Молекулярно-генетические аспекты кардиотоксичности противоопухолевой химиотерапии

Авторы: Бузиашвили Ю.И., Мацкеплишвили С.Т., Асымбекова Э.У., Тугеева Э.Ф., Акилджонов Ф.Р.

Организация:
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева» Минздрава России, Москва, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Тип статьи: Обзоры

DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187- 2024-18S-S57–S63

УДК: 615.28:616-006

Для цитирования:  Бузиашвили Ю.И., Мацкеплишвили С.Т., Асымбекова Э.У., Тугеева Э.Ф, Акилджонов Ф.Р. Молекулярно- генетические аспекты кардиотоксичности противоопухолевой химиотерапии. Креативная кардиология. 2024; 18 (Спецвыпуск): S57–S63. DOI: 10.24022/1997-3187-2024-18S-S57–S63

Поступила / Принята к печати:  21.11.2024 / 19.12.2024

Ключевые слова: кардиотоксичность, генетика, кардиоонкология, химиотерапия

Скачать (Download)


 

Аннотация

В настоящее время для лечения прогрессирующих злокачественных новообразований применяются различные методы, включая оперативное вмешательство, лучевую терапию, традиционную химиотерапию, таргетные препараты, ингибиторы иммунных контрольных точек и молекулярную клеточную терапию. Однако большинство современных методов лечения связано с риском развития кардиоваскулотоксичности различной степени, что представляет собой серьезную проблему для пациентов. С развитием прецизионной медицины, в частности с использованием технологий генетической диагностики, появились новые перспективы для диагностики кардиотоксичности через глубокое фенотипирование. Понимание возможностей применения прецизионной медицины в кардиоонкологии имеет ключевое значение для успешной реализации профилактических, диагностических и терапевтических вмешательств. В данном обзоре мы стремимся продемонстрировать ключевые молекулярно-генетические аспекты кардиотоксичности, возникающей в результате противоопухолевой химиотерапии, а также рассмотреть перспективы развития прецизионной медицины в кардиоонкологии.

Литература

  1. Kuang Z., Kong M., Yan N., Ma X., Wu M., Li J. Precision cardio-oncology: update on omics-based diagnostic methods. Curr. Treat. Options Oncol. 2024; 25 (5): 679–701. DOI: 10.1007/s11864-024-01203-6
  2. Armenian S.H., Lacchetti C., Barac A., Carver J., Constine L., Denduluri N. et al. Prevention and monitoring of cardiac dysfunction in survivors of adult cancers: American Society of Clinical Oncology Clinical Practice Guideline. J. Clin. Oncol. 2017; 35 (8): 893–911. DOI: 10.1200/JCO.2016.70.5400
  3. McGowan J.V., Chung R., Maulik A., Piotrowska I., Walker J.M., Yellon D.M. et al. Anthracycline chemotherapy and cardiotoxicity. Cardiovasc. Drugs. Ther. 2017; 31 (1): 63–75. DOI: 10.1007/s10557-016-6711-0
  4. Бузиашвили Ю.И., Стилиди И.С., Мацкеплишвили С.Т., Асымбекова Э.У., Тугеева Э.Ф., Артамонова Е.В. и др. Сердечно-сосудистые и онкологические заболевания – фокус на модифицируемых факторах риска и современные патогенетические аспекты. Вестник Российской академии медицинских наук. 2023; 78 (2) 132–140. DOI: 10.15690/vramn8359
  5. Голухова Е.З. Отчет о научной и лечебной работе Национального медицинского исследовательского центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева Минздрава России за 2023 год и перспективы развития. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2024; 25 (Спецвыпуск). DOI: 10.24022/1810-0694-2024-25S
  6. Бузиашвили Ю.И., Асымбекова Э.У., Иошина В.И., Кокшенева И.В. Результаты лечебной и научной работы клинико-диагностического отделения за 2021 год. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2022; 23 (5): 537–548. DOI: 10.24022/1810-0694-2022-23-5-537-548
  7. Бузиашвили Ю.И., Стилиди И.С., Асымбекова Э.У., Мацкеплишвили С.Т., Артамонова Е.В., Ахмедярова Н.К. и др. Комплексный подход к непрерывному кардиомониторингу у пациентов во время неоадъювантной химиотерапиию. Consilium Medicum. 2022; 24(6): 399–407. DOI: 10.26442/20751753.2022.6.201700
  8. Debbi K., Grellier N., Loganadane G., Boukhobza C., Mahé M., Cherif M.A. et al. Interaction between radiation therapy and targeted therapies in HER2-positive breast cancer: literature review, levels of evidence for safety and recommendations for optimal treatment sequence. Cancers (Basel). 2023; 15 (8): 2278. DOI: 10.3390/cancers15082278
  9. Mihalcea D., Memis H., Mihaila S., Vinereanu D. Cardiovascular toxicity induced by vascular endothelial growth factor inhibitors. Life (Basel). 2023; 13 (2): 366. DOI: 10.3390/life13020366
  10. Greene D.; Genomics England Research Consortium, Pirri D., Frudd K., Sackey E., Al-Owain M. et al. Genetic association analysis of 77,539 genomes reveals rare disease etiologies. Nat. Med. 2023; 29 (3): 679–688. DOI: 10.1038/s41591-023-02211-z
  11. Kingdom R., Wright C.F. Incomplete penetrance and variable expressivity: from clinical studies to population cohorts. Front. Genet. 2022; 13: 920390. DOI: 10.3389/fgene.2022.920390
  12. Villa M., Wu J., Hansen S., Pahnke J. Emerging role of ABC transporters in glia cells in health and diseases of the central nervous system. Cells. 2024; 13 (9): 740. DOI: 10.3390/cells13090740
  13. Yang X., Li G., Guan M., Bapat A., Dai Q., Zhong C. et al. Potential gene association studies of chemotherapy-induced cardiotoxicity: a systematic review and meta-analysis. Front. Cardiovasc. Med. 2021; 8: 651269. DOI: 10.3389/fcvm.2021.651269
  14. Muckiene G., Vaitiekus D., Zaliaduonyte D., Bartnykaite A., Plisiene J., Zabiela V. et al. The impact of polymorphisms in ATP-binding cassette transporter genes on anthracycline-induced early cardiotoxicity in patients with breast cancer. J. Cardiovasc. Dev. Dis. 2023; 10 (6): 232. DOI: 10.3390/jcdd10060232
  15. Reichwagen A., Ziepert M., Kreuz M., Gödtel-Armbrust U., Rixecker T., Poeschel V. et al. Association of NADPH oxidase polymorphisms with anthracycline-induced cardiotoxicity in the RICOVER-60 trial of patients with aggressive CD20(+) B-cell lymphoma. Pharmacogenomics. 2015; 16 (4): 361–372. DOI: 10.2217/pgs.14.179
  16. Hurkmans E.G.E., Brand A.C.A.M., Verdonschot J.A.J., Te Loo D.M.W.M., Coenen M.J.H. Pharmacogenetics of chemotherapy treatment response and toxicities in patients with osteosarcoma: a systematic review. BMC Cancer. 2022; 22 (1): 1326. DOI: 10.1186/s12885-022-10434-5
  17. Ding Y., Du K., Niu Y.J., Wang Y., Xu X. Genetic susceptibility and mechanisms underlying the pathogenesis of anthracycline-associated cardiotoxicity. Oxid. Med. Cell. Longev. 2022; 2022: 5818612. DOI: 10.1155/2022/5818612
  18. Hertz D.L., Caram M.V., Kidwell K.M., Thibert J.N., Gersch C., Seewald N.J. et al. Evidence for association of SNPs in ABCB1 and CBR3, but not RAC2, NCF4, SLC28A3 or TOP2B, with chronic cardiotoxicity in a cohort of breast cancer patients treated with anthracyclines. Pharmacogenomics. 2016; 17 (3): 231–240. DOI: 10.2217/pgs.15.162
  19. Reinbolt R.E., Patel R., Pan X., Timmers C.D., Pilarski R., Shapiro C.L., Lustberg M.B. et al. Risk factors for anthracycline-associated cardiotoxicity. Support Care Cancer. 2016; 24 (5): 21 73–2180. DOI: 10.1007/s00520-015-3008-y
  20. Visscher H., Ross C.J., Rassekh S.R., Sandor G.S.S., Caron H.N., van Dalen E.C. et al. Validation of variants in SLC28A3 and UGT1A6 as genetic markers predictive of anthracycline-induced cardiotoxicity in children. Pediatr. Blood. Cancer. 2013; 60 (8): 1375–1381. DOI: 10.1002/pbc.24505
  21. Visscher H., Ross C.J., Rassekh S.R., Barhdadi A., Dubé M.-P., Al-Saloos H. et al. Pharmacogenomic prediction of anthracycline-induced cardiotoxicity in children. J. Clin. Oncol. 2012; 30 (13): 1422–1428. DOI: 10.1200/JCO.2010.34.3467
  22. Agunbiade T.A., Zaghlol R.Y., Barac A. Heart failure in relation to anthracyclines and other chemotherapies. Methodist. Debakey Cardiovasc. J. 2019; 15 (4): 243–249. DOI: 10.14797/mdcj-15-4-243
  23. Sági J.C., Egyed B., Kelemen A., Kutszegi N., Hegyi M., Gézsi A. et al. Possible roles of genetic variations in chemotherapy related cardiotoxicity in pediatric acute lymphoblastic leukemia and osteosarcoma. BMC Cancer. 2018; 18 (1): 704. DOI: 10.1186/ s12885-018-4629-6
  24. Fonoudi H., Jouni M., Cejas R.B., Magdy T., Blancard M., Ge N. et al. Functional validation of doxorubicin-induced cardiotoxicity-related genes. JACC CardioOncol. 2024; 6 (1): 38–50. DOI: 10.1016/j.jaccao.2023.11.008
  25. Cipriano A., Viviano M., Feoli A., Milite C., Sarno G., Castellano S., Sbardella G. NADPH oxidases: from molecular mechanisms to current inhibitors. J. Med. Chem. 2023; 66 (17): 11632–11655. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.3c00770
  26. Wojnowski L., Kulle B., Schirmer M., Schlüter G., Schmidt A., Rosenberger A. et al. NAD(P)H oxidase and multidrug resistance protein genetic polymorphisms are associated with doxorubicin-induced cardiotoxicity. Circulation. 2005; 112 (24): 3754–3762. DOI: 10.1161/ CIRCULATIONAHA.105.576850
  27. Megías-Vericat J.E., Montesinos P., Herrero M.J., Moscardó F., Bosó V., Rojas L. et al. Impact of NADPH oxidase functional polymorphisms in acute myeloid leukemia induction chemotherapy. Pharmacogenomics J. 2018; 18 (2): 301–307. DOI: 10.1038/tpj.2017.19
  28. Stafford L.K., Tang X., Brandt A., Ma J., Banchs J., Livingston J.A. et al. Risk of anthracycline-induced cardiac dysfunction in adolescent and young adult (AYA) cancer survivors: role of genetic susceptibility loci. Pharmacogenomics J. 2024; 24 (4): 21. DOI: 10.1038/ s41397-024-00343-0
  29. Бузиашвили Ю.И., Стилиди И.С., Мацкеплишвили С.Т., Асымбекова Э.У., Тугеева Э.Ф., Артамонова Е.В. и др. Ранняя профилактика кардиотоксичности: фокус на ингибиторы натрий-глюкозного транспортера 2-го типа. Клиническая физиология кровообращения. 2023; 3 (20): 288–299. DOI: 10.24022/1814-6910-2023-20-3-288-299
  30. Alexandraki A., Papageorgiou E., Zacharia M., Keramida K., Papakonstantinou A., Cipolla C.M. et al. New Insights in the era of clinical biomarkers as potential predictors of systemic therapy-induced cardiotoxicity in women with breast cancer: a systematic review. Cancers (Basel). 2023; 15 (13): 3290. DOI: 10.3390/cancers15133290
  31. Boen H.M., Alaerts M., Goovaerts I., Saenen J.B., Franssen C., Vorlat A. et al. Variants in structural cardiac genes in patients with cancer therapy-related cardiac dysfunction after anthracycline chemotherapy: a case control study. Cardiooncology. 2024; 10 (1): 26. DOI: 10.1186/ s40959-024-00231-3

Об авторах

  • Бузиашвили Юрий Иосифович, д-р мед. наук, профессор, академик РАН, заведующий отделением; ORCID
  • Мацкеплишвили Симон Теймуразович, д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН, гл. науч. сотр.; ORCID
  • Асымбекова Эльмира Уметовна, д-р мед. наук, вед. науч. сотр.; ORCID
  • Тугеева Эльвина Фаатовна, д-р мед. наук, ст. науч. сотр.; ORCID
  • Акилджонов Фирдавсджон Рустамджонович, аспирант; ORCID

Электронная подписка

Для получения доступа к тексту статей журнала воспользуйтесь услугой «Электронная подписка»:

Оформить подписку Подробнее об электронной подписке

Главный редактор

Елена Зеликовна Голухова, академик РАН

Елена Зеликовна Голухова, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, директор



 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите alt+A