目前对射血分数中间值的心力衰竭的认识
2022-12-28李莹莹王华综述杨杰孚审校
李莹莹、王华综述,杨杰孚审校
《2016 年欧洲心脏病学会急性和慢性心力衰竭诊断和治疗指南》[1]中首次将左心室射血分数(LVEF)在40%~49%的心力衰竭作为一种新的心力衰竭分类单独列出,即射血分数中间值的心力衰竭(heart failure with mid-range ejection fraction,HFmrEF)。《中国心力衰竭诊断和治疗指南 2018》也将其单独列出[2]。这一概念的提出,引起学术界的广泛关注,越来越多的证据表明HFmrEF 似乎是介于射血分数降低的心力衰竭(HFrEF)和射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)之间的临床状态,但在很多方面与HFrEF 更相似,因此最近的欧美指南[3-4],都将其更名为射血分数轻度降低的心力衰竭(heart failure with mild reduced ejection fraction,HFmrEF)。现将近期有关HFmrEF 的研究综述如下。
1 定义
《2013 年美国心脏病学会基金会/美国心脏协会心力衰竭管理指南》[5]中将LVEF 在41%~49%的心力衰竭作为HFpEF 的一个亚组,称为射血分数临界值的心力衰竭(heart failure with borderline ejection fraction,HFbEF)。《2016 年欧洲心脏病学会急性和慢性心力衰竭诊断和治疗指南》[1]和《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》[2]明确列出HFmrEF 的诊断标准:(1)存在心力衰竭的症状和(或)体征;(2)LVEF 在40%~49%;(3)利钠肽水平升高[B 型利钠肽(BNP)>35 pg/ml 和(或)N 末端B 型利钠肽原(NT-proBNP)>125 pg/ml],并符合以下至少1 条:①左心室肥厚和(或)左心房扩大;②左心室舒张功能异常,如E/e’≥13、e’平均值(室间隔和游离壁)<9 cm/s。
2 流行病学和临床特征
2.1 流行病学
HFmrEF 约占全部心力衰竭患者的10%~24%[6-8]。美国GWTG-HF 注册研究中,99 825 例住院心力衰竭患者中HEmrEF 占12.8%[7]。2015 年中国心力衰竭患者注册登记研究(China-HF)纳入国内88 家医院8 516 例心力衰竭患者,报道的HFmrEF 的比例为20.5%[9];2018 年周浩斌等[10]进行的单中心回顾性分析住院心力衰竭患者,HFmrEF 所占比例为24.3%。中国心力衰竭中心注册研究中,31 356 例住院心力衰竭患者中HFpEF 占43.0%,HFrEF 占35.2%,HFmrEF 占21.8%[11]。与HFrEF组相比,HFpEF 组年龄更大,女性更多,HFmrEF 组的年龄和女性比例均介于HFrEF 和HFpEF 之间[7-9]。
2.2 病因和合并症
研究显示,缺血性心脏病、高血压是HFmrEF患者的主要病因。中国心力衰竭中心注册研究[11]中发现,缺血性心脏病在HFmrEF 组(60.8%)中比例明显高于HFrEF 组(47.8%)和HFpEF 组(57.1%)。来自日本的研究显示,缺血性心脏病在住院HFrEF、HFmrEF 和HFpEF患者中分别占38%、44% 和25%[12]。GWTG-HF 注册研究中[7],缺血性心脏病在HFrEF、HFmrEF 和HFpEF 患者中分别占68.3%、68.6%和56.0%。瑞典心力衰竭注册研究[13]中缺血性心脏病在HFrEF 组、HFmrEF 组、HFpEF 组中占60%、61%、52%。不同研究中由于心力衰竭患者的来源、入选标准、经济发展水平等存在不同,因此缺血性心脏病在心力衰竭患者中的比例不同,但均显示HFmrEF 组中缺血性心脏病的比例较高,高于HFrEF 组和HFpEF,在亚洲更明显。
中国心力衰竭中心注册研究[11]中发现住院心力衰竭患者中,高血压的比例在HFrEF 组、HFmrEF组和HFpEF 组中分别为47.1%,59.4%,64.5%;GWTG-HF 研 究[7]中,这一比例在HFrEF 组、HFmrEF 组和HFpEF 组中分别为73.1%、77.9%和81.3%。瑞典心力衰竭注册研究中,高血压的比例在HFrEF、HFmrEF 和HFpEF 中分别为56%、64%和72%。这些研究均提示HFmrEF 中高血压的比例介于HFrEF 和HFpEF 之间[11]。
中国心力衰竭中心注册研究[11]显示在住院HFmrEF 患者中心房颤动占33.0%,介于HFrEF(26.3%)和HFpEF(40.9%)之间。与之类似,GWTG-HF研究[7]中,合并心房颤动的比例在HFrEF 组、HFmrEF 组和HFpEF 组中分别为36.1%、40.2%和40.6%。瑞典心力衰竭注册研究[13]中,合并心房颤动的比例在HFrEF 组、HFmrEF 组和HFpEF 组中分别为51%、58%和63%。
心力衰竭的非心脏相关合并症在HFmrEF 患者中的患病情况报道不一。中国心力衰竭中心注册研究[11]显示在HFmrEF 组中脑卒中或短暂性脑缺血发作、贫血、慢性阻塞性肺疾病(COPD)的比例均介于HFrEF 组与HFpEF 组之间。ESC-HF-LT 注册研究[8]中,COPD、肝功能异常及慢性肾脏病(CKD)在HFrEF 中更多见。GWTG-HF 注册研究[7]中,HFmrEF 组中糖尿病、外周血管疾病、血脂异常、CKD 的比例均明显高于HFrEF 组,与HFpEF 组接近但略高于HFpEF 组。来自日本的研究发现,糖尿病、CKD 和COPD 在HFrEF、HFmrEF 及HFpEF 三组中的占比无差异[12]。这些研究结果并不一致,可能与入选人群不同有关。
2.3 影像学检查
HFmrEF 与HFpEF 的诊断标准类似,只是LVEF 的界定值不同。近期一项研究[14]采用2D 斑点追踪法来评估左心房功能在HFmrEF 与HFpEF 中的区别。该研究共纳入110 例窦性心律的HFpEF 患者、61 例窦性心律的HFmrEF 患者及37 例年龄匹配的正常对照,发现HFmrEF 患者的左心房功能均低于HFpEF 患者,HFmrEF 患者心房功能障碍可能与左心室功能下降有关。另外一项研究[15]通过心脏磁共振检测发现,HFmrEF 和HFpEF 的患者与正常对照组相比,心包脂肪容积增加,但其临床意义尚不明确。
2.4 生物标志物
心力衰竭的生物标志物近年来发展较快,主要包括:(1)与心肌牵拉相关的因子,如利钠肽;(2)心肌损伤因子,如心肌肌钙蛋白Ⅰ;(3)心肌纤维化相关因子,如半乳糖凝集素3、可溶性生长刺激表达基因 2 蛋白(sST2);(4)炎症因子,如高敏C 反应蛋白;(5)与肾脏损伤相关的因子,如胱抑素-C等。Savarese 等[16]证实HFmrEF 中NT-proBNP 随时间降低的程度与生存率相关。新加坡SHOP 队列[17]发现HFmrEF 患者中的心肌肌钙蛋白升高水平介于HFrEF 和HFpEF 中间。HFrEF 患者中与心肌牵拉相关的因子升高较为明显,HFpEF 患者中炎症因子升高更明显,提示两者的病理生理机制存在差异[18]。Tromp 等[19]发现HFmrEF 患者中与炎症和心肌牵拉相关的生物标志物均升高,介于HFrEF 和HFpEF 之间,并且入院24 小时炎症因子变化程度与HFpEF和HFmrEF的60 d全因死亡和再住院有关,提示在HFmrEF 的发展过程中同时存在炎症和心肌牵拉机制。TIME-CHF 研究[20]显示NT-proBNP 指导下治疗,改善了HFmrEF 和HFrEF 患者的无住院生存率,但对HFpEF 患者无效。
3 药物治疗
目前尚缺乏专门针对HFmrEF 患者的随机对照研究。既往研究中有纳入LVEF 40%~50%的患者,因此对这些研究数据进行再分析,有助于了解这类药物能否改善HFmrEF 的预后。CHARM 研究[21]中有1 322 例HFmrEF 患者,结果发现与安慰剂相比,坎地沙坦显著降低了HFmrEF 患者因心力衰竭住院或心血管死亡风险,HFmrEF 患者的降低幅度与HFrEF 患者相似。对11 项双盲、随机、安慰剂对照的临床研究的Meta 分析[22]显示,β 受体阻滞剂可降低窦性心律的HFmrEF 患者的全因死亡和心血管死亡风险,对于合并心房颤动的HFmrEF 患者仅改善了LVEF 值。TOPCAT 研究纳入了3 444 例LVEF ≥45%的心力衰竭患者,发现螺内酯对主要复合终点(心血管死亡、心脏骤停、因心力衰竭住院)无影响,但可降低因心力衰竭住院风险,特别是LVEF 在45%~50%之间的患者获益最大[23-24]。
基于其大量的临床研究与真实世界研究数据,血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂(ARNI)已成为HFrEF 治疗的首选肾素-血管紧张素系统(RAS)抑制剂。PARAGON-HF 试验[25]的亚组分析表明,对LVEF 为45%~57%的心力衰竭患者,与缬沙坦相比,ARNI 改善了主要终点事件(RR=0.78,95%CI:0.64~0.95)。近年来HFrEF 药物治疗方面进展迅速,基于钠-葡萄糖协同转运蛋白2 抑制剂(SGLT2i)在HFrEF 治疗中丰富的循证证据,该类药物获得了欧美指南及共识的多重推荐,正式成为一线用药。EMPEROR-preserved 研究[26]显示,SGLT2i 恩格列净对LVEF >40%的心力衰竭患者有明显获益,心力衰竭住院时间或心血管死亡的主要复合终点减少了21%,其中在1 983 例LVEF 为41%~49%的患者亚组中,恩格列净同样减少了主要复合终点。尽管恩格列净在不同LVEF 亚组(41%~49%、50%~60%和>60%)均显示了获益,亚组分析表明[27],LVEF>62.5%时,获益程度较低。
目前的证据表明,HFmrEF 对药物治疗的反应似乎与HFrEF 患者相似。因此,用于治疗HFrEF的“新四联”药物(RAS 抑制剂、β 受体阻滞剂、醛固酮受体拮抗剂和SGLT2i)来治疗这些患者可能是合理的。2022 年最新的美国心衰指南[4]将SGLT2i作为Ⅱa 类推荐,其他三类药物作为Ⅱb 类推荐。未来的前瞻性研究需要进一步明确对HFmrEF 患者的治疗建议。
4 预后和临床转归
近期有几项研究比较了HFrEF、HFmrEF 和HFpEF 患者的预后,尚缺乏统一的结论。GWTGHF 注册研究[7]中,纳入99 582 例因新发心力衰竭或心力衰竭恶化的住院患者,HFmrEF 患者的院内死亡率为 2.6%,低于HFrEF(3.2%)和HFpEF(3.0%)。国内一项研究[28]发现HFmrFF 患者6 个月全因死亡率为9.5%,介于 HFrEF(12.0%)和HFpEF(7.2%)之间。ESC-HF-LT 注册研究[8]中,HFmrFF 组1 年全因死亡率为7.6%,介于HFrEF(8.8%)和HFpEF(6.4%)之间。瑞典心力衰竭注册[13]研究显示,HFmrEF 和HFpEF 的预后相似,略好于HFrEF,在合并冠心病的心力衰竭患者中,HFmrEF患者的预后比HFpEF 患者差,HFrEF 患者的预后最差。最近一项Meta 分析[29]显示,与HFrEF 患者相比,HFmrEF 患者的全因死亡和非心血管死亡较低,与HFpEF 患者比,HFmrEF 患者的心血管死亡更低。TIME-CHF 试验[20]纳入老年心力衰竭患者,HFrEF组平均年龄为75 岁,HFpEF 组平均年龄为80 岁,随访2.2 年,总死亡率为39.7%,HFrEF、HFmrEF和HFpEF 三类患者之间无差异。目前专门针对HFmrEF 的研究较少,有国内学者研究纳入NYHA心功能分级Ⅲ~Ⅳ重症HFmrEF 患者,随访 41 个月,死亡率46.8%[30]。合并冠心病、糖尿病、既往心力衰竭病史、NTproBNP >3 400 pg/ml 的重症HFmrEF患者死亡风险高[30]。
心力衰竭患者的LVEF 值并不是恒定数值这一现象受到关注。部分HFrEF 患者经过药物和(或)心脏再同步化治疗后LVEF 可以好转,而部分HFpEF患者也可以出现LVEF 下降,部分HFmrEF 可以转化为HFrEF 或HFpEF。研究显示,168 例HFmrEF患者中,73%的HFmrEF 患者既往LVEF <40%,这组患者中冠状动脉疾病更多;17%的患者既往LVEF >50%,这组患者中高血压和舒张功能障碍更多;10%的患者LVEF 一直在40%~50%[31]。另外一项研究[32]入选HFmrEF 患者142 例,平均随访2.2 年期间,8.7%的HFmrEF 转化为HFrEF 或HFpEF 患者(43.6% 转为HFrEF,56.4% 转为HFpEF)。CHART研究[33]发现,HFmrEF 随时间发生转变的可能性较高,在随访患者1 年时分别有为44%和16%转变为HFpEF 和HFrEF,在随访3 年时为45% 和21%。HFrEF 在随访患者1 年时分别有18% 和22%转变为HFpEF 和HFmrEF,随访3 年分别有26%和21%;相比之下,HFpEF 转变为HFmrEF 和HFrEF 较少,在1 年时仅为8%和2%,在3 年时仅为8%和4%。研究显示从HFrEF 转为HFmrEF 的患者和从HFmrEF转为HFpEF 的患者预后更好,而从HFpEF 恶化到HFmrEF 的患者则预后更差[31-34]。因此在诊断HFmrEF 时,应了解既往的LVEF 和临床病程,有助于了解其病理生理机制,从而制定合适的治疗方案。
5 争议与展望
HFmrEF 是否是区别于HFrEF 和 HFpEF 的独立类型,或者多大程度上是一类独立的临床综合征?HFmrEF 的病理生理机制如何? 改善HFrEF 预后的药物用于 HFmrEF 的治疗获益程度如何? 这些仍需要更多的证据来明确。
目前各国指南推荐采用LVEF 对心力衰竭进行分类,是基于既往临床试验的结果。既往绝大部分有关心力衰竭治疗的随机对照临床试验主要纳入HFrEF,血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)/血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB)/ARNI、β 受体阻滞剂、醛固酮受体拮抗剂和SGLT2i 在HFrEF 患者治疗中的重要地位已得到明确,这些药物能有效减低HFrEF 患者的死亡率和住院率。但除了SGLT2i 以外,其他三类药物并未证实改善HFpEF 的临床结局。HFpEF 和HFrEF 在临床表现、病理生理机制、诊断、治疗、预后等存在差异,在临床工作中使用HFpEF和HFrEF 对心力衰竭患者进行分类,有利于医师更好地应用循证医学证据,有较好的临床实用性,因此被广泛采用。
心力衰竭是多种原因导致的、慢性进展的、异质性的一组临床综合征。随着对心力衰竭病理生理机制、治疗研究的深入,仅仅依靠LVEF 对心力衰竭进行分类存在不足,导致分类不准确,这是因为:(1)LVEF 的生理学意义不准确,只能作为心脏收缩功能的参考,无法反映舒张功能,不能反映心脏的前后负荷。在 HFpEF 患者中虽然LVEF 正常,但整体长轴应变常发生下降。LVEF 相同的患者也可能存在不同的病理生理过程和预后,且这些差异在单次LVEF 评估时可能无法察觉。(2)LVEF 的测量主要依靠超声心动图,会受到技术条件、分析方法、人为因素影响,测量方法也很难标准化,不同测量手段和方法可以导致LVEF 值波动很大。(3)在心力衰竭患者的病程中,由于LVEF 发生下降和升高可能导致患者被错误分类,无法得到适当的治疗。(4)忽略了右心功能对心功能的影响。(5)不同病因的心力衰竭患者,临床特点、对治疗的反应、病理生理及预后均有不同,心力衰竭患者的异质性大,特别是HFpEF 患者,简单地将其归为一类采取相同的治疗可能很难取得良好的疗效。
特别需要强调的是LVEF 是动态变化的,动态测量LVEF 更有意义。2022 美国心力衰竭指南[4]提出多次监测LVEF 后再分类,增加了“射血分数改善的心力衰竭(heart failure with improved ejection fraction,HFimpEF)”这一概念,作为HFrEF 的一个亚组,定义为既往LVEF ≤40%,随访期间LVEF升高至>40%的心力衰竭。HFimpEF 是HFrEF 患者随访过程中的诊断,而不适用于新发心力衰竭的诊断。尽管这部分患者LVEF 改善,但并不意味着心肌完全恢复或功能正常,而且LVEF 改善后也可以再次出现降低,这部分患者应继续使用HFrEF 的药物治疗。另外,动态监测HFmrEF 患者的LVEF变化,部分患者随访中LVEF 升高至≥50%,这部分患者如何定义,新指南尚无建议。目前尚不清楚HFimpEF 的生物学基础和自然病程。新近发表的研究显示[35],HFmrHF 患者随访过程中有 52%的患者LVEF 升高至>50%,临床结局更好,该群体应归为何种类型值得进一步研究。
除了留意不同心力衰竭分类患者之间存在差异,也要注意到之间的重叠。如共同的危险因素和合并症(所占比例存在差异,取决于LVEF);疾病治疗和进展导致的LVEF 发生转变;内皮功能障碍、心肌细胞功能障碍及心肌细胞损伤;左心室收缩和舒张功能异常;左心房功能异常;心肌纤维化;活动耐力下降有骨骼肌病变的参与;心力衰竭血清标志物(升高的水平存在差异,取决于LVEF);神经体液激活(激活程度存在差异,取决于LVEF);神经内分泌抑制剂治疗的有效性(有效性存在差异,取决于LVEF)。
针对心力衰竭的异质性,建立合适的分类是未来探索的方向,一个方向是假设驱动的,如基于病因和病理生理机制的分类,基于药物作用途径的分类。另一个方向是数据驱动的,患者根据临床的结局分群,应用大数据和生物分析技术,分析表观基因组学、基因组学、糖组学、蛋白组学、代谢组学等,建立心力衰竭表型谱,从而可能会采取更有针对性和更有效的治疗方法。
利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突