心房颤动(房颤)的研究在过去15年取得了长足的进展,无论是对其机制还是治疗方法的认识都日新月异。对房颤机制的研究成果主要体现在以下几个方面:(1)通过动物模型或在体的电生理标测,验证了三大经典机制的合理性;(2)提出了心房重构的观点,对房颤时心房结构重构、电重构和离子重构进行了深入探讨;(3)首次确定了家族性房颤的基因。
心房颤动(房颤)的研究在过去15年取得了长足的进展,无论是对其机制还是治疗方法的认识都日新月异。对房颤机制的研究成果主要体现在以下几个方面:(1)通过动物模型或在体的电生理标测,验证了三大经典机制的合理性;(2)提出了心房重构的观点,对房颤时心房结构重构、电重构和离子重构进行了深入探讨;(3)首次确定了家族性房颤的基因。
房颤治疗学的进展则包括:(1)通过循证医学研究证实了房颤抗凝治疗的重要性,明确了危险分层和相应的治疗措施;(2) 系统比较了节律控制和频率控制两者策略的优劣;(3)经导管消融快速发展,成为介入心脏病学的一大亮点。从上述研究成果看,房颤的研究已经突破“瓶颈”,正处在一个快车道上。那么未来5年,房颤研究的发展方向如何?可能会取得哪些进展呢?
■ 对家族性房颤基因的研究将会取得更大突破
家族性房颤是房颤中的一种特殊类型,发病呈现家族聚集性,与年龄无显著相关性,多为常染色体隐性遗传。包括Brugada R在内的许多学者长期从事家族性房颤基因的研究,但始终未能准确定位。2003年,陈义汉等通过对一个四代家系的研究,首次报道了致家族性房颤的基因突变,并将房颤基因定位于11p15.5。2004年,Oberti C等报道了对一个呈常染色体隐性遗传的家族性房颤大家系的研究,将该房颤基因定位于5p13,并发现房颤与P波增宽存在遗传学联系。这些发现进一步促进了对家族性房颤的研究,目前多个国家的学者已经开始了大范围的房颤家族的普查,通过各种手段寻找房颤家系。由于第三世界国家人口流动性相对较低,家族聚居性强,小地域内通婚现象明显,预计会有更多大的房颤家系被发现。而相关的分析方法如基因组连锁分析法已经成熟,所以预计有更多的致房颤基因会被发现。
■ 房颤的基因治疗将步入人们视野
家族性房颤患者只占房颤总体患者的小部分,对家族性房颤进行基因定位的意义却是巨大的。这些基因往往是编码某个离子通道,基因表达异常导致组成某一种离子通道的蛋白质缺失、结构异常或过多,最终影响的是离子通道的功能。染色体11p15.5位点异常就是导致KCNQ1基因错义突变,并导致缓慢激活延迟整流钾通道(IKs)功能异常,KCNQ1/KCNE1和KCNQ1/KCNE3钾通道孔道区S140G氨基酸改变,使通道功能增强。因此,对家族性房颤基因定位不仅仅是明确了突变的位点,还能明确房颤时离子通道异常的原因所在。反之,对于其他类型房颤的离子通道异常,也可以追溯其可能存在的基因机制。这就为房颤的基因治疗提供了靶点。房颤基因治疗的策略可以针对突变基因,对其进行封闭、敲除、修饰或导入正常基因;也可以针对基因表达的过程进行干预,通过影响基因转录和翻译最终使异常的通道蛋白质生成减少。目前的分子生物学技术是比较成熟的,在异常基因得到明确的情况下,上述方法都可以尝试。但可以预见的是,未来5年很可能只停留在实验室阶段,早期的研究可能仅限于培养皿中,通过大量的研究工作寻找出初步的针对致病基因的治疗策略,再进行动物实验对这些策略加以验证。房颤的基因治疗将是一个长期、艰苦的探索过程,许多困难如难以确定有效靶点、效果的不确切性、甚至伦理学因素都可能给其带来很多阻碍,但这个研究方向将会持续发展下去。
■ 经导管射频消融治疗将会得到进一步发展
目前经导管消融是发展最迅速,也是最有希望根治房颤的手段。经过10余年的不懈努力,已经形成了节段性肺静脉电隔离(SPVI)、环肺静脉消融(CAPV)、心房复杂碎裂电位(CFAE)消融、神经节丛消融等术式,消融治疗的成功率正逐步上升。预计未来5年,经导管消融房颤的发展有下列趋势:
1. 复合术式将成为主流。虽然已经认识到,肺静脉或入心静脉是房颤消融的主要靶点,但是仅仅隔离入心静脉不足以治疗大部分房颤,尤其是持续性和永久性房颤,针对心房基质的消融策略越来越受到重视。在SPVI或CAPV的基础上,或增加辅助径线,或行CFAE消融,或消融神经节丛,或综合上述多种术式,是进一步提高消融成功率的关键。
2. 房颤消融的循证医学将快速发展。由于房颤消融技术复杂,操作难度大,对手术设备和术者的经验要求较高,导致各电生理中心的结果相差较大,很难根据现有的资料对目前房颤消融各种术式进行合理评价。针对不同术式或复合术式进行多中心、随机对照的临床研究,有助评判现有术式的优劣,探讨进一步改进的方法,从而对消融策略进行优化。
3. 图像融合技术将进一步发展。图像融合技术可以将多层CT或磁共振获得的影像与三维标测系统获取的解剖图像结合,更清楚地显示与消融密切相关的信息,如心耳与肺静脉交界处、肺静脉开口的具体位置等,从而大大提高了消融的精确性。目前还有两个系统正在研试用之中,一种是CARTO-Sound技术,是将超声影像与CARTO标测技术相结合;另一种是三维旋转造影成像术(3D rotational angiography),将多角度的造影图像组合成三维立体图像,这两项技术的效果尚在验证之中。
4. 磁导航技术(Magnetic Navigation Techniques,MNT)将发挥更大的作用。相对传统的导管消融,MNT实现了消融治疗的遥控操作,磁性导管前段柔软,精确性高。虽然由于价格昂贵,目前还不能推广使用,但可以预见,未来其在房颤消融中会起到更大的作用。
■ 房颤的药物治疗或将有所突破
房颤的药物治疗包括药物复律或控制心室率加抗凝治疗。胺碘酮是目前转复及维持窦律较好的药物,但存在甲状腺功能异常等副作用。与胺碘酮类似但不含碘元素的新抗心律失常药物决奈达龙正在进行最后的临床试验。决奈达龙可以避免胺碘酮的部分不良反应。但其对离子通道作用导致的不良反应仍然不可避免。另外,由于房颤具有自我维持的特点,对决奈达龙维持窦律的远期效果不能抱太大希望。通道选择性强、心房选择性高、不良反应小的药物虽然在探索之中,但近期内无研制成功的迹象。就抗凝治疗而言,目前广泛应用的华法林由于其出血并发症发生率较高、需要监测国际标准化比值(INR)等原因,患者依从性不高。针对上述缺点,新的抗凝药物一直在研制之中。Ximelagatran直接抑制凝血酶将纤维蛋白原转化成不溶的纤维蛋白,有良好的抗血栓活性及稳定的药代动力学性质,无需进行药物剂量调整和常规的凝血指标监测,也经历过多个临床试验的研究,本来极有希望取代华法林成为房颤抗凝治疗的常规药物,但由于其肝毒性而折戟沉沙,未被FDA批准上市。另外,Apixaban等药物也进入了临床研究,但其效果尚未可知。总的来说,积极研发新型有效、不良反应低、无需监测的抗凝治疗是未来5年的发展方向。但即使研制出来,对房颤也只是一种姑息治疗,患者仍然需要承担高额的医药费用,与其如此,不如转复为窦律更能使患者获益。
■ 未来5年对心房重构的研究还会继续
虽然目前对导致房颤的心房结构重构、电重构和离子通道重构有了广泛的了解,对心房结构重构的研究已经细致到线粒体等各个细胞器,对电重构的研究也深入到分子水平,但还没有明确在房颤发生、发展过程中,哪些重构是最直接的、最关键的动因。而神经体液因子在心房重构中扮演的角色也未明确,近期的研究提示迷走神经在房颤发生中起着重要作用,迷走神经张力的改变和迷走神经节丛之间相互作用的失衡可能是房颤的始动因素。但由于房颤机制的复杂性,笔者认为,不能过分强调某一类机制在房颤发生中的作用。房颤的发生应是多种机制共同作用的结果,不同病因导致的房颤,其始动机制可能不同。
总之,房颤的研究正在快速发展之中,在房颤的基因机制、基因治疗、经导管射频消融治疗方面可能会有较大突破。而在药物治疗和心房重构方面,更多的研究成果将会呈现在人们面前。未来5年,能否最终阐明房颤的机制,寻找到行之有效的办法根治房颤,我们正拭目以待。