DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25110285
中图分类号:R587.1
袁静静, 汪永生, 杨洋
| 【作者机构】 | 合肥市第一人民医院心血管内科 |
| 【分 类 号】 | R587.1 |
| 【基 金】 | 安徽省卫生健康科研项目(AHWJ2023BAC20115)。 |
2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是射血分数降低型心力衰竭(reduced ejection fraction,HFrEF)和射血分数保留型心力衰竭(preserved ejection fraction,HFpEF)患者发生的重要危险因素且与更高的心力衰竭(heart failure,HF)住院率、全因及心血管死亡率相关[1-2]。糖尿病相关心肌病早期的病理生理改变常表现为亚临床心肌力学受损,常规超声心动图的左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)通常无法敏锐捕捉这一变化,而整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)已被证实是评估早期心功能受损的敏感指标[3-5]。
钠-葡萄糖协同转运蛋白2(sodium-glucose cotransporter 2,SGLT2)抑制剂已成为治疗HF的基石药物。尽管Tanaka等[6]报道达格列净可改善T2DM合并HF患者的 GLS且这种改善与舒张功能的提升相关,但不同SGLT2抑制剂的分子结构及药代动力学特征存在差异。恒格列净是中国首个自主研发的SGLT2抑制剂,通过引入氟原子和L-脯氨酸基团优化了药物稳定性与生物利用度,但目前缺乏直接评估其对心脏功能,特别是对早期敏感指标GLS影响的高质量临床证据[7]。因此,本研究旨在通过GLS技术精准系统地评估恒格列净对T2DM合并慢性HF患者左心室功能的疗效并深入探讨其与临床及生化指标变化的相关性,以期为国产创新药物的心血管保护作用提供坚实的循证医学依据与机制见解。
本研究为一项单中心、随机对照的临床试验。于2023年12月至2025年6月从合肥市第一人民医院招募患者。纳入标准:①年龄20~75岁;②符合世界卫生组织T2DM诊断标准[8];③符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2024》[9]的慢性HF诊断标准且临床状况稳定(6个月内无HF急性加重);④纽约心脏病协会分级Ⅱ~Ⅲ级;⑤签署知情同意书。排除标准:①既往使用过SGLT2抑制剂或胰高血糖素样肽-1受体激动剂;②1型糖尿病;③糖化血红蛋白(glycated hemoglobin A1c,HbA1c)<6.5%或>10.0%;④伴有严重胰岛功能减退需强化胰岛素治疗;⑤估算的肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)<30 ml/(min 1.73m2);⑥血压<90/50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);⑦合并心房颤动、恶性肿瘤、严重肝病(Child-Pugh B/C级)或营养不良。样本量计算:基于预试验数据及Tanaka等[6]的研究结果,设定α=0.05,β=0.2,预期恒格列净可带来0.8%的GLS改善(标准差为1.0%),计算得每组需48例。考虑约6%的脱落率,最终确定样本量为每组51例,共102例。随访期间无脱落。根据目前的指南,如果患者的LVEF分别<40%、 ≥50%或40%~<50%,则随后被归类为HFrEF、HFpEF或射血分数中间值心力衰竭(heart failure with mind-range ejection fraction,HFmrEF)[10]。本研究经安徽省合肥市第一人民医院伦理委员会批准(2025-007-01),并在中国临床试验注册中心完成注册。
采用计算机生成的区组随机化序列,将符合条件的患者按1∶1比例分为对照组和恒格列净组。对照组:维持现有标准抗HF和降糖治疗方案,不使用任何SGLT2抑制剂。恒格列净组:在现有标准抗HF和降糖治疗基础上,加用恒格列净(江苏恒瑞医药股份有限公司,生产批号:240524JE)10 mg,1次/d。两组人口统计学资料、基础疾病、合并用药、生化指标及基线超声心动图参数比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1、表2。
表1 两组基线临床特征
组别例数性别[男/女,例(%)]年龄(岁,xˉ±s)体质量(kg,xˉ±s)收缩压(mmHg,xˉ±s)对照组5130(58.82)/21(41.18)66.47±7.8173.14±10.47130.20±13.85恒格列净组5133(64.71)/18(35.29)65.22±8.1572.53±10.24132.45±14.97χ2/t值0.3810.9420.3100.788 P值0.5420.3510.7570.432组别例数舒张压(mmHg,xˉ±s)纽约心脏病协会分级[Ⅱ/Ⅲ级,例(%)]HF类型[HFpEF/HFmrEF/HFrEF,例(%)]对照组5184.18±10.0236(70.59)/15(29.41)26(50.98)/16(31.37)/9(17.65)恒格列净组5185.12±9.0338(74.51)/13(25.49)28(54.90)/14(27.45)/9(17.65)χ2/t值0.6310.1810.502 P值0.5320.6740.781
注 HF:心力衰竭;HFpEF:射血分数保留型心力衰竭;HFmrEF:射血分数中间值心力衰竭;HFrEF:射血分数降低型心力衰竭。1 mmHg=0.133 kPa。
表2 实验室检查与超声心动图参数
组别例数高血压病[例(%)]高脂血症[例(%)]eGFR[ml/(min·1.73m2),xˉ±s]LAVI[ml/m2,M(P25,P75)]对照组5141(80.39)40(78.43)62.07±12.3232(24,44)恒格列净组5143(84.31)42(82.35)63.51±11.2231(23,45)χ2/t/Z值0.2600.2530.6900.190 P值0.6140.6220.4930.852
注 HbA1c:糖化血红蛋白;NT-proBNP:N-末端脑钠肽前体;eGFR:估算的肾小球滤过率;GLS:整体纵向应变;LVEF:左心室射血分数;E/e’:舒张早期二尖瓣血流速度与二尖瓣环舒张早期运动速度比值;LAVI:左心房容积指数。1 mmHg=0.133 kPa。
临床及生化指标:在基线和治疗6个月后,由固定研究人员记录患者临床基本特征(性别、年龄、体质量、静息坐位血压、合并症)、纽约心脏病协会分级、HF类型、HbA1c、N-末端脑钠肽前体(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)、eGFR及合并用药等。
超声心动图检查:使用GE Vivid E90彩色多普勒超声诊断仪,配备M5S相控阵探头(频率1.7~3.3 MHz)。由两名不知分组情况的资深超声医师操作。依据美国超声心动图学会指南测量左心室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、LVEF(采用Simpson双平面法)、左心房容积指数(left atrial volume index,LAVI)、舒张早期二尖瓣血流速度(E)与二尖瓣环舒张早期运动速度(e’,取室间隔和侧壁平均值)比值(E/e’)。
GLS分析:在单一专用软件的帮助下对每例患者进行斑点跟踪应变分析,以评估左心室纵向功能。根据GLS进行评估,将带有医学数字成像和通信格式文件图像的视图上传到个人计算机上,用于随后的离线GLS分析。应用自动轮廓检测算法计算纵向斑点跟踪应变,并在必要时对感兴趣区进行手动调整。纵向应变结果在单个剪辑中显示为彩色编码,并合并在靶心图中。然后确定GLS为16个左心室节段的平均峰值纵向应变,并按照现行指南表示为绝对值。
使用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差
表示,比较采用t检验;不符合正态分布的计量资料采用中位数(M)和四分位数(P25,P75)表示,比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料用例数(百分率)[例(%)]表示,比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
对照组HbA1c水平低于治疗前(P<0.05);恒格列净组GLS(绝对值)、LVEF高于治疗前,体质量、收缩压、HbA1c、E/e’及NT-proBNP水平低于治疗前(P<0.05)。恒格列净组GLS(绝对值)高于对照组,体质量、收缩压、HbA1c、E/e’及NT-proBNP水平低于对照组(P<0.05)。见表3。
表3 两组治疗前后各指标比较
组别例数治疗前治疗体后质量(kg,xˉ±ts值)P值治疗前治收疗缩后压(mmHg,xˉt±值s)P值对照组5173.14±10.4772.84±10.120.8200.418130.20±13.85128.92±12.740.9480.349恒格列净组5172.53±10.2470.18±9.825.412<0.001132.45±14.97124.32±11.864.273<0.001 t值0.3103.6320.7882.521 P值0.757<0.0010.4320.015组别例数治疗前 治疗Hb后A1c(%,xˉ±ts值)P值治疗前 治疗G后LS(%,xˉ±st)值P值对照组517.91±1.097.62±0.972.1480.037-15.32±3.04-15.41±3.080.5390.591恒格列净组517.82±1.187.14±0.884.831<0.001-15.54±2.92-16.73±2.815.618<0.001 t值0.4252.3440.4043.201 P值0.6720.0210.6910.002组别例数治疗前LVEF治(%疗,后xˉ±s)t值P值治疗前E治/e疗’(xˉ后±s)t值P值治疗N前T -proBNP[p治g/m疗l后,M (P25,PZ75值)]P值对照组5151.34±11.8852.67±12.051.4270.16011.66±2.9811.48±3.060.6080.5431 620(920,2 980)1 550(880,2 900)1.5170.129恒格列净组5152.14±12.5254.48±11.763.0240.00411.94±3.1710.63±2.794.352<0.0011 568(845,2 850)1 250(720,2 400)4.872<0.001 t值0.3701.7290.3902.7410.3614.248 P值0.7110.0900.7020.0080.722<0.001
注 HbA1c:糖化血红蛋白;GLS:整体纵向应变;LVEF:左心室射血分数;E/e’:舒张早期二尖瓣血流速度与二尖瓣环舒张早期运动速度比值;NT-proBNP:N-末端脑钠肽前体。1 mmHg=0.133 kPa。
治疗后,年龄、性别、HF类型、HbA1c亚组分析:恒格列净组GLS(绝对值)高于治疗前,且高于对照组(P<0.05)。在HF类型亚组的比较中,HFpEF接受恒格列净治疗后GLS(绝对值)高于非HFpEF(HFmrEF/HFrEF)(P交互<0.05)。见表4~7。
表4 两组治疗前后GLS改善效应的亚组年龄分析![]()
年龄<65岁年龄 ≥65岁组别例数治疗前治疗后t值P值治疗前治疗后t值P值对照组51-15.40±3.10-15.32±3.200.1830.856-15.24±2.92-15.41±3.080.3740.712恒格列净组51-15.68±2.82-16.83±2.735.024<0.001-15.42±3.04-16.69±2.914.132<0.001 t值0.3014.3150.2324.847 P值0.765<0.0010.8170.002
注 GLS:整体纵向应变。
表5 两组治疗前后GLS改善效应的亚组性别分析![]()
男女组别例数治疗前治疗后t值P值治疗前治疗后t值P值对照组51-15.12±3.23-15.21±3.320.2500.804-15.60±2.80-15.83±2.730.5120.614恒格列净组51-15.61±2.93-16.83±2.844.985<0.001-15.46±3.06-16.77±3.014.218<0.001 t值0.6314.6720.1494.512 P值0.531<0.0010.8820.003
注 GLS:整体纵向应变。
表6 两组治疗前后GLS改善效应的亚组HF类型分析![]()
组别 例数HFpEF非HFpEF治疗前治疗后t值P值治疗前治疗后t值P值对照组51-15.29±3.02-15.40±3.110.2790.782-15.34±3.12-15.55±3.010.4040.689恒格列净组51-15.54±2.86-17.12±2.766.324<0.001-15.53±3.02-16.35±2.913.845<0.001 t值0.3135.6210.2142.886 P值0.756<0.0010.8310.006
注 GLS:整体纵向应变;HF:心力衰竭;HFpEF:射血分数保留型心力衰竭;非HFpEF包括射血分数中间值心力衰竭(HFmrEF)和射血分数降低型心力衰竭(HFrEF)。
表7 两组治疗前后GLS改善效应的亚组HbA1c分析![]()
HbA1c ≥7.0%组别 HbA1c<7.0%例数治疗前治疗后t值P值治疗前治疗后t值P值对照组51-15.00±2.92-15.07±2.840.1630.872-15.53±3.21-15.72±3.300.4580.650恒格列净组51-15.35±2.78-16.39±2.664.875<0.001-15.70±3.03-17.12±2.945.632<0.001 t值0.4344.1230.1964.952 P值0.666<0.0010.845<0.001
注 GLS:整体纵向应变;HbA1c:糖化血红蛋白。
本研究是针对国产SGLT2抑制剂恒格列净对T2DM合并慢性HF患者左心室纵向心肌功能影响的随机对照试验。结果显示,在标准抗HF与降糖治疗基础上加用恒格列净治疗6个月可显著改善患者的左心室GLS及舒张功能指标E/e’,且在HFpEF患者中获益更为明显。本研究为国产SGLT2抑制剂的心血管获益提供了新的影像学与临床证据。
GLS是评价左心室长轴方向心肌纤维收缩功能的敏感指标,能够早期识别传统LVEF无法检测到的心肌功能障碍[11]。本研究结果显示,恒格列净组治疗6个月后GLS(绝对值)优于对照组。这一结果与Tanaka等[6]关于达格列净治疗6个月使GLS改善约1.1%的研究结果一致。本研究进一步发现,国产SGLT2抑制剂恒格列净同样具备改善心肌纵向收缩功能的显著效应。研究发现,GLS每增加1%,心血管事件复合终点的可能性就会降低,因此这种改善具有重要的临床意义[12]。本研究未观察到两组LVEF的显著差异可能因为LVEF反映的是左心室容积的变化,其对早期、细微的心肌功能变化不敏感[13]。GLS则直接量化了心肌本身的变形能力,因此能更早、更敏感地捕捉到SGLT2抑制剂带来的心肌力学益处[4]。结果进一步强调了GLS作为评估SGLT2抑制剂早期心功能获益的优越影像学生物标志物的地位,因此基于GLS指导的管理可能会改善慢性HF的T2DM患者的管理。
左心室舒张功能障碍是HFpEF的核心病理生理改变,也是T2DM心肌病的主要特征[14]。E/e’比值是评估左心室充盈压和舒张功能的重要指标。本研究中,恒格列净显著降低了E/e’比值,提示该药能有效改善左心室舒张功能,降低充盈压。同时在亚组分析中发现,HFpEF患者接受恒格列净治疗后GLS的改善幅度大于非HFpEF患者。这一发现可能涉及多种病理生理学机制。HFpEF的机制包括心肌细胞肥厚、间质纤维化、微血管功能障碍及慢性炎症等多重因素,导致心肌主动松弛受损和被动僵硬度增加[15-16]。SGLT2抑制剂被认为可能通过多种机制影响HFpEF,包括改善内皮功能、减轻炎症反应、改善心肌纤维化、促进心肌能量代谢转换[17-18]。恒格列净在HFpEF人群中展现出的更优疗效,提示其对改善心肌舒张功能及心肌僵硬度可能具有独特作用。这与EMPEROR-Preserved和DELIVER研究的临床结局获益相呼应,为SGLT2抑制剂成为HFpEF尤其是合并T2DM的HFpEF患者的基石治疗提供了新的机制解释[19-20]。
本研究存在一定的局限性:首先,本研究为单中心设计,样本量较小,6个月随访时间较短,不能评估长期临床结局事件(如HF住院、心血管死亡)的差异。其次,尽管采用了盲法评估超声指标,但治疗分组对患者和部分医师非盲,可能引入潜在的偏倚。未来需开展多中心、大样本量、更长随访期的研究来验证研究结果,并明确GLS改善与远期预后的关联。尽管存在这些局限,本研究仍具有重要的临床意义,为国产SGLT2抑制剂恒格列净改善T2DM合并HF患者,特别是HFpEF患者的左心室纵向收缩和左心室舒张功能提供了高质量的随机对照证据。
本研究提示,在标准治疗基础上,加用国产SGLT2抑制剂恒格列净可显著改善T2DM合并慢性HF患者的左心室整体纵向应变和左心室舒张功能且HFpEF患者获益更为显著,整体纵向应变是监测SGLT2抑制剂早期心功能获益的敏感工具。恒格列净为T2DM合并HF患者尤其是HFpEF患者提供了有效的治疗选择。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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