SGLT2抑制剂对心肌病相关基因变异携带者新发心力衰竭的影响 - 心脑血管

摘要

尽管钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）抑制剂在心力衰竭（HF）中的有益效果已得到充分证实，但尚不清楚SGLT2抑制是否对携带心肌病相关基因罕见变异的个体有益。本研究评估了随机化DECLARE-TIMI 58试验的全外显子组测序数据，该试验将2型糖尿病且心血管风险增加的成人随机分配接受达格列净或安慰剂治疗。我们识别了高置信度心肌病基因中的致病或可能致病变异（P/LP），并比较了此类变异携带者与非携带者在心力衰竭住院（HHF）方面的治疗效果。在获得测序数据的12,685名患者中，121名携带心肌病变异（76名扩张型心肌病，25名肥厚型心肌病和25名致心律失常性心肌病）。在平均4.2年的随访中，达格列净在变异携带者中降低HHF风险的效果（风险比0.18，95%置信区间0.04-0.86）比在非携带者中更为显著（风险比0.70，95%置信区间0.57-0.86；交互作用P值0.03）。在变异携带者中的绝对风险降低为13.0%，在非携带者中为1.0%（交互作用P值0.03）。大多数变异携带者（82%）既往无心力衰竭，对于无既往心力衰竭的变异携带者，达格列净治疗使HHF的绝对风险降低了12.8%，而非携带者仅降低0.6%（交互作用P值0.01）。这些来自年龄较大且高风险患者的发现表明，对于携带P/LP心肌病变异的个体，应早期开始SGLT2抑制剂治疗以预防心力衰竭。这些结果需要在针对P/LP心肌病相关变异携带者的预防性心力衰竭治疗的前瞻性专门试验中得到确认。

主要内容

心力衰竭（HF）与显著的发病率和死亡率相关。钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）抑制剂如达格列净已被证明可预防左心室射血分数（LVEF）全范围内的心力衰竭住院（HHF）。在达格列净对心血管事件的影响-心肌梗死溶栓58（DECLARE-TIMI 58）试验中，达格列净降低了2型糖尿病合并动脉粥样硬化性心血管（CV）疾病或处于高风险患者的HHF发生率。

遗传性心肌病（CMPs）是心力衰竭日益被认可的一个促成因素。这些疾病反映了心脏结构和心律异常的遗传易感性，导致心力衰竭和死亡风险增加。由于CMP遗传形式具有相当大的遗传性，根据欧洲和美国专业指南，基因检测是这些疾病诊断流程中的关键步骤。致病或可能致病（P/LP）变异在CMP患者中常见。此外，心肌病变异在普通人群中的估计患病率约为1%，包括目前无症状但未来发生心肌病的遗传风险较高的个体。

除了加强监测和随访外，识别CMP变异，特别是对无症状个体的治疗意义尚不明确。由于对CMP患者家族成员的级联筛查以及出于其他适应症进行的基因组测序的偶然发现，这种情况日益普遍。SGLT2抑制剂治疗是否对携带CMP变异的无症状个体有益尚不清楚。

在这项分析中，我们测试了在DECLARE-TIMI 58试验中，SGLT2抑制剂达格列净与安慰剂相比对CMP相关基因变异携带者和非携带者的效果。

结果

基线特征和心肌病变异的患病率

共有12,685名患者符合基因亚组研究的资格，其中121名（1%）至少携带一个CMP相关变异（表1）。这些患者与总体试验人群相比没有显著差异（补充表1）。在变异携带者中，76名携带扩张型心肌病（DCM）变异，25名肥厚型心肌病（HCM）变异和25名致心律失常性右室心肌病（ARVC）变异（不完全互斥）。最常见的基因突变是肌联蛋白（titin, TTN），57名患者在TTN基因的心脏外显子中具有P/LP变异，其次是MYH7和PKP2各8名携带者。完整的基因变异计数见表2。在121名CMP变异携带者中，65名接受了达格列净治疗，56名接受了安慰剂（扩展数据表1）。变异携带者与非携带者的基线特征总体相似，尽管变异携带者更常有既往心力衰竭病史（18.2%比9.8%，P=0.004）和更常使用盐皮质激素受体拮抗剂（MRA）治疗（12.4%比4.7%，P<0.001）。与无心力衰竭病史的携带者相比，有心力衰竭病史的CMP相关变异携带者更常使用MRA治疗（40.9%比6.1%，P<0.001）（扩展数据表2）。当按心力衰竭病史分层非携带者时，也观察到类似现象（扩展数据表2）。在有LVEF数据的参与者中，变异携带者的LVEF较低（51%比56%，P=0.002）（表1）。N末端前脑钠肽（NT-proBNP）水平在CMP相关变异携带者中也高于非携带者（299.6±625.2 pg/ml比171±321.4 pg/ml，P<0.001），而高敏心肌肌钙蛋白T（hs-TnT；13.6±9.6 ng/l比13.1±15.5 ng/l，P=0.49）则无差异（表1）。在CMP相关变异携带者中，有心力衰竭病史与无心力衰竭病史者之间的NT-proBNP水平也存在显著差异（629±722.5 pg/ml比234.4±586.6 pg/ml，P<0.001）（扩展数据表2）。

安慰剂组中携带状态与新发结局的关联

为了确定携带CMP相关基因中的罕见变异的预后价值，我们测试了安慰剂组中携带状态与HHF之间的关联。在DECLARE-TIMI 58的总基因队列中，在平均4.2年的随访期结束时，389名个体发生了HHF事件。在安慰剂组中，非携带者的HHF发生率为3.5%（221/6,291），而CMP相关变异携带者的HHF发生率为16%（9/56），这意味着CMP相关变异携带者的相对风险增加了八倍以上（校正风险比（aHR）8.06，95%置信区间（CI）4.09-15.89，P<0.001）。这种显著增加的风险在DCM变异携带者（aHR 7.98，95% CI 3.25-19.59，P<0.001）、TTN变异携带者（风险比（HR）10.72，95% CI 4.35-26.42，P<0.001）和HCM变异携带者（aHR 7.89，95% CI 2.48-25.10，P<0.001）中是一致的（图1）。即使进一步校正基线NT-proBNP水平后，与非携带者相比，CMP相关变异携带者的相对风险仍增加了七倍（aHR 7.35，95% CI 3.67-14.73，P<0.0001）。次要探索性终点包括CV死亡或HHF的复合终点、单独的CV死亡和全因死亡率，在CMP相关变异携带者和非携带者之间没有统计学差异（补充表2）。

治疗效果按携带状态划分

然后，我们试图确定达格列净在CMP相关变异携带者与非携带者中的治疗效果。

在总体基因队列中，与安慰剂相比，达格列净治疗使HHF发生率降低了32%（HR 0.68，95% CI 0.55-0.83，P<0.001）。在CMP变异携带者中，达格列净治疗使新发HHF降低了82%（HR 0.18，95% CI 0.04-0.86）。这显著大于在非携带者中观察到的30%风险降低（HR 0.70，95% CI 0.57-0.86，交互作用P值0.03）（图2）。在CMP相关变异患者中使用达格列净，在平均4.2年内将HHF发生率从16.1%降低至3.1%（Kaplan-Meier率分别为16%和3.6%），达到了在非携带者中观察到的风险水平。这种13.0%（2.4-23.6%）的绝对风险降低（ARR）显著大于在非携带者中观察到的1.0%（0.4-1.6%）ARR（交互作用P值0.03），这意味着在4.2年内，仅需治疗7.7例患者（与非携带者的100例相比）即可预防一例HHF事件（图2）。这些结果在DCM和HCM变异中基本一致（补充表3），即使在校正既往心肌梗死病史和基线NT-proBNP值后仍然成立（交互作用P值0.009；补充表4）。

按心力衰竭病史划分的达格列净效果

大多数CMP相关变异携带者没有心力衰竭病史（82%，99/121）（扩展数据表2）。在安慰剂组中，12.8%无心力衰竭病史的携带者在试验期间发展为心力衰竭。与非携带者相比，这代表HHF发生率增加了八倍（HR 8.23，95% CI 3.61-18.79，P<0.001）。达格列净治疗减轻了携带者中这种高HF发生风险，分配到达格列净的患者中没有一人发生新发心力衰竭。这种12.8%的ARR显著大于在无HF的非携带者中观察到的结果（ARR 12.8%（95% CI 3.1-22.4%）比0.6%（95% CI 0.1-1.1%），交互作用P值0.01）（图3a和补充表5）。虽然有心力衰竭病史的CMP相关变异携带者与非携带者相比风险数值上更高，但这未达到统计学显著性（HR 2.98，95% CI 0.88-10.20；P=0.08）。在非携带者中，达格列净的HR为0.67（95% CI 0.49-0.92），在携带者中为0.60（95% CI 0.10-3.78）。绝对风险差异在非携带者中为4.1%（95% CI 0.3-7.8%），在携带者中为17.9%（95% CI -20.6%至56.5%）（图3b和补充表6）。

讨论

在本研究中，我们分析了来自DECLARE-TIMI 58试验的12,685名参与者的全外显子组，并确定了121名CMP相关变异携带者。我们观察到，安慰剂组中携带CMP变异的患者新发HHF的风险增加了八倍。达格列净治疗降低了携带者和非携带者中HHF的发生率，但我们观察到CMP相关变异携带者获得了更大的益处。具体来说，与非携带者相比，携带者获得了两到三倍更大的相对风险降低和十倍更大的ARR。此外，基线无HF的CMP相关变异携带者经历了特别明显的保护作用，这表明早期开始SGLT2抑制剂可能有助于延迟或预防这一高风险群体中的HF。

CMP变异的预后意义已通过基于疾病的队列和基于人群的研究得到充分证实。例如，在一项包含1,005名DCM患者的西班牙队列中，P/LP罕见变异的存在与HF风险增加相关。来自基于人群的英国生物银行的数据显示，CMP变异携带者的患病率为2.6%，其中大多数携带者（95%）在基线时没有HF的临床表现。然而，与非携带者相比，这些变异携带者未来被诊断为CMP的可能性几乎高出六倍。我们的工作将这些发现扩展到临床试验队列中，在该队列中我们观察到1%的携带者患病率，其中大多数（80%）在基线时没有HF，但在随后的几年中携带显著增加的新发HHF风险。尽管CMP相关变异携带者的年龄较大（平均63岁），但我们仍然观察到这一现象。

当前美国和欧洲指南主要在强烈怀疑CMP的遗传原因或为了促进亲属中的级联筛查时推荐基因检测。由于缺乏评估罕见CMP变异对治疗益处影响的大型专门临床试验，基因检测的主要动机是风险分层、早期考虑植入式心脏复律除颤器设备，或通过家庭级联筛查识别变异携带者。然而，如基于人群的研究和基于医疗保健的队列所示，大多数CMP相关变异携带者在基因诊断时是无症状的，这导致对如何预防相关表型的发展存在不确定性。

在本研究中，我们证明CMP变异是可操作的基因型，其治疗管理可能受到基因检测结果的影响。不仅CMP变异的存在使接受安慰剂治疗的个体发生HF事件的风险增加高达八倍，而且它还识别出从治疗中获益最大的患者。这既适用于相对风险降低（HHF减少82%），也适用于在平均4.2年内绝对风险降低13%。因此，预防一次HF事件所需的治疗人数降低了约一个数量级。

也许最令人鼓舞的是，这种治疗益处在基线时没有HF的个体中似乎更大，这引发了SGLT2抑制可能成为具有CMP变异但无临床HF或已知CMP患者的HF有效预防策略的可能性。一项最近通过级联筛查确定的DCM变异携带者研究报告称，11%的患者在初始阴性评估后发展为DCM，进一步突显了这一高风险群体预防治疗的潜力。综合起来，这些初步发现表明，识别CMP基因型可能有助于突出新发HF风险升高的个体。虽然目前是假设生成性的，但这些数据勾勒出一个潜在的未来框架，其中基因检测可以帮助指导靶向预防性HF治疗的使用。

HF预防策略的证据正在增加，初步安全性试验如DECLARE-TIMI 58有助于证明SGLT2抑制剂对糖尿病患者新发HF的益处。最近，Prevent-HF试验（联合巴克西多司他和达格列净研究心力衰竭和心血管死亡的III期试验，NCT06677060）正在积极研究糖尿病且无既往HF患者的达格列净+baxdrostat与单独达格列净相比，旨在预防新发HF。随着我们进入HF预防治疗时代，需要在无糖尿病的患者中进行更多试验。在SELECT试验中，无糖尿病但体重增加和动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）的患者使用司美格鲁肽后HF风险显著降低。最近，美国心脏协会的一项科学声明概述了预防性HF治疗的潜力，并强调无症状CMP变异携带者是筛查和风险因素干预的高风险群体。事实上，最近一项关于3,158名TTNtv相关DCM患者的研究显示，接受β受体阻滞剂治疗或肾素-血管紧张素系统阻断治疗的患者发展为明显DCM的可能性较低。然而，这些数据本质上是观察性的，不包括系统性裁定的事件。

我们的结果表明，遗传信息应与当前指南推荐的既定临床筛查策略和生物标志物一起考虑，而不是替代它们。临床评估、必要时的影像学检查以及循环生物标志物仍然是评估CMP和HF风险的核心。在本分析中，校正基线NT-proBNP并未实质性改变CMP变异携带状态与HF结局之间的关联，这表明遗传风险捕获了仅靠生物标志物无法完全反映的信息。即便如此，遗传性CMP变异不能替代表型评估，其作用将需要与指南指导的筛查和管理一起进行前瞻性评估。

这些发现必须在我们的研究设计背景下进行解释。尽管这一随机数据集使我们能够评估罕见CMP变异携带状态与SGLT2抑制剂治疗之间的相互作用，但携带者数量相对较少（n=121）限制了按特定基因或形态学亚型进行亚组分析的统计效力。此外，由于这是对2型糖尿病试验的事后分析，这些携带者的临床表现可能反映了遗传易感性和代谢合并症的复合，可能更倾向于HF表型，而不是在较年轻的、孤立的CMP队列中常见的心律失常表现。未来对变异携带者的前瞻性试验将需要对既往结构性心脏病进行系统性筛查，并对心律失常与HF诱因进行细致裁定。

本分析的另一个重要局限性是缺乏系统性心脏影像学检查。DECLARE-TIMI 58不包括协议化的超声心动图或心脏磁共振成像，这排除了对基因变异携带者中亚临床结构性或功能性CMP的评估。因此，我们无法确定观察到的HF结局差异是反映了无明显疾病的遗传介导风险，还是早期但未被识别的心肌病变化，或是已确立的心肌异常的进展。未来研究中整合标准化影像学检查对于区分基因型相关风险与表型定义的疾病以及明确SGLT2抑制可能发挥最大益处的CMP阶段至关重要。此外，由于试验纳入了2型糖尿病和高CV疾病风险的患者，我们的发现可能不能推广到无糖尿病或CV风险较低的人群。我们还注意到，本分析中的随访相对较短（平均4.2年），CMP相关变异携带者的HF风险长期轨迹可能在更长的时期内有所不同。最后，由于只有14%的参与者是非欧洲血统，我们的结果可能不适用于所有祖先。

在2型糖尿病和CV风险增加的患者中，CMP相关变异携带者在接受达格列净治疗时，新发HF的降低幅度相对更大。这些发现在既往无HF的个体中尤为明显，可能为评估早期开始SGLT2抑制剂治疗（可预防或延迟HF的发展）提供依据。

方法

研究设计

这是DECLARE-TIMI 58的二次分析，DECLARE-TIMI 58是一项双盲、随机、安慰剂对照试验，研究了达格列净在17,160名2型糖尿病且患有或处于动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）风险中的患者中的效果。在本研究中，我们调查了在具有可用全外显子组测序数据的DECLARE-TIMI 58子样本中，达格列净在罕见CMP变异携带者和非携带者中的效果。此分析并非预先指定。

总体试验的主要疗效结局之一是CV死亡和HHF的复合终点，与安慰剂相比，达格列净治疗显著降低了这一复合终点（4.9%比5.8%，HR 0.83；95% CI 0.73-0.95，P=0.005）。我们将HHF作为主要感兴趣终点，因为在DECLARE-TIMI 58中观察到最稳健的治疗效果是针对HHF的，而HF是与CMP表型最直接相关的结局。我们还评估了CV死亡、CV死亡和HHF的复合终点以及全因死亡率等次要探索性终点。同意进行基因检测且具有全外显子组测序数据的患者被评估是否存在CMP变异，定义为基于使用注释和ClinVar的严格过滤标准的DCM、HCM或ARVC的P/LP变异。

该试验方案获得了每个参与站点的机构审查委员会的批准，所有参与者均提供了书面知情同意。

序列数据质量控制

对13,184名个体的全外显子组测序在麻省理工学院和哈佛大学的Broad研究所进行，使用Illumina HiSeq 2500和TruSeq Rapid Exome Library prep试剂盒。序列读数使用BWA 0.7.15-r1140与GRCh38对齐，并使用GATK Exome Best Practices Workflow（ 4.1.4.1转换为SAM规范1.6 CRAM文件。经过质量控制后，最终保留了12,685个样本。

CMP罕见基因变异的筛选

为了识别蛋白质改变的编码变异，使用Ensembl Variant Effect Predictor (v105)和Loss-of-Function Transcript Effect Estimator (LOFTEE)插件（

对于当前分析，进一步限制为具有"可能致病"或"致病"分类（P/LP）的蛋白质编码变异，排除ClinVar中具有冲突断言的变异。

这些变异注释用于识别CMP的致病变异携带者。具体而言，我们使用ClinVar P/LP变异，限制为影响具有至少强烈证据支持特定可遗传CMP（DCM、HCM或ARVC）的基因的变异，并考虑ClinVar变异所报告的表型。对于选择基因，包括蛋白质截断变异，这取决于已知的基因-疾病机制。

对于DCM，致病变异携带者被定义为携带ClinVar P/LP变异（如果报告为DCM）的个体，涉及BAG3、DES、TNNT2、FLNC、PLN、LMNA、MYH7、RBM20、SCN5A、TNNC1或DSP基因；或携带BAG3、FLNC、LMNA或DSP中的蛋白质截断变异的个体；或携带TTN基因中心脏表达外显子（百分比剪接>90%）中截断变异的个体。对于HCM，致病变异携带者被定义为携带ClinVar P/LP变异（如果报告为HCM）的个体，涉及MYH7、MYBPC3、TNNT2、TNNI3、TPM1、MYL2、MYL3、ACTC1、ACTN2、CSRP3、PLN、TTR或PRKAG2基因；或携带MYBPC3或PLN中的蛋白质截断变异的个体。对于ARVC，致病变异携带者被定义为携带ClinVar P/LP变异（如果报告为ARVC）的个体，涉及PKP2、DSP、TMEM43、DSC2或DSG2基因；或携带PKP2、DSP、DSC2或DSG2中的蛋白质截断变异的个体。

虽然分配到特定CMP亚表型（DCM、HCM和ARVC）需要ClinVar条目明确报告相应表型，但总体CMP类别包括筛选基因列表中的所有P/LP变异，无论报告的具体表型如何，以捕获致病变异的总体负担。具有与多个表型相关变异的个体在每个相应亚型中计数，但在复合分析中仅计数一次。

我们注意到，如果ClinVar中不存在（或未通过我们的严格过滤器）致病性非截断变异，上述筛选可能会遗漏这些变异。然而，我们认为该流程对致病性变异具有特异性，如先前工作中HCM的显著效应大小所示。

研究结局

为此分析指定的主要终点是HHF。所有事件均由一个对治疗分配不知情的中央临床事件委员会裁定。HHF被选为主要结局，基于达格列净在DECLARE-TIMI 58中的既定功效特征，其中临床益处是由HHF事件的减少而非动脉粥样硬化血栓形成终点驱动的，以及HF对CMP变异携带者的特定表型相关性。次要探索性终点包括CV死亡或HHF的复合终点、单独的CV死亡和全因死亡率。

统计分析

进行Cox比例风险模型以计算携带者与非携带者以及新发HHF的风险比（HRs），以及达格列净与安慰剂按CMP携带状态（包括DCM、HCM、ARVC和TTN亚类）的HRs，以估计预防HHF的疗效。CMP变异携带状态与新发HHF的关联仅在安慰剂组中进行，并校正了年龄、性别、体重指数、基线时的当前吸烟者、收缩压、冠状动脉疾病史、既往心肌梗死、估算的肾小球滤过率和遗传祖先的主成分1-10。还探索了包括校正基线log(NT-proBNP)值的模型。由于CMP携带者中达格列净与安慰剂的比较未破坏随机化，我们通过年龄、性别和遗传祖先的主成分1-10校正这些分析。进一步校正既往心肌梗死史和log(NT-proBNP)值也作为敏感性分析进行了探索。此外，结局按心力衰竭病史分层。我们使用Schoenfeld残差测试比例风险假设，未发现违反。为每个新发结局按携带状态分层生成Kaplan-Meier生存曲线。使用Cox模型评估达格列净与CMP突变之间的治疗相互作用。分析基于可用病例进行；由于缺失数据极少，不需要插补方法。P值<0.05被认为具有统计学显著性。所有分析均使用R版本4.4.2（R基金会）进行。