi ně například cyklofosfamid, ifosfamid, melfalan. Předpokládá se, že patogenetickým mechanismem odpovědným za vznik kardiotoxických projevů je inhibice DNA transkripce (narušení proteosyntézy kardiomyocytu). Její výskyt stoupá s dosaženou dávkou, například po dosažení kumulativní dávky cyklofosfamidu 150 mg/kg se vyskytuje selhání levé komory u 7–28 % léčených pacientů.
Taxany
Taxany jsou inhibitory depolymerizace mikrotubulů, patří mezi ně např. paclitaxel a docetaxel. Tyto látky potencují rozvoj kardiotoxických projevů antracyklinů, velmi pravděpodobně dochází k interferenci s jejich metabolismem. VEGF inhibitory VEGF inhibitory jsou látky, které inhibují angiogenezi tumorů a ovlivňují VEGF signální cesty. Patří mezi ně monoklonální protilátky (bevacizumab) a také malé VEGF inhibitory tyrozinkináz (VEGF – TKi, např. sunitinib, pazopanib, axitinib a sorafenib). Často způsobují zvýšení afterloadu, který se projevuje vzestupem krevního tlaku (někdy až hypertenzní krizí), srdečním selháním, méně často mohou vést k ischemii myokardu. Výskyt nežádoucích kardiovaskulárních efektů se pohybuje mezi 10–14 %, častá je plná remise.
Inhibitory proteáz
Mezi inhibitory proteáz patří bortezomib a carfilzomib, které jsou využívány v terapii řady onkologických onemocnění. Mechanismus jejich negativního působení na myokard je přisuzován inhibici proteázového systému, který má esenciální roli v cílené degradaci mutovaných či poškozených proteinů, jež v kardiomyocytu vznikají v důsledku jeho trvalé fyziologické zátěže.
Checkpoint inhibitory
Checkpoint inhibitory představují průlom v terapii některých doposud obtížně léčitelných onemocnění (např. maligní melanom, nemalobuněčný plicní karcinom a další). Mechanismem jejich účinku je ovlivnění regulačních receptorů T-lymfocytů (PD-1, PD-1L, CTLA4), které se účastní imunitní reakce proti nádorové buňce. Hlavními představiteli této skupiny protinádorových léčiv jsou ipilimumab (anti-CTLA-4), nivolumab a pembrolizumab (PD-1), atezolizumab, durvalumab a avelumab (PD-L1). Přehled klinicky používaných checkpoint inhibitorů, jejich hlavní indikace a myokardiální toxicitu ukazuje tabulka č. 2. Vzhledem ke své vysoké efektivitě v terapii se dostaly velmi rychle do použití v klinické praxi. Mají poměrně široké spektrum nežádoucích účinků, mezi něž patří kožní toxicita, gastrointestinální a jaterní toxicita, riziko vzniku endokrinopatií, plicní a myokardiální toxicita.5,6,7 Ačkoliv je výskyt kardiotoxicity relativně malý až střední, její projevy bývají velmi závažné. Mezi velmi závažné projevy kardiotoxicity checkpoint inhibitorů patří:
- myokarditida, která se projevuje srdečním selháním (někdy fatálním) a komorovými arytmiemi (i život ohrožujícími), tento typ postižení má velmi vysokou mortalitu;
- perikarditida (malý výpotek až tamponáda srdeční);
- poruchy vedení vzruchů (atrioventrikulární blokády);
- postižení koronárních tepen, které se může projevit rupturou aterosklerotických plátů, akutním koronárním syndromem či vaskulitidou koronárních cév;
- vznik nezánětlivé poruchy funkce myokardu (srdeční selhání, tako-tsubo kardiomyopatie).
Radioterapie
Iradiace představuje v současnosti významnou součást protinádorové terapie. Poškození myokardu, ke kterému může dojít při radioterapii, se označuje jako tzv. cancer radiation-induced cardiotoxicity (CRIC). Jeho mechanismem je mikro- nebo makrovaskulární poškození, poškození endotelu, chlopní, dále je iradiace provázena rozvojem poškození koronárních tepen, dochází k fibróze myokardu a chlopní, poškozen je i perikard. Některé projevy jsou časné (exsudativní perikarditida), jindy se manifestuje až s odstupem řady let. V klinickém obraze se projevuje vznikem srdečního selhání, perikarditidy, později restriktivním poškozením perikardu, vznikem chlopenních vad (v důsledku fibrotických změn chlopenního aparátu). Diagnostika kardiotoxicity Základní efektivní management péče o pacienta léčeného potenciálně kardiotoxickou terapií spočívá v několika zásadních krocích:
- před zahájením terapie identifikace pacientů, kteří jsou ve zvýšeném riziku, volba konkrétní terapie pacienta zohledňuje toto riziko (tzv. iniciální stratifikace rizika kardiotoxicity);
- surveillance kardiotoxicity s ohledem na iniciální rizikovou stratifikaci s cílem identifikovat iniciální stadia projevů kardiotoxicity a zahájit adekvátní opatření (terapie projevů kardiotoxicity, přerušení nebo úprava onkologické terapie).
Iniciální stratifikaci rizika pacientů ukazuje tabulka č. 3. Na základě iniciální stratifikace je možné pacienty rozdělit na pacienty s nízkým středním či zvýšeným rizikem kardiotoxicity. Tomuto je následně přizpůsobena protinádorová terapie a zvolena frekvence vyšetření se zaměřením na včasné odhalení iniciálních projevů kardiotoxicity.
Diagnostické modality diagnostiky kardiotoxicity
Spektrum metod k diagnostice kardiotoxicity je široké, zahrnuje:
- klinický obraz – kardiotoxicita je diagnostikována zpravidla příliš pozdě;
- elektrokardiografické změny – jeden ze základních parametrů, které jsou hodnoceny před zahájením, ale také v průběhu terapie, reflektují ischemické změny, arytmie, velmi často jsou ale nespecifické a nekonkluzivní;
- echokardiografická vyšetření – poskytují informace o morfologických a funkčních změnách myokardu, chlopní a perikardu, jsou široce dostupná;
- stanovení kardiomarkeru – široce dostupná, mají potenciál využití při iniciální stratifikaci rizika i diagnostice velmi časných, často subklinických změn;
- ostatní metody (radionuklidové metody, magnetická rezonance, zátěžové vyšetření, bioptické vyšetření myokardu a další) – mají význam ve specifických
situacích.
Echokardiografie
Echokardiografické vyšetření je základním vyšetřením u rizikových nemocných před zahájením léčby v rámci iniciální stratifikace rizika. V průběhu terapie je základním prvkem surveillance u nemocných podstupujících potenciálně kardiotoxickou terapii. Frekvence vyšetření je závislá za rizikovosti terapie a také na riziku pacienta. Z parametrů, které se hodnotí v průběhu terapie, to jsou především morfologické parametry (velikost srdečních oddílů), ukazatelé funkce myokardu levé a pravé komory, vyšetření perikardu, přítomnost plicní hypertenze. Jedním z nejčastějších projevů kardiotoxicity je porucha funkce myokardu levé komory, která se projevuje poklesem systolické a diastolické funkce myokardu. Porucha systolické funkce myokardu se označuje jako cancer therapeutics-related cardiac dysfunction (CTRCD) a je definována jako pokles ejekční frakce alespoň o 10 % od dolní hranice normy (normální hranice normy je podle doporučení Evropské kardiologické společnosti 50 %). Pro potvrzení rozvoje systolické dysfunkce myokardu je nutná konfirmace, tj. opakovat vyšetření v odstupu 2 až 3 týdnů. Stanovení ejekční frakce je standardizované a musí být provedeno metodou podle Simpsona se stanovením ve dvou na sebe kolmých rovinách. Alternativně lze využít trojrozměrné echokardiografie. Stanovení ejekční frakce levé komory podle Simpsona ukazuje obrázek č. 1.
Obrázek č. 2 ukazuje stanovení morfologických a funkčních parametrů s využitím trojrozměrné echokardiografie. Mezi potenciálně slibné metody patří tkáňově dopplerovské modality. Je to pulzní tkáňově dopplerovská echokardiografie (analýza pohybu prstence mitrální chlopně) a vyšetření globálního longitudinálního strainu (GLS), které dokážou odhalit i iniciální subklinická poškození myokardu. Echokardiografie má nezastupitelné místo při hodnocení regionálních poruch kinetiky, kdy je schopna detekovat poruchy kontraktility jednotlivých segmentů myokardu a zjistit jejich rozsah. Při terapii nemocných léky potenciálně zvyšujícími tlak v plicním řečišti pomůže echokardiografie detekovat vznik plicní hypertenze a poruchu funkce pravostranných oddílů. Podobně je echokardiografie nezastupitelná při diagnostice akutních forem perikarditidy či chronických postiženích perikardu, která vedou k restriktivním patologiím.
Kardiomarkery v diagnostice kardiotoxicity
Kardiomarkery představují velmi významný prvek v diagnostice kardiotoxicity. Jejich základní výhodou je objektivnost, reproducibilita, potenciál reflektovat poškození myokardu kvantitativně, jejich stanovení je v porovnání s ostatními metodami (echokardiografie, MR) levnější, výhodou je široká dostupnost a dostatek dat. Stanovení kardiomarkeru je velmi přínosné v iniciální rizikové stratifikaci nemocných, kde zvýšená hladina kardiomarkeru identifikuje nemocné s vyšším rizikem rozvoje kardiotoxicity. Dále v průběhu terapie, kde nárůst hladiny kardiomarkeru může odhalit iniciální fáze rozvoje kardiotoxicity. Zde existuje nejvíce důkazů o srdečních troponinech a natriuretických peptidech.
Srdeční troponiny a natriuretické peptidy v diagnostice kardiotoxicity
Historie stanovení troponinů v diagnostice kardiotoxicity trvá více než 20 let. Mezi vůbec první fundamentální práce na toto téma patří studie Daniely Cardinale, která v souboru 204 pacientů léčených vysokými dávkami antracyklinů prokázala asociaci zvýšené hladiny troponinu I a snížené hodnoty ejekční frakce levé komory hodnocené echokardiograficky.8 Ve své další studii, do níž bylo zařazeno 703 pacientů léčených vysokodávkovou chemoterapií, prokázala význam stanovení troponinu před zahájením terapie a v průběhu terapie. U pacientů s iniciálním a trvajícím vzestupem troponinu byl pokles ejekční frakce nejvyšší, naopak u pacientů s trvale nízkou hodnotou troponinu nebyl zjištěn signifikantní pokles ejekční frakce levé komory.9 Tato výzkumná skupina později prokázala, že zvýšená hodnota troponinu v průběhu léčby může být využita k zahájení terapie ACE inhibitory s cílem odvrátit progresi srdečního selhání.10 Později tato skupina prokázala také schopnost troponinů detekovat kardiotoxicitu u 251 nemocných léčených ostatními protinádorovými léky (herceptinem), které byly považovány za bezpečnější.11
S nástupem vysoce senzitivních metod stanovení troponinů došlo k nárůstu publikací využívajících stanovení hs technik k odhalení časných forem kardiotoxicity. Např. Katsurada et al. u žen s Ca mammy léčených trastuzumabem prokázali významnou asociaci vzestupu hladiny hsTnT u těch nemocných, kde došlo k významnému poklesu ejekční frakce (11,0 ± 7,8 pg/ml vs. 4,0 ± 1,4 pg/ml, p < 0,01).12 Podobně Kitayama H. et al. potvrdili asociaci zvýšení hladiny troponinu T stanoveného vysoce senzitivní metodou v rozsáhlejší skupině žen s Ca mammy léčených trastuzumabem.13 Natriuretické peptidy (BNP, NT-proBNP) jsou základními markery poškození funkce myokardu. Této vlastnosti se také využívá při diagnostice časných forem kardiotoxicity, které jsou spojeny s poklesem funkce myokardu. Mezi základní práce patří studie Romana et al., kteří ve skupině pacientů léčených nízkými dávkami antracyklinů prokázali prognostický význam změny hladiny NT-proBNP před zahájením a v průběhu terapie.14 Podobně Skovgaard et al. ve studii provedené v souboru 333 pacientů léčených potenciálně kardiotoxickou terapií prokázali, že zvýšení natriuretických peptidů predikuje pozdější výskyt srdečního selhání a mortalitu.15 Později byla publikována řada dalších prací prokazujících potenciál stanovení natriuretických peptidů v časné diagnostice kardiotoxicity.
Nové kardiomarkery
S cílem zvýšit senzitivitu a specificitu detekce časných forem kardiotoxicity byly testovány některé další markery samostatně nebo v kombinaci v rámci tzv. multimarkerového přístupu. Jedním z nejperspektivnějších markerů je myeloperoxidáza (MPO). V několika dosud publikovaných studiích se v predikci rozvoje poruchy funkce levé komory stanovení MPO vyrovnalo stanovení srdečních troponinů a v případě využití multimarkerového přístupu zvýšilo senzitivitu a specificitu predikce.16 Mezi další markery, které byly testovány v diagnostice kardiotoxicity, patří mastné kyseliny vážící protein (hFABP).17,18,19 Stanovení microRNA vzbudilo velký ohlas a naděje, ale ukázalo se, že výsledky jejich stanovení nejsou konzistentní a lepší v porovnání se stanovením srdečních troponinů či natriuretických peptidů.20
Multimodalitní přístup
Podstatou využití multimodalitního přístupu je spojení využití výhod zobrazovacích metod (echokardiografie) a stanovení kardiomarkerů v diagnostice časných forem kardiotoxicity tak, aby bylo možné zvýšit senzitivitu a především specificitu diagnostického procesu. Pro tento cíl nabízí echokardiografie parametry, které určují systolickou i diastolickou funkci levé komory s využitím základních i pokročilých metod (2D i 3D echokardiografie, tkáňově dopplerovské metody). Vyšetření kardiomarkerů, které reflektují strukturální změny myokardu (srdeční troponiny) a funkční změny myokardu (natriuretické peptidy), bylo předmětem některých studiích. Např. Sawaya et al. prokázali zvýšení úspěšnosti detekce velmi časných forem kardiotoxicity při užití kombinace globálního longitudinálního strainu (GLS) a hladiny troponinů.21
Závěr
Včasná detekce rizika kardiotoxicity protinádorové terapie je velmi důležitá s ohledem na zlepšení kvality života a snížení celkové mortality onkologických pacientů. V diagnostice mají klíčovou roli zobrazovací metody (především echokardiografie) a stanovení kardiálních markerů. Mezi metody, které mají velký potenciál, patří multimarkerový a multimodalitní přístup. Při managementu nemocných s kardiovaskulárním rizikem a nemocných podstupujících potenciálně kardiotoxickou terapii je nezbytná iniciální stratifikace rizika těchto nemocných. Roli kardiomarkerů a zobrazovacích metod ve stratifikaci rizika, diagnostice a terapii kardiotoxicity ukazuje obrázek č. 3.22 Péče o onkologicky nemocné vyžaduje integrální přístup, který vychází z velmi úzké spolupráce onkologa a kardiologa. V současnosti se na půdě Evropské kardiologické společnosti začíná hovořit o novém oboru – kardioonkologii, ve kterém je třeba provést edukaci všech zúčastněných a vytvořit funkční a efektivní síť vzdělaných kardiologů a onkologů. Tyto snahy podporuje Evropská kardiologická společnost i Česká kardiologická společnost.