心脏肿瘤学临床前研究的质量标准：ESC心脏肿瘤学委员会与ESC基础心血管科学委员会的科学声明

《European Heart Journal》：Quality standards for preclinical research in cardio-oncology: A scientific statement of the ESC Council of Cardio-Oncology and the ESC Council on Basic Cardiovascular Science

　　

癌症治疗相关心血管毒性（CTR-CVT）的临床前研究是心脏肿瘤学的一个主要领域，并为许多癌症治疗的心血管不良反应提供了生物学解释。然而，用于探究CTR-CVT机制的实验模型选择往往基于个人经验和观点，而非既定原则和现有证据。此外，方法与结果的呈现常常不够精确。本科学声明概述了心脏肿瘤学临床前研究在方法学和报告方面的潜在质量标准，旨在促进准确、可靠且可重复的研究。质量标准分为第一层级标准（first-tier）和第二层级标准（second-tier）：当某项标准对研究稳健性至关重要且无充分理由可省略时，视为第一层级；当某项标准合乎需要但非必需时，视为第二层级。第一层级标准确保研究可信且可自我维持，第二层级标准则提升研究质量并加速对CTR-CVT的理解。遵循所提议的质量标准预计将有益于开展新研究的研究人员，促进经费分配，并为新型肿瘤疗法的开发提供信息，最终推动心脏肿瘤学科学的发展。

心脏肿瘤学临床前研究质量标准解读

癌症治疗相关心血管毒性（CTR-CVT）是心脏肿瘤学的核心研究领域。临床前研究能够揭示CTR-CVT的生物学基础，促进靶向预防策略和下一代更安全肿瘤药物的开发。然而，目前实验模型的选择常基于个人经验与观点，而非既定原则和现有证据；方法及结果的报告也常不精确，导致研究结果的准确性、可靠性和可重复性受到质疑。为解决这一问题，欧洲心脏病学会（ESC）心脏肿瘤学委员会与ESC基础心血管科学委员会联合制定了本科学声明，系统提出了针对CTR-CVT临床前研究的方法学与报告质量标准，旨在为研究者提供清晰的技术框架，推动高质量研究。

该科学声明并未开展新的实验研究，而是基于对现有文献的系统梳理和专家共识，提出了分层的质量标准框架。研究人员将标准区分为第一层级（first-tier）标准与第二层级（second-tier）标准：第一层级标准被认为是保证研究稳健性所必需的，除非有充分理由才可省略；第二层级标准属于期望性要求，虽非强制但有助于提升研究深度。第一层级标准支撑可信且可自我维持的研究，第二层级标准则提高研究质量并加速对CTR-CVT的理解。声明覆盖三大方面：适用于所有CTR-CVT研究的一般标准、针对主要CTR-CVT类型的特定标准，以及基于生物信息学研究的质量标准。

在关键技术方法上，该声明涉及多种临床前实验平台，包括人类诱导多能干细胞来源心肌细胞（hiPSC-CM）、三维（3D）细胞系统、活体心肌切片（LMS）、原代心肌细胞、转基因动物模型（小鼠、大鼠、兔、犬、豚鼠及食蟹猴）等。功能评估推荐超声心动图、心脏磁共振（cMRI）、心电图（ECG）、侵入性血流动力学测定；组织学评估包括纤维化染色（天狼星红、Masson三色）、免疫组化（CD31、VCAM-1、CD45、CD68等）。组学技术涵盖bulk RNA-seq、单细胞RNA-seq（scRNA-seq）、蛋白质组学、代谢组学、ATAC-seq、ChIP-seq及DNA测序。声明强调样本量计算、随机化、盲法、多模态终点评估和规范统计方法。

在一般标准方面，声明强调所有实验模型均应事先与临床专家和患者代表讨论研究设计；根据主要结局进行功效计算确定生物学重复数；随机化分组并采用盲法数据收集与分析；设置溶剂对照组；处理多重检验问题。细胞模型要求每个生物学重复来自独立培养或不同供体，技术重复应平均合并。动物模型要求使用两性动物，标准化环境与饮食，新转基因模型需进行基线表型鉴定，并采用类似临床试验的设计（意向性治疗分析）。报告方面需遵循ARRIVE和BEST指南，提供CONSORT流程图，注明镇静药物种类及心率等参数。

在特定标准部分，针对不同治疗方式的CTR-CVT提出具体要求。蒽环类药物：主要毒性为左室收缩功能障碍（LVSD），建议优先使用hiPSC-CM、3D系统及原代心肌细胞，暴露于重复剂量阿霉素，体内累积暴露量20–25 mg/kg，分次给药，并在早期、中期（5–10周）及晚期（5–6个月）多个时间点评估心脏损伤，注意阿霉素自身荧光对免疫荧光的干扰。HER2靶向治疗：因曲妥珠单抗不结合小鼠ErbB2，需使用表达人HER2的人源细胞或转基因模型；体外浓度推荐0.1–1 μM，并联合或不联合蒽环类及神经调节蛋白处理。氟尿嘧啶类：主要毒性为急性心肌缺血，推荐使用原代细胞或hiPSC来源细胞，5-FU浓度4–40 μM（心肌细胞/内皮细胞）或40 μM处理红细胞（80 min），体内优先重复静脉注射，并监测ECG和心肌肌钙蛋白（cTn）。蛋白酶体抑制剂（PI）：主要毒性包括高血压、心力衰竭和QT间期延长，硼替佐米浓度1–100 nM，卡非佐米0.01–6 μM，动物研究优先选用老年小鼠（17–18个月），重复给药并评估远期毒性。酪氨酸激酶抑制剂（TKI）：注意药物可能抑制非肿瘤酪氨酸激酶，应根据所研究的特定TKI相关毒性选择合适物种（如心律失常选用兔、犬、豚鼠），临床给药以口服优先，并控制剂量以避免非靶点毒性。放疗（RT）：辐射诱导心脏病（RIHD）表现为冠状动脉疾病、心力衰竭和瓣膜病，推荐使用分割照射方案（如单次8–20 Gy，或2 Gy×5–30次），利用图像引导小动物照射仪精确靶向心脏，并详细报告剂量、分割数、剂量率及照射体积。免疫检查点抑制剂（ICI）：主要毒性为心肌炎，遗传模型Ctla4^+/?Pdcd1^?/?可模拟心肌CD8⁺ T淋巴细胞和巨噬细胞浸润及ECG异常；药理诱导模型需注意品系差异，并评估心肌炎症、动脉粥样硬化及血管功能。嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法：需明确心血管毒性类型（靶向/脱靶/全身性），使用免疫缺陷异种移植模型或免疫活性同种移植模型，并在输注前严格检测CAR-T细胞的无菌性、活力、纯度、CAR表达及抗肿瘤活性。

在生物信息学标准部分，声明要求报告所有软件名称及版本号，公开自定义代码。针对bulk RNA-seq，建议生物学重复≥3（细胞实验）或≥6（动物/人体样本），RNA完整性数（RIN）>8，测序深度30–50百万双端读长，使用edgeR或DESeq2分析并报告FDR。scRNA-seq需报告样本制备方法、UMI计数、线粒体RNA比例、双细胞去除和批次校正策略，理想深度为每个细胞50,000–100,000读长。蛋白质组学需明确平台（质谱或亲和检测），报告FDR<1%及标准化策略。ATAC-seq需报告核数量、转座反应条件、核小体片段分布，测序深度bulk ATAC-seq≥50百万读长/样本，scATAC-seq每个细胞25,000–100,000读长，并报告TSS富集分数。ChIP-seq需验证抗体，报告交联和超声破碎条件、测序深度（转录因子20–30百万，组蛋白修饰>50百万）。DNA测序需报告DNA完整性、测序深度（胚系变异≥30×，外显子50×–100×，低频体细胞变异≥100×）、Q值及比对率。多组学整合需统一预处理流程、批次校正和标准化标识。

讨论部分指出，执行质量标准将直接惠及开展CTR-CVT临床前研究的研究人员，使其工作更可信、可重复且可共享。高质量报告可最大化利用既有数据，优化实验组织并减少不必要的动物实验。严格的研究也是可靠系统评价和Meta分析的基础。此外，标准有助于资助机构评估项目和分配经费，并可为新型肿瘤药物的开发提供机制性依据。研究人员强调，临床前研究应与临床研究紧密结合，在首次人体试验中及时开展心血管评估，并倡导“允许性心脏毒性”理念，即通过识别和处理心血管脆弱性使肿瘤治疗得以继续。最后，研究人员呼吁科学期刊、学会、学术界、患者协会等利益相关方采取行动，共同促进质量标准在多个层面的实施，从而推动心脏肿瘤学科学向前发展。