Кардиоваскулярная токсичность, индуцированная химиотерапией и таргетными препаратами: механизмы развития, подходы к диагностике и профилактике

Цель - представить обзор литературных данных, касающихся механизмов развития, методов диагностики и подходов к профилактике кардиоваскулярной токсичности, индуцированной противоопухолевой терапией. В данном обзоре освещается проблема кардиотоксичности, обусловленной химиотерапией и таргетными препаратами, которая в настоящее время является крайне актуальной. Клинически значимые повреждения миокарда, вызванные современными цитостатиками, приводят к значительному снижению не только качества, но и продолжительности жизни больных с онкопатологией. По сравнению с традиционной химиотерапией, таргетная терапия рака является новой стратегией, в которой ингибируются ключевые молекулы в сигнальных путях, участвующих в канцерогенезе и распространении опухоли. Таргетная терапия рака оказывает меньшее неблагоприятное воздействие на нормальные клетки и считается будущим химиотерапии. Однако кардиоваскулярная токсичность, вызванная таргетной терапией рака, иногда является критической проблемой у пациентов, получающих новые противоопухолевые препараты. Кардиоонкология является одним из новых направлений медицины, которое привлекает внимание множества экспертов, несмотря на то что многие механизмы сердечно-сосудистых осложнений противоопухолевой терапии находятся на стадии изучения. В данном обзоре, согласно современным положениям, отображены механизмы развития, проблемы диагностики и мониторинга кардиоваскулярной безопасности, представления о профилактике кардиотоксичности, индуцированной химиотерапией и таргетными препаратами.

1. Vatutin N.T., Sklyannaya E.V., El-Khatib M.A, Taradin G.G. Cardiovascular complications of anticancer therapy: definition, etiology, epidemiology, pathogenesis, classification (part I).Russian Journal of Oncology. 2017;22(6):345-350 (in Russ.). DOI: 10.18821/1028-9984-2017-22-6-345-350

2. Vatutin N.T., Sklyannaya E.V., El-Khatib M.A, Taradin G.G. Cardiovascular complications of anticancer therapy: clinical features, diagnosis, treatment, prevention (part II).Russian Journal of Oncology. 2018;23(1):43-49 (in Russ.). DOI: 10.18821/1028-9984-2018-23-1-43-49

3. Gendlin G.E., Emelina E.I., Nikitin I.G., Vasyuk Yu.A. Modern view on cardiotoxicity of chemotherapeutics in oncology including anthracyclines.Russian Journal of Cardiology. 2017;22(3):145-154 (in Russ.). DOI: 10.15829/1560-4071-2017-3-145-154

4. Gumerova K.S., Sakhautdinova G.M., Polyakova I.M. Antitumour drug induced cardiovascular toxicity and current tumour treatment methods. Creative surgery and oncology. 2019;9(4): 2019;9(4):285-292 (in Russ.). DOI: 10.24060/2076-3093-2019-9-4285-292

5. Kalyuta T.Yu., Kiselev A.R., Bazarbaeva A.Kh. Medication cardiotoxicity: potential of prevention and correction (review). Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2020;16(3):736-743 (in Russ.)

6. Kuzmina T.P., Davydkin I.L., Tereshina O.V., Danilova O.E., Shpigel A.S., Betaneli T.Sh., Naumova K.V., Popelnyuk N.S. Cardiotoxicity and methods of its diagnosis in hematology patients (review). Siberian Scientific Medical Journal. 2019;39(1):34-42 (in Russ.). DOI: 10.15372/SSMJ20190105

7. Nikiforov V.S., Nikishchenkova I.V. Modern possibilities of speckle tracking echocardiography in clinical practice. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2017;13(2):248-255 (in Russ.). DOI: 10.20996/1819-6446-2017-13-2-248-255

8. Snegovoy A.V., Vitsenya M.V., Kopp M.V., Larionova V.B. Practical recommendations for the correction of cardiovascular toxicity induced by chemotherapy and targeted drugs. Malignant tumors. 2016;4(S2):418-427 (in Russ.). DOI: 10.18027/2224-5057-2016-4s2-418-427

9. Chazova I.Ye., Tyulyandin S.A., Vitsenia M.V., Ovchinnikov A.G., Poltavskaya M.G., Gilyarov M.Yu., Martynyuk T.V., Panchenko E.P. et al. Clinical manual for diagnosis, prevention and treatment of cardiovascular complications of cancer therapy. Part I. Systemic Hypertension. 2017;14(3): 6-20 (in Russ.). DOI:10.26442/2075-082X_14.3.6-20

10. Aghel N., Delgado D.H., Lipton J.H. Cardiovascular toxicities of BCR-ABL tyrosine kinase inhibitors in chronic myeloid leukemia: preventive strategies and cardiovascular surveillance. Vasc Health Risk Manag. 2017;13:293-303. DOI: 10.2147/VHRM.S108874

11. Auner H.W., Tinchon C., Linkesch W., Tiran A., Quehenberger F., Link H., Sill H. Prolonged monitoring of troponin T for the detection of anthracycline cardiotoxicity in adults with hematological malignancies. Ann Hematol. 2003;82(4):218-222. DOI: 10.1007/s00277-003-0615-3

12. Bristow M.R., Billingham M.E., Mason J.W., Daniels J.R. Clinical spectrum of anthracycline antibiotic cardiotoxicity. Cancer Treat Rep. 1978;62(6):873-879

13. Cardinale D., Colombo A., Colombo N. Acute coronary syndrome induced by oral capecitabine. Can J Cardiol. 2006;22(3):251-253. DOI: 10.1016/s0828-282x(06)70905-9

14. Chakraborty M., Kamath J.V., Bhattacharjee A. Pharmacodynamic Interaction of Green Tea Extract with Hydrochlorothiazide against Cyclophosphamide-Induced Myocardial Damage. Toxicol Int. 2014;21(2):196-202. DOI: 10.4103/0971-6580.139810

15. Chen Z.I., Ai D.I. Cardiotoxicity associated with targeted cancer therapies. Mol Clin Oncol. 2016;4(5): 675-681. DOI: 10.3892/mco.2016.800

16. Cummings J., Anderson L., Willmott N., Smyth J.F. The molecular pharmacology of doxorubicin in vivo. Eur J Cancer. 1991;27(5):532-535. DOI: 10.1016/0277-5379(91)90209-v

17. Curigliano G., Cardinale D., Suter T., Plataniotis G., de Azambuja E., Sandri M.T., Criscitiello C., Goldhirsch A. et al. Cardiovascular toxicity induced by chemotherapy, targeted agents and radiotherapy: ESMO Clinical Practice Guidelines. Ann Oncol. 2012;23(Suppl 7):vii155-166. DOI: 10.1093/annonc/mds293

18. Ewer M.S., Swain S.M., Cardinale D., Fadol A., Suter T.M. Cardiac dysfunction after cancer treatment. Tex Heart Inst J. 2011;38(3):248-252

19. Hrdina R., Gersl V., Klimtová I., Simůnek T., Machácková J., Adamcová M. Anthracycline-induced cardiotoxicity. Acta Medica (Hradec Kralove). 2000;43(3):75-82

20. Kleveland O., Ueland T., Kunszt G., Bratlie M., Yndestad A., Broch K., Holte E., Ryan L. et al.Interleukin-6 receptor inhibition with tocilizumab induces a selective and substantial increase in plasma IP-10 and MIP-1β in non-ST-elevation myocardial infarction.Int J Cardiol. 2018;271:1-7. DOI: 10.1016/j.ijcard.2018.04.136

21. Lipshultz S.E., Miller T.L., Scully R.E., Lipsitz S.R., Rifai N., Silverman L.B., Colan S.D., Neuberg D.S. 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):1042-1049. DOI: 10.1200/JCO.2010.30.3404

22. Madeddu C., Deidda M., Piras A., Cadeddu C., Demurtas L., Puzzoni M., Piscopo G., Scartozzi M. et al. Pathophysiology of cardiotoxicity induced by nonanthracycline chemotherapy. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2016;17(Suppl 1 Special issue on Cardiotoxicity from Antiblastic Drugs and Cardioprotection):e12-e18. DOI: 10.2459/JCM.0000000000000376

23. 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. DOI: 10.1177/1179546817697983

24. Maurea N., Coppola C., Piscopo G., Galletta F., Riccio G., Esposito E., De Lorenzo C., De Laurentiis M. et al. Pathophysiology of cardiotoxicity from target therapy and angiogenesis inhibitors. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2016;17 (Suppl 1 Special issue on Cardiotoxicity from Antiblastic Drugs and Cardioprotection):e19-e26. DOI: 10.2459/JCM.0000000000000377

25. McInnes I.B., Thompson L., Giles J.T., Bathon J.M., Salmon J.E., Beaulieu A.D., Codding C.E., Carlson T.H. et al. Effect of interleukin-6 receptor blockade on surrogates of vascular risk in rheumatoid arthritis: MEASURE, a randomised, placebo-controlled study. Ann Rheum Dis. 2015;74(4):694-702. DOI: 10.1136/annrheumdis-2013-204345

26. Michel L., Rassaf T. Cardio-oncology: need for novel structures. Eur J Med Res. 2019;24(1):1. DOI: 10.1186/s40001-018-0359-0

27. Miolo G.M., La Mura N., Nigri P., Murrone A., Da Ronch L., Viel E., Veronesi A., Lestuzzi C. The cardiotoxicity of chemotherapy: New prospects for an old problem. Radiol Oncol. 2006;40(3):149-161

28. Morandi P., Ruffini P.A., Benvenuto G.M., Raimondi R., Fosser V. Cardiac toxicity of high-dose chemotherapy. Bone Marrow Transplant. 2005;35(4):323-334. DOI: 10.1038/sj.bmt.1704763

29. Orphanos G.S., Ioannidis G.N., Ardavanis A.G. Cardiotoxicity induced by tyrosine kinase inhibitors. Acta Oncol. 2009;48(7):964-970. DOI: 10.1080/02841860903229124

30. Page R.L. 2nd, O'Bryant C.L., Cheng D., Dow T.J., Ky B., Stein C.M., Spencer A.P., Trupp R.J. et al. Drugs That May Cause or Exacerbate Heart Failure: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2016;134(6):e32-e69. DOI: 10.1161/CIR.0000000000000426

31. Pai V.B., Nahata M.C. Cardiotoxicity of chemotherapeutic agents: incidence, treatment and prevention. Drug Saf. 2000;22(4):263-302. DOI: 10.2165/00002018-200022040-00002

32. Plana J.C., Galderisi M., Barac A., Ewer M.S., Ky B., Scherrer-Crosbie M., Ganame J., Sebag I.A. et al. Expert consensus for multimodality imaging evaluation of adult patients during and after cancer therapy: a report from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2014;27(9):911-939. DOI: 10.1016/j.echo.2014.07.012

33. Provan S.A., Berg I.J., Hammer H.B., Mathiessen A., Kvien T.K., Semb A.G. The Impact of Newer Biological Disease Modifying Anti-Rheumatic Drugs on Cardiovascular Risk Factors: A 12-Month Longitudinal Study in Rheumatoid Arthritis Patients Treated with Rituximab, Abatacept and Tociliziumab. PLoS One. 2015;10(6):e0130709. DOI: 10.1371/journal.pone.0130709

34. Rowinsky E.K. The pharmacology of taxol. Selected abstracts from the second National Cancer Institute workshop on taxol and taxus. Alexandra, USA, 1992;(19):646-652

35. Sandri M.T., Salvatici M., Cardinale D., Zorzino L., Passerini R., Lentati P., Leon M., Civelli M. et al. N-terminal pro-B-type natriuretic peptide after high-dose chemotherapy: a marker predictive of cardiac dysfunction? Clin Chem. 2005;51(8):1405-1410. DOI: 10.1373/clinchem.2005.050153

36. Suter T.M., Ewer M.S. Cancer drugs and the heart: importance and management. Eur Heart J. 2013;34(15):1102-1111. DOI: 10.1093/eurheartj/ehs181

37. U.S. National Library of Medicine: National Institutes of Health; 2018. URL: https://www.nih.gov.

38. Varricchi G., Marone G., Mercurio V., Galdiero M.R., Bonaduce D., Tocchetti C.G. Immune Checkpoint Inhibitors and Cardiac Toxicity: An Emerging Issue. Curr Med Chem. 2018;25(11):1327-1339. DOI: 10.2174/0929867324666170407125017

39. Wittstein I.S., Thiemann D.R., Lima J.A., Baughman K.L., Schulman S.P., Gerstenblith G., Wu K.C., Rade J.J. et al. Neurohumoral features of myocardial stunning due to sudden emotional stress. N Engl J Med. 2005;352(6):539-548. DOI: 10.1056/NEJMoa043046

40. Yeh E.T., Bickford C.L. Cardiovascular complications of cancer therapy: incidence, pathogenesis, diagnosis, and management. J Am Coll Cardiol. 2009;53(24):2231-2247. DOI: 10.1016/j.jacc.2009.02.050

41. Yeh E.T., Tong A.T., Lenihan D.J., Yusuf S.W., Swafford J., Champion C., Durand J.B., Gibbs H. et al. Cardiovascular complications of cancer therapy: diagnosis, pathogenesis, and management. Circulation. 2004;109(25):3122-3131. DOI: 10.1161/01.CIR.0000133187.74800.B9

42. Yin X., Wu H., Chen Y., Kang Y.J. Induction of antioxidants by adriamycin in mouse heart. Biochem Pharmacol. 1998;56(1):87-93. DOI: 10.1016/s0006-2952(98)00099-9

43. Zamorano J.L., Lancellotti P., Rodriguez Muñoz D., Aboyans V., Asteggiano R., Galderisi M., Habib G., Lenihan D.J. et al. 2016 ESC Position Paper on cancer treatments and cardiovascular toxicity developed under the auspices of the ESC Committee for Practice Guidelines: The Task Force for cancer treatments and cardiovascular toxicity of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2016;37(36):2768-2801. DOI: 10.1093/eurheartj/ehw211

44. Zheng P.P., Li J., Kros J.M. Breakthroughs in modern cancer therapy and elusive cardiotoxicity: Critical research-practice gaps, challenges, and insights. Med Res Rev. 2018;38(1):325-376. DOI: 10.1002/med.21463