邹胜岚(综述),陈 椿(审校)
(南京医科大学第一附属医院心脏科,南京 210029)
交感神经在心血管方面的生理功能主要包括增强心肌收缩力和心率,引起腹腔内脏及皮肤末梢血管收缩,血压和心率升高等,它还促进机体分泌儿茶酚胺,促使肾小动脉收缩、肾灌注量减少,肾素分泌增加,进而导致血管紧张素、醛固酮分泌增加,水钠潴留。长期交感神经亢进状态引起心脏和血管壁增厚、肾脏缺血,导致高血压、心力衰竭和肾衰竭。近年来发展的肾脏交感神经去除术(renal sympathetic denervation,RDN)通过高选择性阻断支配肾动脉的传出、传入神经,从而降低肾脏及全身交感神经活性。其不仅是顽固性高血压治疗的新方法,而且越来越多研究显示在治疗慢性心力衰竭、心律失常、动脉硬化及其他心血管相关方面亦有一定效益。
2010年流行病学显示,我国成人高血压发病率为33.5%,高血压总体知晓率、治疗率及达标率仍然很低[1]。顽固性高血压是高血压的特殊类型,是指在改善生活方式基础上,应用3种或3种以上不同作用机制的降压药物(其中包括利尿剂),血压仍≥140/90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。国外文献报道,顽固性高血压占所有高血压的20%~30%,其发病率约8.6%,估计目前我国有1亿顽固性高血压患者[2]。高血压患者血清儿茶酚胺、交感神经系统(肾脏、心脏、骨骼肌等)活性增高。通过手术切除或药物阻断交感神经活性,可延缓或阻止自发性高血压大鼠、盐敏感性高血压等高血压模型的状态或血压水平,均提示交感神经在高血压形成或维持中的重要作用[3]。
Krum等[4]研究显示,45例顽固性高血压患者术前平均血压为(177±20)/(101±15) mm Hg,术后1、3、6、12个月诊室血压分别降低14/10、2l/10、22/11和27/17 mm Hg,10例患者经同位素稀释法测定局部和总的儿茶酚胺外溢减少48%~75%。接下来更多临床证据显示出RDN在降压治疗方面的优越性。Symplicity HTN-1 Investigators延长随访研究,共纳入153例难治性高血压患者,RDN治疗6个月随访(n=144)血压较基线时平均下降21/11 mm Hg,24个月随访(n=59)血压较基线时下降32/14 mm Hg,2012年公布了36个月随访结果(n=19)血压较基线下降33/19 mm Hg,进一步证实RDN的手术疗效的安全性和持久性[5]。Symplicity HTN-2 Investigators选取106例顽固性高血压患者,随机分为RDN组(n=52)和对照组(n=54),6个月随访RDN组(n=49)诊间血压较基线时下降32/12 mm Hg,24 h动态血压(n=20)较基线时下降11/7 mm Hg,而对照组血压无显著变化,两组差异有统计学意义[6]。
但是,Symplicity HTN-1 Investigators[5]和Symplicity HTN-2 Investigators等[6]研究不能完全排除安慰剂效应及观察者偏倚,后者研究结果显示,动态血压监测的血压下降结果不如门诊随访测量的结果明显。另一项正在进行中的Symplicity HTN-3 Investigators为一项多中心、单盲、随机、对照试验,旨在针对RDN的有效性及安全性作进一步评估,拟入选530例患者,随机分为RDN和降压药物治疗、单独降压治疗组,对照组接受假手术,采用动态血压监测,该研究主要终点为术后基线至6个月随访血压变化,该研究设计可能解决Symplicity HTN-1 Investigators[5]和Symplicity HTN-2 Investigators等[6]存在的问题,目前该研究结果尚未公布[7]。
慢性心力衰竭发生、发展的病理过程中有两个重要的神经-内分泌调节机制,即交感神经系统及肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosteronesystem,RAAS)。交感神经激活引起肾血管收缩,肾血流量减少,水钠潴留;外周血管阻力增加,心肌细胞肥大、凋亡,心排血量降低;此外,还可引起肾素释放增加,激活RAAS。大规模临床研究已经证实应用交感神经β受体阻滞剂以及RAAS抑制剂,可减少慢性心力衰竭的总体病死率和猝死率,延长患者生命,改善患者预后[8]。最新的心力衰竭治疗指南已经将β受体阻滞剂、RAAS抑制剂及醛固酮受体拮抗剂列入心力衰竭的Ⅰa类推荐治疗[9]。RDN阻断肾脏交感神经传入、传出纤维,通过神经反射调节机制,可降低全身交感神经系统张力,同时可降低肾脏局部的交感神经张力以及整体RAAS系统的活性,从而改善心功能、逆转心室重构。
Davies等[10]报道了7例慢性心功能不全患者行RDN治疗的研究,患者均同时接受耐受最大剂量抗心力衰竭药物治疗,术后自觉症状及活动耐量改善,并未出现低血压、晕厥等血流动力学障碍,肾功能指标未见显著下降,6个月随访收缩压和舒张压分别上升了(7.1±6.9) mm Hg和(0.6±4.0) mm Hg,体现活动耐量的指标6 min步行试验增加了(27.1±9.7) m。Brandt等[11]报道了RDN对顽固性高血压患者心功能的影响,该研究共入选64例患者分为RDN组(n=46)和对照组(n=18),分别从平均室间隔厚度、左心室质量指数、左心室充盈压、等容舒张期时限等指标评估,结果显示,除有显著降压效果外,1个月、6个月随访提示,RDN组平均室间隔厚度从(14.1±1.9) mm分别降至(13.4±2.1) mm和(12.5±1.4) mm(P=0.007);左心室质量指数则从(53.9±15.6)g/m2.7降低至(47.0±14.2) g/m2.7和(44.7±14.9) g/m2.7(P<0.01);二尖瓣E/E′比值从(9.9±4.0)降至(7.9±2.2)和(7.4±2.7)(P<0.01);6个月随访左心室射血分数由基线水平由(63.1±8.1)%提升至(70.1±11.5)%,(P<0.01);等容舒张期时限由(109.1±21.7) ms缩短至(85.6±24.4) ms(P=0.006),而对照组上述参数无显著改变。提示RDN能减轻心室质量、改善舒张功能。
Milos[12]报道了51例慢性心力衰竭患者的研究,分为药物治疗组(n=25)和RDN组(n=26),12个月随访显示RDN组左心室射血分数由于(25±12)%提高至(31±14)%(P<0.05),而1年随访中RDN组8例患者因心力衰竭再入院,对照组为18例(P<0.05)[12]。证实RDN可作为顽固性心力衰竭的非药物治疗选择,并有稳定病情的作用。
研究显示,RDN可减慢静息及运动心率、延长PR间期,心力衰竭患者基线心率增加5次/min而心血管事件风险将增加15%,有效控制心室率后心血管病死率及入院率能减少18%[13-15]。心力衰竭患者亦可能从控制心率方面获益。
心房颤动(房颤)是最常见的持续性心律失常,而高血压是房颤高发病率最重要的危险因素,也是房颤治疗可改变的危险因素之一。长期血压升高导致左心室肥厚、左心室顺应性降低、左心房压力增加,心房扩大、管壁增厚、纤维组织增多、心房电生理特性改变,均与房颤密切相关[16]。目前临床应用较广泛的房颤射频消融方法为环肺静脉隔离术(pulmonary vein isolation technique,PVI)。Pokushalov等[17]研究比较了PVI与RDN治疗房颤的结果,27例患者被随机分为PVI+RDN组(n=13)和单纯PVI组(n=14),证实RDN除有显著降压作用外,接受PVI+RDN组有9例(69%)术后12个月随访内未复发房颤,而仅接受PVI组为4例(29%)。研究认为PVI仅消除房颤的触发因素,而对房颤发生的持续因素并未有任何作用,而RDN联合PVI治疗从多个环节降低房颤患者的复发率。
房颤的“上游治疗”指通过药物治疗房颤发病的高危因素,如高血压病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心力衰竭等,抑制这些疾病引起的心机重构,预防新发房颤发生、阵发性房颤复发或进展为永久性房颤。交感神经阻滞剂可减少房颤的发生,血管紧张素转化酶抑制剂、血管经张素Ⅱ受体阻滞剂等药物可通过抑制RAAS减少房颤的发生。Ahmed等[18]发表了H-FIB研究的试验设计,旨在研究RDN能否在房颤“上游治疗”发挥作用。
交感神经过度激活,儿茶酚胺大量释放,细胞膜离子通道构型改变,大量钾离子外流,钠离子、钙离子内流,引起心律失常,特别是室性失常。置有植入型心律转复除颤器(implantable cardioverter defibrillator,ICD)患者频繁发作室性心律失常(室性心动过速、心室纤颤)时导致ICD除颤放电,引起交感神经张力增高,后者又可以促进室性心律失常的发生,引起交感电风暴,是心源性死亡的重要原因。
Ukena等[19]报道了2例慢性心力衰竭合并室性心律失常患者发生电风暴的病例,1例为非梗阻性肥厚型心肌病患者(NYHA Ⅲ级),患者反复发作单形性室速、心源性休克,在多种抗心律失常药物及ICD 治疗无效情况下接受了RDN,术后立即停止了维持剂量的利多卡因,术后第3周及第4周仅记录到一次室性心动过速发作,第6个月随访时记录到2次室性心动过速,且为低钾诱发所致,经补钾治疗后好转;另1例为例扩张型心肌病患者(NYHA Ⅲ级),术前2个月曾行心脏再同步化并植入心脏复律除颤器治疗,患者经药物治疗后仍反复发作多形性室性心动过速、心室纤颤,故接受了RDN治疗,术后24 h内仍发作了12次心室纤颤,但接下来6个月未再记录到室性心动过速、心室纤颤,2例患者在术中、术后均未出现血压偏低、血流动力学不稳定等问题。
脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWV)一定程度反映血管硬化程度。RDN可降低外周及中心动脉压,降低PWV,提升反射波增强指数(augmentation index,AIx),改善动脉硬化程度,这些均为心血管疾病风险、终末器官损害的预测因子。Mortensen等[20]报道了21例顽固性高血压患者行RDN治疗,术后3个月、6个月随访发现总体AIx由(48.2±15.6)%基线水平分别下降至(38.7±19.2)%和(43.6±18.0)%(P<0.05),PWV分别改善了17.3%和10.4%。在Brandt等[21]一项纳入120例顽固性高血压患者的研究中,RDN组(110例)和药物治疗组(10例),分别于1个月、3个月、6个月随访时行脉搏波分析,结果显示平均中心主动脉收缩压/舒张压从167/92 mm Hg降至149/88 mm Hg、147/85 mm Hg和141/85 mm Hg,主动脉脉压差从(76.2±23.3) mm Hg分别降至(61.5±17.5) mm Hg、(62.7±18.1) mm Hg和(54.5±15.7) mm Hg(P<0.05)。6个月随访时AIx下降了5.3%,颈-股动脉脉搏波传导速度测定从(11.6±3.2) m/s降至(9.6±3.1)m/s,差异均有统计学意义。Ott等[22]报道的19例顽固性高血压患者行RDN后外周及中心动脉压均显著降低,而肾脏血流灌注、肾功能指标未见显著改变。根据以上研究推测PWV呈血压依赖性,RDN可能通过降低血压和改善内皮功能障碍改善血管僵硬程度。
RDN目前还存在以下问题:①Gazdar等[23]曾观察到33例肾脏移植患者术后肾神经组织不同程度再生,因此不能完全排除肾动脉周围交感神经消融后组织增生或再生可能;②试验显示8%~16%的患者无反应性,可能原因包括去神经治疗不充分、交感神经活性增加为个体高血压发病次要因素等[5-6];③肾动脉变异率较高,变异血管往往管径较小,介入操作并发症概率增加,而仅针对主肾动脉消融可能影响手术效果;④目前顽固性高血压外的心血管相关疾病治疗仍处于探索阶段,安全性、有效性仍需大量病例研究。测定患者交感神经活性程度、手术适应证参数筛选、个性化治疗方案、合理的试验设计可能有效提高RDN成功率。可以肯定的是,经导管肾去交感神经术等心血管疾病治疗的重要切入点,为研究人心血管疾病发病机制、治疗提供了新思路。
[1] 李镒冲,王丽敏,姜勇,等.2010年中国成年人高血压患病情况[J].中华预防医学杂志,2012,46(5):409-413.
[2] Persell SD.Prevalence of resistant hypertension in the United States,2003-2008[J].Hypertension,2011,57(6):1076-1080.
[3] Foss JD,Fink GD,Osborn JW.Reversal of genetic salt-sensitive hypertension by targeted sympathetic ablation[J].Hypertension,2013,61(4):806-811.
[4] Krum H,Schlaich M,Whitbourn R,etal.Catheter-based renal sympathetic denervation for resistant hypertension:a multicentre safety and proof-of-principle cohort study[J].Lancet,2009,373(9671):1275-1281.
[5] Symplicity HTN-1 Investigators.Catheter-based renal sympathetic denervation for resistant hypertension:durability of blood pressure reduction out to 24 months[J].Hypertension,2011,57(5):911-917.
[6] Symplicity HTN-2 Investigators,Esler MD,Krum H,etal.Renal sympathetic denervation in patients with treatment-resistant hypertension(The Symplicity HTN-2 Trial):A randomised controlled trial[J].Lancet,2010,376(9756):1903-1909.
[7] Kandzari DE,Bhatt DL,Sobotka PA,etal.Catheter-based renal denervation for resistant hypertension:rationale and design of the Symplicity HTN-3 trial[J].Clin Cardiol,2012,35(9):528-535.
[8] Parati G,Esler M.The human sympathetic nervous system:its relevance in hypertension and heart failure[J].Eur Heart J,2012,33(9):1058-1066.
[9] McMurray JJ,Adamopoulos S,Anker SD,etal.ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012:The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology.Developed in collaboration with the Heart Failure Association(HFA) of the ESC[J].Eur Heart J,2012,33(14):1787-1847.
[10] Davies JE,Manisty CH,Petraco R,etal.First-in-man safety evaluation of renal denervation for chronic systolic heart failure:primary outcome from REACH-Pilot study[J].Int J Cardiol,2013,162(3):189-192.
[11] Brandt MC,Mahfoud F,Reda S,etal.Renal sympathetic denervation reduces left ventricular hypertrophy and improves cardiac function in patients with resistant hypertension[J].J Am Coll Cardiol,2012,59(10):901-909.
[12] Milos T.Renal denervation gives better outcomes than drugs in advanced heart failure[EB/OL].2012-08-27[2013-05-24].http://www.escardio.org/about/press/press-releases/esc12-munich/Pages/effects-renal-denervation-heart-failure.aspx.
[13] Ukena C,Mahfoud F,Spies A,etal.Effects of renal sympathetic denervation on heart rate and atrioventricular conduction in patients with resistant hypertension[J].Int J Cardiol,2013,167(6):2846-2851.
[14] Böhm M,Swedberg K,Komajda M,etal.Heart rate as a risk factor in chronic heart failure(SHIFT):The association between heart rate and outcomes in a randomised placebo-controlled trial[J].Lancet,2010,376(9744):886-894.
[15] Swedberg K,Komajda M,Böhm M,etal.Ivabradine and outcomes in chronic heart failure(SHIFT):A randomised placebo-controlled study[J].Lancet,2010,376(9744):875-885.
[16] Healey JS,Connolly SJ.Atrial fibrillation:hypertension as a causative agent,risk factor for complications,and potential therapeutic target[J].Am J Cardiol,2003,91(10A):9G-14G.
[17] Pokushalov E,Romanov A,Corbucci G,etal.A randomized comparison of pulmonary vein isolation with versus without concomitant renal artery denervation in patients with refractory symptomatic atrial fibrillation and resistant hypertension[J].J Am Coll Cardiol,2012,60(13):1163-1170.
[18] Ahmed H,Miller MA,Dukkipati SR,etal.Adjunctive renal sympathetic denervation to modify hypertension as upstream therapy in the treatment of atrial fibrillation(H-FIB) study:Clinical background and study design[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2013,24(5):503-509.
[19] Ukena C,Bauer A,Mahfoud F,etal.Renal sympathetic denervation for treatment of electrical storm:First-in-man experience[J].Clin Res Cardiol,2012,101(1):63-67.
[20] Mortensen K,Franzen K,Himmel F,etal.Catheter-based renal sympathetic denervation improves central hemodynamics and arterial stiffness:a pilot study[J].J Clin Hypertens(Greenwich),2012,14(12):861-870.
[21] Brandt MC,Reda S,Mahfoud F,etal.Effects of renal sympathetic denervation on arterial stiffness and central hemodynamics in patients with resistant hypertension[J].J Am Coll Cardiol,2012,60(19):1956-1965.
[22] Ott C,Janka R,Schmid A,etal.Vascular and renal hemodynamic changes after renal denervation[J].Clin J Am Soc Nephrol,2013,8(7):1195-1201.
[23] Gazdar AF,Dammin GJ.Neural degeneration and regeneration in human renal transplants[J].N Engl J Med,1970,283(5):222-224.