重大科研项目介绍
恶性室性心律失常危险分层及早期防治新策略研究:基本原理和设计方案
中华心律失常学杂志, 2018,22(3) : 187-191. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1007-6638.2018.03.002
摘要
背景

器质性和遗传性恶性室性心律失常因可导致猝死而严重危害人民生命健康,目前国内恶性室性心律失常发病率和危险因素不清、治疗方式有待完善。

基本原理

明确我国器质性和遗传性恶性室性心律失常的发病率、危险分层及危险因素研究,有助于指导早期干预、预防心脏性猝死;导管消融、药物治疗和自主神经干预方法的完善将为器质性和遗传性恶性室性心律失常提供低价高效的诊疗策略。

设计方案

项目设置4个课题:①国人恶性室性心律失常危险分层预后评估研究;②恶性室性心律失常的自主神经功能评估及干预策略研究;③器质性室性心律失常基质干预策略研究;④遗传性恶性室性心律失常分布、危险评估与干预研究。各课题相互关联、互为支持,形成有机的结合。

结论

本研究将建立国人器质性和遗传性室性心律失常数据库及多维度危险评估体系;探索适合国情的低价高效、创新性的多个治疗策略;确立国人恶性室性心律失常危险分层并指导早期干预治疗决策。

引用本文: 姚焰, 江洪, 陈明龙, 等.  恶性室性心律失常危险分层及早期防治新策略研究:基本原理和设计方案 [J] . 中华心律失常学杂志, 2018, 22(3) : 187-191. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1007-6638.2018.03.002.
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恶性室性心律失常包括器质性和特发性(主要是遗传性)两大类,因可导致猝死而严重危害人民生命健康。迄今国际上对高危的恶性室性心律失常均依赖植入心律转复除颤器(ICD)进行姑息性治疗[1, 2, 3]。然而,此类昂贵的器械均被欧美厂家垄断,若按欧美的当前治疗模式则意味着每年上百亿的高值耗材进口,给社会和患者带来沉重的经济负担和压力。

由中国医学科学院阜外医院牵头,根据我国人口分布特点与团队相关学术水平,联合了在室性心律失常领域处于领先地位的10家主要医院,组建了包括心律学、心外科、影像、分子遗传、流行病及卫生统计学等研究队伍,承担国家重点研发计划、重大慢性非传染性疾病防控研究项目——恶性室性心律失常危险分层及早期防治新策略研究。针对目前国内恶性室性心律失常发病率和危险因素不清、治疗主要依赖昂贵的进口植入型器械和传统的药物预防猝死的现状,基于团队前期较雄厚的工作积累,探索适合国情的依据危险分层,选择有效治疗措施的新防治体系,探索、规范和推广低价高效的早期防治策略。

项目设置4个课题:①国人恶性室性心律失常危险分层预后评估研究;②恶性室性心律失常的自主神经功能评估及干预策略研究;③器质性室性心律失常基质干预策略研究;④遗传性恶性室性心律失常分布、危险评估与干预研究。各课题相互关联、互为支持,形成有机的结合(图1)。

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图1
恶性室性心律失常危险分层及早期防治新策略研究流程图
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恶性室性心律失常危险分层及早期防治新策略研究流程图
基本原理

由于近年对缺血性心脏病的综合防治措施取得显著进步,发达国家的相关发病率及猝死发生率明显下降[4, 5, 6]。而我国过去20余年经济发展和生活方式的巨变,使得缺血性心脏病发病率暴增,但缺血性室性心动过速(室速)发病率和猝死的确切发病率以及危险因素等重要问题一直未能明确[7]。类似情况还有Brugada综合征、长QT综合征(LQTS)、短QT综合征(SQTS)、早复极综合征(ERS,亦称J波综合征)和儿茶酚胺敏感性室速(CPVT)等遗传性恶性室性心律失常[8],国人的发病率和流行病学分布情况均不明确。因此,有必要对我国器质性和遗传性恶性室性心律失常的发病率、危险分层及危险因素进行研究,以指导早期干预、预防心脏性猝死。

纵观过去10年,国际室速治疗指南和共识的演变,最重要的趋势就是基于一些临床创新性研究的结果,导管消融的适应证在逐步放宽,以往只能进行ICD姑息性治疗的恶性室速/心室颤动(室颤),被证明有望通过消融得以改善甚至根除[9, 10]。在器质性心脏病中首要的猝死病种致心律失常性右心室心肌病(ARVC)室速方面,项目负责人于2007年率先提出针对基质的"片状消融"策略取得良好效果[11],被相关领域的权威、现行ARVC诊断标准的制定者Santangeli教授誉为"里程碑式的成就",带动近10年国际ARVC室速消融成为热潮,越来越多的学者认为导管消融有望作为ARVC室速的一线疗法[12];在遗传性恶性室性心律失常领域,研究团队负责人姚焰较先在泰国探索发现导管消融右心室流出道延迟电位区可根治Brugada综合征室速/室颤[13],引领国际学者跟进并扩展到外膜消融,初步改变了此病完全依赖ICD的治疗模式[14],蒋晨阳教授团队亦有应用成果发表。

值得关注的是,自主神经在恶性室性心律失常的发生机制中具有重要作用[15]。我国心肌梗死患者超过250万人,心肌梗死早已成为我国常见病、多发病之一。急性心肌梗死后的恶性室性心律失常诱发的心脏性猝死是其最严重的并发症。据统计约50%心肌梗死患者的死亡是由于恶性室性心律失常引起[16]。团队成员中的江洪教授团队在自主神经与室性心律失常的关系方面颇多建树,其中耳迷走神经刺激可显著抑制心肌梗死后心肌交感神经纤维过度不均一再生及左侧星状神经节重构,改善心室电生理性质,降低室性心律失常的诱发性具有较好的应用前景[17, 18]。另一方面,国际上一直有学者在开展通过微创切除左侧交感神经节/消融交感或迷走神经节以治疗或减少恶性室性心律失常的应用研究[19, 20],但此种低价而有效的疗法在我国心律学界长期被忽视了。我们期望通过本研究使其能在我国得以推广。

设计方案
1.国人器质性恶性室性心律失常危险分层预后评估研究:

由于恶性室性心律失常的治疗措施有限且后果严重,目前国内关于器质性恶性室性心律失常危险因素的研究多为病例报道或小样本研究。虽然国内外研究提出了诸多器质性室性心律失常不良预后的危险因素,但尚无反映国人情况的器质性恶性室性心律失常危险分层体系。本课题通过前瞻性临床注册研究,依据全国6大区域10个主要的心律失常中心,采用建立符合国际标准的电子化、信息化临床研究数据管理和统计分析平台,针对易发生恶性室性心律失常的多种器质性心脏病,包括缺血性心肌病、ARVC、扩张型心肌病和肥厚型心肌病等,收集2 000例器质性室性心律失常患者的临床基本资料、影像学(超声心动图、CT、增强磁共振、核素显像)、药物干预、器械、心电生理、导管消融及随访情况,建立国人器质性恶性室性心律失常数据库。同时收集患者的血样标本,通过候选基因办法检测已知的恶性室性心律失常相关基因的单核苷酸多态性和检测炎症相关指标等分子标志物。通过着重分析器质性恶性室性心律失常的临床资料、影像学资料、可能的分子标志物和长期随访预后情况,发现新的临床、影像或分子、基因型等危险因素,初步建立危险分层模型。在前瞻性收集的器质性室性心律失常病例中验证上述危险因素,最终建立适合国人的器质性恶性室性心律失常多维度规范化危险分层评估体系。

2.恶性室性心律失常的自主神经功能评估及干预策略研究:

开展恶性室性心律失常患者的自主神经功能评估及多项自主神经干预治疗研究,探索并规范化自主神经干预治疗恶性室性心律失常的可行性和安全性。主要研究内容分为两个部分。

第一部分:自主神经失衡在恶性室性心律失常发生机制中的作用。通过评估基线自主神经功能状况和随访心律失常事件,分析自主神经功能对恶性心律失常的预测作用。临床上收集400例易发生恶性室性心律失常的高危病例,包括严重的缺血性心肌病、严重的扩张型心肌病、严重的肥厚型心肌病和ARVC,同时收集健康对照100例。检查心率变异性、心率减速率、核素显像评价心脏交感神经张力等分析记录患者的自主神经活性,通过长期随访确定恶性室性心律失常事件的发生情况,分析自主神经活性异常对恶性室性心律失常对预测作用。基础实验通过建立介入栓塞冠状动脉左前降支建立犬缺血性心肌病模型、缩窄腹主动脉建立犬心肌肥厚模型、快速心室起搏建立犬心力衰竭模型等不同类型恶性室性心律失常的动物模型,利用多项自主神经活性分析的指标来评价自主神经活性与恶性室性心律失常发生之间的关系。

第二部分:多种自主神经干预策略治疗恶性室性心律失常的有效性和安全性研究。探索并规范化国人开展自主神经干预治疗恶性室性心律失常。微创外科自主神经干预治疗恶性室性心律失常,研究入选经药物治疗基础上仍反复发作恶性室性心律失常的LQTS及CPVT反复发作的遗传性室性心律失常患者和拟行冠状动脉旁路移植术(CABG)且经自主神经功能评估证实为交感神经功能活性较高有发生恶性室性心律失常的高危患者,行经胸腔镜切除左侧或双侧交感神经节治疗,并长期随访疗效和并发症等,建立经胸腔镜切除左侧或双侧交感神经节治疗恶性室性心律失常操作规范;耳缘迷走神经无创刺激防治再灌注室性心律失常前瞻性多中心随机对照优效性研究,探索耳缘迷走神经刺激这种无创的自主神经调控策略防治急性心肌梗死再灌注相关室性心律失常的有效性和安全性,以及规范化治疗适应证。基础研究建立不同类型恶性室性心律失常的动物模型,通过急、慢性实验评价左/双侧交感神经节切除术、β受体阻滞剂、低强度耳迷走神经刺激在不同模型中对心室电生理性质、窦房结和房室结功能、心脏自主神经活性和恶性室性心律失常的影响。

3.器质性室性心律失常基质干预策略研究:

应用循证医学方法开展器质性室性心律失常的基质干预策略研究,通过导管消融策略的选择和影像学整合三维电标测指导导管消融方法学研究,探讨多个恶性室性心律失常的优化治疗方案。导管消融治疗器质性恶性室性心律失常的有效性及安全性研究,通过单纯导管消融或联合ICD植入治疗器质性恶性室性心律失常的有效性和安全性研究,明确导管消融室性心律失常基质改良/去除是否可根治或减少器质性室性心律失常的发作;影像整合三维电标测指导室性心律失常导管消融的探索性研究,入选器质性恶性室性心律失常患者通过心腔内超声及CT、磁共振影像整合/指导三维电标测导管消融,评价治疗效果、总结推广应用经验。

4.遗传性恶性室性心律失常分布、危险评估与干预研究:

对于Brugada综合征、LQTS、SQTS、ERS和CPVT等遗传性恶性室性心律失常,通过多角度综合研究其流行病学分布、遗传学特点,临床导管消融、药物治疗等创新治疗策略。主要研究内容分为3个部分。

第一部分:确定国人Brugada综合征、LQTS、SQTS及ESR的患病、发病情况和不同人群地理分布情况。通过分析全国12个社区近3万人群多社区心电图和近10年随访情况,按照现有指南诊断标准筛查人群中LQTS/SQTS、Brugada综合征及ERS 3种遗传性恶性室性心律失常心电图表型的流行状况,分析患病率的地域分布差异。比较心电图异常人群与正常人群的临床参数,即心电图指标的差异,寻找适合国人敏感的临床早期筛查指标。对筛查出的心电异常人群结合回顾性分析和前瞻性随访3年的心脏性猝死、死亡和全因死亡情况,通过生存分析明确各临床参数指标与疾病进展、预后的关联,完善基于临床表现的疾病危险分层策略。

第二部分:建立国人遗传性心律失常数据库,确定主要致病基因变异情况。依据研究团队各心律失常中心收集500例遗传性室性心律失常患者的临床基本资料、影像学、药物干预、器械、心电生理、导管消融治疗及随访情况,建立国人遗传性恶性室性心律失常数据库。对采集的生物标本进行Panel捕获的深度测序,候选基因包含已知致病基因,分析发现突变的致病性的程度及其分布频谱,得出不同变异在疾病人群中的频率信息,并与公共数据库中的变异频率进行比较,评价基因检测在该类疾病的早期筛查与诊断中的应用价值。

第三部分:导管消融和药物治疗部分遗传性心律失常的探索性研究。通过对Brugada综合征、LQTS和CPVT等遗传性心律失常探索基质消融和迷走改良等创新性导管治疗策略,验证治疗模式的有效性与安全性,从而规范化其手术适应证和导管消融操作;对LQTS1、2型或CPVT服用β受体阻滞剂治疗的患者,分析其β受体基因多态性与ICD记录的室速事件/晕厥事件的关联性,探讨基因多态性是否影响国人LQTS1-2型和CPVT接受β受体阻滞剂治疗的效果,以指导个体化治疗。

预期结果

本研究将针对器质性和遗传性恶性室性心律失常发现并验证多个新的临床或分子危险因素,明确不同危险分层选择不同治疗策略对预后的影响;通过开展多种微创介入、手术、药物和器械的联合干预治疗方案,确立并规范恶性室性心律失常基质消除及微创自主神经干预治疗等新的防治策略,力求在减少对昂贵的姑息性植入器械依赖的同时,提高和改善恶性室性心律失常的疗效。对恶性器质性和遗传性室性心律失常提出多项适合国情的治疗措施,最终建立适合国人的依据恶性室性心律失常危险分层选择治疗策略径路的新防治体系,并在全国推广应用。

结论

本研究将首次建立国人器质性和遗传性室性心律失常数据库及多维度危险评估体系;探索适合国情的低价高效、创新性的多个治疗策略,将确立国人恶性室性心律失常危险分层并指导早期干预治疗决策,具有重大的社会和经济意义。

利益冲突
利益冲突

点评
姚焰

器质性和遗传性恶性室性失常因可导致猝死而严重危害人民生命健康。但如果以发达国家标准的防治措施:植入型心律转变除颤器(ICD)和/或心脏再同步治疗除颤器(CRT-D)的植入率来衡量的话,我国每年的植入率仅仅相当于每年猝死病例的1%。显然,厘清中国人恶性室性心律失常的发病率与危险因素,探索适合国情的低价而有效的防治措施具有重大的意义。由中国医学科学院阜外医院牵头,联合了在室性心律失常领域处于领先地位的10家主要医院,承担国家重点研发计划:重大慢性非传染性疾病防控研究项目——"恶性室性心律失常危险分层及早期防治新策略研究"。针对目前国内恶性室性心律失常发病率不清、治疗主要依赖昂贵的进口植入型器械和传统的药物预防猝死的现状,基于团队前期较雄厚的工作积累,探索适合国情的依据危险分层选择有效治疗措施的新防治体系,探索、规范和推广低价高效的早期防治策略。

项目设置4个课题,通过对器质性和遗传性室性心律失常发病率调查和危险分层研究、开展微创介入、手术、药物和器械的联合干预治疗方案,确立并规范适合我国国情的恶性室性心律失常防治策略。其中,自主神经干预治疗等新的防治策略具有较强的创新性和可行性。通过本项目的实施,力求在减少对昂贵的姑息性植入器械依赖的同时,提高和改善我国恶性室性心律失常的疗效,至少对恶性器质性和遗传性室性心律失常提出多项适合国情的治疗措施,最终建立适合国人的依据恶性室性心律失常危险分层选择治疗策略径路的新防治体系,并在全国推广应用。

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