《The Journal of Heart and Lung Transplantation》:Metabolomic Signature of RV–PA Coupling Differentiates Haemodynamic Response to Imatinib Therapy in Pulmonary Arterial Hypertension
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右心室代谢重编程与肺动脉高压预后的关联研究。通过整合33例PAH患者的心脏磁共振和右心导管数据,结合代谢组学分析,发现Ees/Ea比值作为右室-肺动脉耦合的关键指标,与9种代谢物(尤其是酰基肉碱)显著相关。独立验证组(14例)和伊马替尼治疗组(16例)均显示代谢物变化与血流动力学改善相关。研究揭示了脂肪酸代谢通路在PAH右室功能障碍中的核心作用,为治疗优化提供生物标志物依据。
Lars Harbaum|Hans Klose|Jonas Lund|Martin Sinn|Gunnar K. Lund|Paul Francke|Christoph R. Sinning|Khodr Tello|Alexander M.K. Rothman|Martin R. Wilkins
德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心内科二部呼吸内科
摘要
背景
右心室(RV)功能障碍是肺动脉高压(PAH)导致死亡的主要原因。尽管慢性压力负荷下RV的代谢重塑已被认识到,但RV-肺动脉(PA)耦合的循环代谢特征及其临床意义仍不明确。
方法
我们首先将基于压力-体积关系的RV/PA指标与33名PAH患者的非靶向血浆代谢组学数据相结合,使用了基于网络的分析方法和单一代谢物分析方法。在14名患者中,通过超声心动图替代指标验证了这些发现。在IMatinib二期PIPAH试验的16名参与者中,我们研究了代谢物的变化与植入设备所测得的血流动力学反应之间的关系。
结果
舒张末期弹性比值(Ees/Ea)是一种与负荷无关的RV收缩力和RV-PA耦合的指标,在代谢网络中处于核心位置,而与后负荷和RV硬度相关的指标则处于较为边缘的位置。在个体代谢物分析中,有9种代谢物与Ees/Ea及其超声心动图替代指标显著相关,且不受潜在混杂因素(包括肾脏和肝脏功能)的影响。通路富集分析显示脂肪酸代谢(尤其是酰基肉碱)占主导地位。在PIPAH研究队列中,个体水平分析表明,IMatinib治疗4周和24周时酰基肉碱水平的降低可以区分心输出量改善的患者(曲线下面积分别为0.89和0.84)。
结论
我们发现了一种富含脂肪酸代谢物的循环代谢特征,这种特征与PAH中的RV-PA耦合有关。这些代谢物可能有助于了解治疗过程中RV不良适应的风险和演变趋势,并为优化收益-风险比提供治疗决策依据。
部分内容摘录
引言
肺动脉高压(PAH)是一种由肺动脉和细小动脉结构重塑引起的罕见疾病,会导致肺血流阻力增加。1右心室(RV)对慢性压力负荷的适应能力是影响预后的重要因素,PAH患者的早死通常由右心衰竭引起。2在功能衰竭的RV中,其收缩力不足以应对增加的后负荷,从而导致……
研究人群
样本来自2021年至2022年间在德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心就诊的PAH患者(ClinicalTrials.gov标识符:NCT04654650),以及参与IMatinib剂量探索二期PIPAH试验(NCT04416750)的患者。在第一组患者中,通过结合同日的心脏磁共振成像(CMR)和右心导管检查(RHC)数据获得了PA/RV测量值。
结果
表1详细列出了研究组的特征。最初对33名具有详细RV/PA测量数据的PAH患者进行了无偏血浆代谢组学分析。随后,在同一中心的14名PAH患者中,使用超声心动图替代指标验证了这些代谢物关联。接着,在16名接受口服IMatinib治疗(同时进行基础治疗)的PAH患者中,将代谢物水平的变化与24周后的血流动力学反应进行了关联。
讨论
PAH中的循环代谢组可能反映了基因表达、酶活性和环境因素的综合影响。由于RV在PAH预后判断中的核心作用,其代谢特征尤为重要。在本研究中,我们利用高级生理数据推导出定量RV/PA指标,并将其与745种特征明确的代谢物的血浆浓度相结合。
致谢
PIPAH研究由英国医学研究委员会-国家健康与护理研究所疗效和机制评估项目(项目编号NIHR128465)资助。代谢组学分析部分由默克公司(MISP 58273)提供支持。AMKR获得了英国Wellcome Trust临床研究职业发展奖学金(206632/Z/17/Z)。资助方未参与研究的设计或手稿撰写。
财务披露
作者没有财务披露事项。
其他说明
本手稿尚未发表。