IMPROVING PRECLINICAL ASSESSMENT OF CARDIOPROTECTIVE THERAPIES:构建小动物心梗研究网络,开启心脏保护治疗新征程
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为解决心脏保护疗法临床转化难题,研究人员建立 IMPACT 小动物心梗网络,证实缺血预处理(IPC)的保护作用,助力疗法转化。
急性心肌梗死(AMI)及其引发的心力衰竭(HF)如同隐匿在暗处的 “健康杀手”,在全球范围内肆虐,成为导致死亡和残疾的主要原因之一。为了对抗这一严峻的健康挑战,众多科研人员投身于寻找新的治疗方法,期望能缩小心肌梗死面积(IS,即 “心脏保护”)、维持心脏功能,从而预防心力衰竭的发生。然而,在临床前急性心肌缺血 / 再灌注损伤(IRI)研究中,尽管许多疗法在动物实验里展现出了减少心肌梗死面积的潜力,但令人遗憾的是,这些疗法在临床应用中却未能如预期般让患者获益。其中一个关键因素是临床前研究缺乏严谨性和可重复性,存在诸如发表偏倚(倾向于发表阳性结果,忽视中性研究)、前瞻性样本量估算缺失等问题,导致研究结果的可靠性大打折扣。
在此背景下,来自多个国际研究机构的研究人员携手合作,致力于解决心脏保护疗法临床转化的困境。他们建立了 IMproving Preclinical Assessment of Cardioprotective Therapies(IMPACT)小动物多中心急性心肌梗死(AMI)网络,通过集中随机化分组和盲法核心实验室梗死面积分析,力求提升临床前心脏保护研究的质量。该研究成果发表在《Basic Research in Cardiology》杂志上。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,精心构建了 IMPACT 小动物网络,涵盖多个参与站点、图像分析核心实验室、统计核心以及外部顾问,各部分协同合作。其次,严格遵循相关动物保护和实验报告指南开展动物实验,选用特定年龄、体重和性别的小鼠和大鼠,随机分为假手术组(Sham)、对照组(Control)和缺血预处理组(IPC)。在实验过程中,对手术操作、麻醉镇痛、梗死面积测量等环节都制定了详细且统一的标准。最后,运用计算机化平面测量法,由核心实验室对梗死图像进行盲法分析,并通过中心随机化和统计分析确保结果的可靠性。
研究结果如下:
- 研究排除和死亡率:实验过程中,依据预设的排除标准对动物进行筛选,详细记录了动物排除情况。各站点的死亡率差异较大,小鼠站点死亡率在 0 - 67% 之间,大鼠站点在 0 - 33% 之间,部分假手术组也存在一定死亡率14。
- IPC 在 IMPACT 小鼠 AMI 网络中的心脏保护功效:对五个站点的数据进行汇总分析后发现,对照组和 IPC 组的危险区与左心室面积百分比(AAR/LV%)并无显著差异,但各站点之间的 AAR/LV% 存在显著差异。而在梗死面积与危险区面积百分比(IS/AAR%)方面,IPC 组相较于对照组显著降低了 35%。从各个站点单独分析,有三个站点显示 IPC 具有显著的心脏保护作用,一个站点 IS 有非显著降低,还有一个站点未显示出 IPC 对 IS 的降低作用2。
- IPC 在 IMPACT 大鼠 AMI 网络中的心脏保护功效:四个站点的汇总分析表明,对照组和 IPC 组的 AAR/LV% 无显著差异,然而 IPC 组的 IS/AAR% 相较于对照组显著降低了 29%。在单个站点分析中,三个站点显示 IPC 有显著心脏保护作用,一个站点未显示出 IS 减少3。
研究结论和讨论部分指出,IMPACT 小鼠和大鼠 AMI 网络的成功建立,为评估新型心脏保护疗法提供了可靠的平台。通过多中心随机对照试验设计,该网络在一定程度上解决了以往研究的可重复性问题,为临床前心脏保护研究注入了新的活力。尽管不同站点间 IPC 的心脏保护效果存在差异,但汇总分析结果显示 IPC 仍能显著降低 IS,凸显了多中心网络研究的重要价值。此外,研究还发现假手术组存在一些意外情况,如较高的 IS/AAR% 和死亡率,这进一步强调了在心脏保护研究中设置假手术组的必要性。
不过,该研究也存在一定局限性。例如,不同站点间假手术组和 IPC 组的 IS 存在较大差异;研究主要依赖伊文思蓝(Evans Blue)和氯化三苯基四氮唑(TTC)染色来量化梗死面积,缺乏其他互补终点;实验仅选用了年轻健康的雄性动物,限制了研究结果的临床相关性;在样本量确定时未充分考虑部分站点较高的死亡率。但这些不足也为后续研究指明了方向,未来研究可通过纳入更多样化的动物模型、采用更全面的检测方法等措施进一步完善该研究平台。
总体而言,IMPACT 小动物 AMI 网络的建立是心脏保护研究领域的重要突破,为推动心脏保护疗法从实验室走向临床应用奠定了坚实基础,有望为心血管疾病的治疗带来新的希望。