ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Cardiac toxicity of fluoropyrimidines in the treatment of solid gastrointestinal tumors

L.R. Bogatyreva, N.S. Besova, G.S. Yunaev, I.A. Kurmukov, E.S. Obarevich, D.A. Gavrilova, A.V. Egorova, N.V. Lepkova, A.A. Tryakin

1) N.N. Blokhin National Medical Research Institute of Oncology, Moscow, Russia; 2) N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia
Background. Fluoropyrimidines are highly effective and commonly prescribed anticancer drugs that are used in a wide range of chemotherapy (CT) regimens to treat various types of cancer. Their cardiac toxicity is not only a life-threatening complication, but also leads to the rejection of effective chemotherapy, thereby reducing the life expectancy of patients.
Methods. A cohort of 16 patients with various types of solid gastrointestinal tumors, treated with fluoropyrimidines with detected cardiotoxicity was selected. All patients received treatment at the N.N. Blokhin National Medical Research Institute of Oncology from February 2021 to February 2022.
Results. The most common symptoms of cardiotoxicity included dyspnea, retrosternal pain, and short-term loss of consciousness. An increase in the blood troponin I and NTproBNP levels was registered in 4 patients. In 56% of patients, cardiotoxicity was noted during the first course of treatment. In 1 (6.25%) of 16 cases, a fatal outcome was registered: sudden death during the first infusion of fluorouracil (5-FU).
Conclusion. Patients treated with fluoropyrimidines should be closely monitored and 5-FU should be discontinued at the first sign of cardiovascular toxicity. Re-administration of fluoropyrimidines is not recommended unless they significantly improve the prognosis; but after careful examination of the cardiovascular system, prophylaxis under close monitoring against the background of enhanced cardiac therapy, it is worth considering switching to a bolus of 5-FU. Recognition of risk factors for fluoropyrimidine-associated cardiotoxicity even before the start of chemotherapy is necessary, since it allows either to reduce their influence or to enhance control to detect complications at an early stage.

Keywords

fluoropyrimidines
cardiotoxicity
5-FU
gastric cancer
pancreatic cancer
colon cancer

Введение

Фторпиримидины являются высокоэффективными и часто назначаемыми противоопухолевыми препаратами, которые используются в широком диапазоне схем химиотерапии (ХТ) для лечения различных типов злокачественных новообразований. Кардиотоксичность может быть жизнеугрожающим осложнением применения противоопухолевых лекарственных препаратов, что приводит к отказу от эффективной ХТ, тем самым сокращая продолжительность жизни пациентов. Кардиоваскулярная токсичность, вызванная фторпиримидинами, впервые описана в 1969 г., однако до сих пор недостаточно изучена. Возможные механизмы включают повреждение эндотелия, спазм и тромбоз коронарных сосудов, а также прямое токсическое воздействие на кардиомиоциты.

По оценке экспертов Европейского общества кардиологов (ESC), частота развития ишемии миокарда, вызванной фторпиримидинами, составляет до 10% в зависимости от пути введения, дозировки и схемы лечения [1, 2]. ESC подчеркнули возможность недооценки повреждения миокарда при лечении фторпиримидинами [1]. Поскольку последние наиболее часто применяются в лечении аденокарцином желудочно-кишечного тракта, мы проанализировали кардиотоксичность в данной группе пациентов.

Методы

Проанализированы данные группы пациентов с различными типами сóлидных опухолей желудочно-кишечного тракта, получавших лечение на основе фторпиримидинов, у которых была отмечена кардиотоксичность (табл. 1).

82-1.jpg (132 KB)

Всем пациентам лечение проводили в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина с февраля 2021 по февраль 2022 г.

Критерием проявления кардиотоксичности служило внезапное развитие симптомов, соответствующих клинической картине острого коронарного синдрома, во время или сразу после инфузии 5-ФУ/в период приема капецитабина: одышка, загрудинные боли, ишемические изменения на электрокардиограмме (ЭКГ), нарушения ритма сердца, рост кардиоферментов в динамике.

Результаты

Исследуемая группа (табл. 1) состояла из 16 человек, из них 13 женщин и 3 мужчин, средний возраст составил 61,2 года (диапазон – 47–73). Рак толстой кишки диагностирован у 8 пациентов, рак желудка у 5 и рак поджелудочной железы у 4. Лечение по схеме FLOT получили 3 человека, mFOLFIRINOX – 6, FOLFOXIRI – 1, XELOX – 1 и FOLFOX – 1 человек. ХТ в комбинации с моноклональными антителами получили 4 больных: FOLFOX+бевацизумаб – 1 пациент, FOLFOXIRI+бевацизумаб – 2, FOLFIRI+цетуксимаб – 1 пациент.

Сопутствовавшие сердечно-сосудистые заболевания были выявлены у 11 пациентов: гипертоническая болезнь (ГБ) у 9 пациентов, ишемическая болезнь сердца у 5, хронические пароксизмальные нарушения ритма сердца у 2. У одного пациента имелись хроническая ревматическая болезнь сердца, сочетанный аортальный порок. Все пациенты получали соответствующую кардиальную терапию (табл. 2).

83-1.jpg (252 KB)

Самые частые зарегистрированные симптомы в данной выборке: одышка – 12 (75%) пациентов, загрудинные боли – 9 (56%), из них не было изменений на ЭКГ у 3 пациентов. В 4 (25%) случаях отмечены разнообразные нарушения ритма сердца: в 2 – частая желудочковая экстрасистолия (по типу бигемении), в 1 – пароксизм фибрилляции предсердий и в 1 – стойкое фатальное нарушение ритма в виде фибрилляции желудочков. Повышенный уровень тропонина I в сыворотке крови зарегистрирован в 2 (12,5%) случаях.

Снижение фракции выброса левого желудочка наблюдалось у 2 (12,5%) пациентов, у одного из них появлялась кардиальная симптоматика в виде возникновения болей за грудиной давящего характера, увеличивающихся в интенсивности после приема капецитабина. Частым симптомом была кратковременная потеря сознания – 3 (18%). Повышение уровней тропонина и NTproBNP в крови зарегистрировано у 4 (25%) пациентов (табл. 3).

84-1.jpg (343 KB)

У 9 (56%) пациентов кардиотоксичность отмечена во время проведения первого курса лечения, на втором, четвертом и последующих курсах – у 6,25%, 25,00 и 13,00% больных соответственно.

В 1 (6,25%) из 16 случаев кардиотоксичности зарегистрирован летальный исход: внезапная смерть во время первой инфузии 5-ФУ. В остальных 15 случаях после возникновения симптомов кардиотоксичности инфузия 5-ФУ была прекращена. Все пациенты получили соответствующую корригирующую терапию в условиях отделения интенсивной терапии. Выполнена коррекция электролитного баланса у пациентов с гипокалиемией, АГ была купирована антигипертензивными препаратами, пациентам с клинической картиной острого коронарного синдрома проведена антикоагулянтная терапия и назначены инфузии нитратов, пациентам с зарегистрированным впоследствии снижением фракции выброса левого желудочка была прекращена противоопухолевая терапия до восстановления показателя с последующим продолжением ХТ в течение 2–3 недель после проявленного эпизода токсичности.

После купирования последствий кардиотоксичности 9 (56,25%) из 16 пациентов продолжили лечение по той же схеме, 3 (18%) переведены на режим со струйным введением 5-ФУ (FLOX); в отношении 1 (6,25%) пациента, получавшего периоперационную терапию, принято решение о завершении послеоперационного блока ХТ на 2-м курсе из-за развившейся токсичности, по поводу 2 (12,5%) пациентов принято решение о смене режима ХТ, однако данные пациенты лечение начать не успели, т.к. оба погибли от иных причин в промежутке до начала терапии: один от острой почечной недостаточности, причина смерти второго – неизвестна.

Обсуждение

По данным различных авторов, частота кардиотоксичности при лечении фторпиримидинами колеблется в широком диапазоне, составляя от 1,9% [3] до 29,5% [4] для 5-ФУ и от 2,8% [5] до 34,6% [6] для капецитабина. Это можно объяснить применением разных режимов лечения, различием в критериях диагностики кардиотоксичности, в скрининговом обследовании, различной популяцией больных и различной их настороженностью в отношении симптомов кардиотоксичности [2]. Особое внимание при лечении пациентов следует уделять больным первые 72 часа после начала внутривенной инфузии фторурацила, а при применении капецитабина – первые 96 часов приема [7].

К факторам риска возникновения фторпиримидин-ассоциированной кардиотоксичности мы можем отнести конкурирующую сердечно-сосудистую патологию, вызывающую примерно 4-кратное повышение риска кардиоваскулярного события [8]. В проспективном исследовании показана связь возникновения кардиологических осложнений у женщин, употребляющих алкоголь [9].

Бевацизумаб обладает таким видом кардиоваскулярной токсичности, как стойкая бессимптомная АГ, которая может повышать риск развития кардиологических осложнений на фоне приема фторпиримидинов [10]. Зарегистрированная частота АГ высокой степени колеблется от 1,8 до 22% [11]. Имеются данные о развитии бевацизумаб-индуцированной АГ I–III степеней по шкале СТСАЕ и I–II степеней АГ – по шкале Европейского общества кардиологов (ESC) на фоне применения комбинированных режимов лекарственной терапии (полихимиотерапия+бевацизумаб) [12]. Больным с высоким риском развития гипертензии, представленным в данном исследовании, противоопухолевое лечение проводили на фоне стандартной комплексной антигипертензивной терапии, которая, по нашему мнению, и позволила избежать явлений кардиотоксичности. С этим фактом, по всей вероятности, связано отсутствие пациентов, получавших бевацизумаб, у которых единственным признаком кардиологической токсичности являлась гипертензия.

Клинические проявления фторпиримидиновой кардиотоксичности чрезвычайно разнообразны. По данным литературы, самыми частыми клиническими проявлениями являются стенокардия (45%) и аритмии (33%), инфаркт миокарда – 22% [13]. При инструментальных методах диагностики показано значимое увеличение бессимптомной ишемии миокарда [14]. Достоверно установлено, что терапия фторпиримидинами увеличивает длительность интервала QT, которое сохраняется до 6 месяцев после окончания терапии [15–16].

В литературных источниках представлены случаи развития миокардита после первого курса лечения 5-ФУ с набором типичных симптомов [17]. Некоторые авторы описывают такое редкое явление, как кардиомиопатия Такоцубо, развившуюся после ХТ 5-ФУ [18, 19]. Токсичность фторпиримидинов может сочетаться с другими видами токсичности. Так, представлен случай одновременной кардиотоксичности и инсультоподобной нейротоксичности у пациента, получавшего лечение по схеме FOLFOX. Авторы предполагают, что спазм коронарных артерий и сосудов головного мозга, вызванный 5-ФУ, может вызывать одновременные кардиальные и неврологические нарушения [20].

Роль proBNP и тропонина I оценена в недавнем исследовании [9]. Хотя тропонин I и proBNP обычно используются в клинической практике для диагностики и мониторинга эффективности лечении заболеваний сердца, результаты исследования показали, что они не могут быть эффективно использованы для прогнозирования кардиологической токсичности фторпиримидинов. В частности, ни один из них существенно не изменил свою экспрессию у пациентов с зарегистрированными случаями кардиологической токсичности ни в одном из циклов лечения [9].

Патогенез кардиологической токсичности фторпимидинов полностью не изучен. Исследования на животных показали, что 5-ФУ индуцировал патологические изменения в миокарде, а также в эндотелии стенок артериальных сосудов, получены доказательства системного повреждения эндотелия [21, 22]. Повреждения в миокарде, по-видимому, зависели от введенной дозы 5-ФУ, поскольку высокие дозы приводили к более выраженным повреждениям [22]. Сопутствующее лечение пробуколом, гиполипидемическим препаратом с сильными антиоксидантными свойствами, нивелировало действие 5-ФУ на эндотелий [21], в то время как сопутствующее лечение далтепарином, низкомолекулярным гепарином, приводило к несколько иной картине повреждения эндотелия на 3-й день, уменьшаясь на 7-й, но снова усиливаясь к 14-му дню [23]. Далтепарин предотвращал образование фибрина и в меньшей степени – агрегацию тромбоцитов [23]. Остается неясным, в какой степени гистопатологические особенности, продемонстрированные в исследованиях на животных, могут быть обнаружены у пациентов, испытывающих клинические признаки кардиотоксичности, поскольку пациентам с симптомами кардиотоксичности не проводились биопсийные исследования.

Агрегация тромбоцитов и образование фибрина в местах повреждения эндотелия при сканирующей электронной микроскопии эндотелия сосудов кроликов позволили предположить, что патофизиологический механизм кардиотоксичности, индуцированной 5-ФУ, включает тромбогенный эффект, вторичный по отношению к повреждению эндотелия [21–25]. Однако отсутствие окклюзий сосудов у многих пациентов, проходящих коронарную ангиографию по поводу боли в груди, вызванной 5-ФУ, не подтверждает тромбоз как основной механизм [26–33]. С другой стороны, состояние продолжающегося внутрисосудистого свертывания известно из исследований свертывающе-фибринолитической системы. Прокоагулянтное состояние часто встречается у онкологических больных и вызывается прокоагулянтными факторами, продуцируемыми опухолью, и цитокинами, происходящими из опухолевых клеток [32].

Была предложена теория спазма сосудов, ведущего к ишемии миокарда, поскольку коронарная ангиография не выявила стенозов значительной степени у пациентов с острой кардиотоксичностью, вызванной 5-ФУ [26–31, 34, 35]. В то же время при коронарной ангиографии визуализирован вазоспазм коронарных артерий [33, 36, 37]. Имеются данные исследований, в которых после инъекции 5-ФУ зарегистрирована периферическая вазоконстрикция плечевой артерии [38, 39]. Вызванное 5-ФУ сужение сосудов было кратковременным, повторялось при повторных инъекциях 5-ФУ и устранялось применением нитроглицерина. Исследователи предположили, что сужение сосудов, измеряемое периферически после инъекции 5-ФУ, происходит также в коронарных артериях [39]. Моссери и другие изучали 5-ФУ-индуцированную вазоконстрикцию in vitro с использованием изолированных колец аорты, вырезанных у кроликов. Распространенность сужения сосудов коррелировала с молярной концентрацией 5-ФУ, а степень была пропорциональна концентрации 5-ФУ. Степень вазоконстрикции была аналогичной для колец аорты с функционально сохраненным эндотелием и колец аорты с предварительно разрушенным эндотелием, что указывает на то, что поврежденный эндотелий не был необходимым условием для развития 5-ФУ-индуцированной вазоконстрикции. Данный эффект устранялся нитроглицерином [40].

Для подтверждения вазоспазма в коронарных артериях необходимы инвазивные методы, такие как катетеризация сердца и коронарная ангиография во время инфузии. В то время как сужение сосудов наблюдается сразу после инъекции 5-ФУ, клинические проявления кардиотоксичности часто возникают в конце инфузии или через несколько часов или дней [41]. Более того, кардиотоксичность может возникать после нескольких инфузий 5-ФУ или длительного приема капецитабина. Следовательно, остается выяснить, при каких обстоятельствах вазоконстрикция, вызванная 5-ФУ, приводит к клиническим признакам кардиотоксичности.

Предложенные пути патогенеза кардиологической токсичности фторпимидинов не взаимоисключающие, и каждый из них может вносить вклад в сердечно-сосудистую дисфункцию, приводящую к клинической картине кардиотоксичности. Для выяснения патогенеза этого побочного эффекта необходимы дальнейшие исследования, такие как исследования на линиях сердечных и эндотелиальных клеток животных, исследование на людях с непрерывным мониторированием ЭКГ одновременно с измерениями диаметров плечевой артерии, исследования перфузии миокарда с помощью магнитно-резонансного сканирования или ПЭТ-рубидиевого сканирования сердца у пациентов с признаками кардиотоксичности.

Лечение кардиологической токсичности, вызванной фторпиримидинами, проводится в соответствии с клинической картиной. Поскольку основным механизмом развития кардиальных симптомов остается спазм коронарных сосудов, многие специалисты предпочитают использовать препараты, действующие преимущественно на коронарные артерии, а именно блокаторы кальциевых каналов и нитраты [42–44]. К примеру, описана серия наблюдений больных фторпиримидин-индуцированными кардиологическими осложнениями, продолживших успешное лечение фторпиримидинами на фоне профилактического приема дилтиазема [45].

Вопрос возможности и безопасности последующего использования фторпиримидинов в каждом конкретном случае требует индивидуального решения и активной кардиологической профилактики. В литературе опубликованы данные, анализирующие смертность при повторном введении 5-ФУ после зафиксированной кардиотоксичности. В ранних работах смертность составила 13% [12]. Однако в недавно опубликованных результатах проспективного исследования [9] повторное лечение фторпиримидинами в тех же дозах и режимах, что и до случая регистрации кардиотоксичности, предпринято в отношении 90% пациентов. Только 22% из них получили сопутствующую кардиотерапию ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента, антиаритмическими препаратами или β-адреноблокаторами. Этим пациентам не потребовалось ни дальнейших вмешательств, ни снижения дозы.

Однако повторное лечение на основе 5-ФУ/капецитабина без кардиопротекторной профилактики пациентам, у которых развилась кардиоваскулярная токсичность, связанная с фторпиримидинами, не рекомендуется, поскольку имеются данные, согласно которым симптомы кардиоваскулярной токсичности рецидивируют у 82–100% этих пациентов с 18%-ной смертностью [47]. Авторы данного исследования показали, что у пациентов, продолживших лечение на основе 5-ФУ/капецитабина с интенсивной кардиопрофилактикой, был снижен риск смерти (отношение рисков – 0,42) и зарегистрирована тенденция к снижению прогрессирования основного заболевания (отношение рисков – 0,60) по сравнению с пациентами, которые прекратили лечение на основе фторпиримидинов. Число случаев повторных болей за грудиной у этих пациентов также значительно снизилось: с 67 до 19% [46].

Ряд литературных данных свидетельствует, что кардиотоксичность 5-ФУ проявляется при его введении в виде непрерывной инфузии чаще, чем при болюсном введении [2, 12], поэтому, если после зарегистрированного случая фторпиримидиновой кардиотоксичности пациенту необходимо продолжить лечение режимами, включающими 5-ФУ, стоит рассмотреть замену инфузионного введения 5-ФУ струйным с подбором соответствующих схем. В литературе представлено исследование на европейской популяции пациентов колоректальным раком, результаты которого показали, что в случае развития кардиоваскулярной токсичности на фоне капецитабина можно рассмотреть вопрос о назначении S-1 в соответствующих дозировках [47].

Вопрос эффективной профилактики кардиологической токсичности фторпиримидинов остается в настоящее время предметом изучения.

Заключение

Кардиотоксичность фторпиримидинов является нечастым, но реальным явлением, которое не зависит от дозы и может быть связано с непрерывной инфузией. Хотя патогенез кардиотоксичности, вызванной фторпиримидинами, остается неясным, основным механизмом принято считать спазм коронарных сосудов.

При назначении лечебных схем, включающих фторпиримидины, следует уделять особое внимание сопутствующей сердечно-сосудистой патологии, вследствие того что отягощенный сердечно-сосудистый анамнез повышает риск развития фторпиримидиновой кардиотоксичности. Пациенты, получающие лечение на основе фторпиримидинов, должны находиться под пристальным наблюдением. При любых настораживающих врача симптомах, в особенности кардиальных, введение 5-ФУ должно быть прекращено. Дальнейшие действия должны быть направлены на быстрое выявление симптомов острого коронарного синдрома: наличие характерных жалоб, одышки, перебоев в работе сердца, изменений АД. Должна быть записана свежая ЭКГ. Последующая тактика ведения пациента, в т.ч. и решение вопроса о необходимости проведения коронарографии, предполагает взаимодействие онколога с врачом интенсивной терапии и кардиологом.

Повторное введение фторпиримидинов не рекомендуется, за исключением случаев, когда они значительно улучшают прогноз, но только после тщательного обследования сердечно-сосудистой системы и проведения профилактики. При продолжении лечения с применением 5-ФУ стоит рассмотреть перевод на болюсное его введение, замену капецитабина на S1. Данным пациентам, особенно с высоким риском развития кардиотоксичности, рекомендуются усиленная кардиологическая терапия и интенсивный мониторинг.

About the Authors

Corresponding author: Natalia S. Besova, Cand. Sci. (Med.), Leading Researcher at the Department of Antitumor Drug Therapy № 2, Division of Drug Treatment, N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Moscow, Russia; besovans@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.