Studying on the progress of cardiotoxicity induced by PD-1/PD-L1 immune checkpoint inhibitors

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Cardiotoxicity (CT) is a serious side effect of anticancer drugs, especially death receptor 1 (PD-1) or death ligand 1 (PD-L1). Immune checkpoint inhibitors (ICIs) have attracted wide attention in recent years. This article describes the progress in studying CT induced by PD-1 and PD-1/PD-L1 ICIs. An overview of PD-1 and PD-1/PD-L1 immune checkpoint inhibitors, their CT manifestations, potential mechanisms, diagnostic and therapeutic methods are presented.

About the authors

Yang Xinyi

University Clinical Hospital No. 1, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: xinyiyang@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-2320-0834

PhD student, Department of Oncology, Reconstructive Surgery and Radiology

Russian Federation, Moscow

I. V. Reshetov

University Clinical Hospital No. 1, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: xinyiyang@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

M. G. Poltavskaya

University Clinical Hospital No. 1, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: xinyiyang@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

Yu. S. Agakina

University Clinical Hospital No. 1, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: xinyiyang@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

T. S. Kulikov

University Clinical Hospital No. 1, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: xinyiyang@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Beyer A.M., Bonini M.G., Moslehi J. Cancer therapy-induced cardiovascular toxicity: old/new problems and old drugs. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2019;317(1):H164–Н1677. doi: 10.1152/ajpheart.00277.2019.
  2. Xia L., Liu Y., Wang Y.. PD-1/PD-L1 Blockade Therapy in Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer: Current Status and Future Directions. Oncologist 2019;24(Suppl. 1):S31–S41. doi: 10.1634/theoncologist.2019-IO-S1-s05.
  3. Spallarossa P., Meliota G., Brunelli C., et al. Potential cardiac risk of immune-checkpoint blockade as anticancer treatment: What we know, what we do not know, and what we can do to prevent adverse effects. Med Res Rev. 2018;38(5):1447–68. doi: 10.1002/med.21478.
  4. Inno A., Metro G., Bironzo P., et al. Pathogenesis, clinical manifestations and management of immune checkpoint inhibitors toxicity. Tumori. 2017;103(5):405–21. doi: 10.5301/tj.5000625.
  5. Wu Y., Lin L., Liu X. Identification of PDL1-Related Biomarkers to Select Lung Adenocarcinoma Patients for PD1/PDL1 Inhibitors. Dis Markers. 2020;2020:7291586. doi: 10.1155/2020/7291586.
  6. Khunger A., Battel L., Wadhawan A., et al. New Insights into Mechanisms of Immune Checkpoint Inhibitor-Induced Cardiovascular Toxicity. Curr Oncol Rep. 2020;22(7):65. doi: 10.1007/s11912-020-00925-8.
  7. Lyon A.R., Yousaf N., Battisti N.M.L., et al. Immune checkpoint inhibitors and cardiovascular toxicity. Lancet. Oncol. 2018;19(9):447–58. doi: 10.1016/S1470-2045(18)30457-1.
  8. Boussiotis V.A. Molecular and Biochemical Aspects of the PD-1 Checkpoint Pathway. N Engl J Med 2016;375(18):1767–78. doi: 10.1056/NEJMra1514296.
  9. Varricchi G., Galdiero M.R., Marone G., et al. Cardiotoxicity of immune checkpoint inhibitors. ESMO Open. 2017;2(4):e000247. doi: 10.1136/esmoopen-2017-000247.
  10. Varricchi G., Marone G., Mercurio V., et al. Immune Checkpoint Inhibitors and Cardiac Toxicity: An Emerging Issue. Curr Med Chem. 2018;25(11):1327–39. doi: 10.2174/0929867324666170407125017.
  11. Boutros C., Tarhini A., Routier E., et al. Safety profiles of anti-CTLA-4 and anti-PD-1 antibodies alone and in combination. Nat Rev Clin Oncol. 2016;13(8):473–86. doi: 10.1038/nrclinonc.2016.58.
  12. Spain L., Walls G., Julve M., et al. Neurotoxicity from immunecheckpoint inhibition in the treatment of melanoma: a single centre experience and review of the literature. Ann. Oncol. 2017;28(2):377–85. doi: 10.1093/annonc/mdw558.
  13. Michot J.M., Bigenwald C., Champiat S., et al. Immune–related adverse events with immune checkpoint blockade: a comprehensive review. Eur J Cancer.2016;54:139–48.
  14. Zhang J.C., Chen W.D., Alvarez J.B., et al. Cancer immune checkpoint blockade therapy and its associated autoimmune cardiotoxicity. Acta Pharmacol. Sinica. 2018;39(11):1693–98. doi: 10.1038/s41401-018-0062-2.
  15. Johnson D.B., Balko J.M., Compton M.L., et al. Fulminant myocarditis with combination immune checkpoint blockade. N Engl J Med. 2016;375:1749–55. doi: 10.1056/NEJMoa1609214.
  16. Choi J., Lee S.Y. Clinical Characteristics and Treatment of ImmuneRelated Adverse Events of Immune Checkpoint Inhibitors. Immune Netw. 2020;20(1):e9. doi: 10.4110/in.2020.20.e9.
  17. Zhang C., Liu Y., Wang H., et al. Real-world Cardiovascular toxicity of immune checkpoint inhibitors in cancer patients: a retrospective controlled cohort study. Scientific Reports. 2024;14(5):76829. doi: 10.1038/s41598-024-76829-5.
  18. Konala V.M., Adapa S., Aronow W.S. Immune Checkpoint InhibitorsRelated Cardiotoxicity. Am J Ther. 2020;27(6):e591–e598. doi: 10.1097/MJT.0000000000000988.
  19. Zhou Y.W., Zhu Y.J., Wang M.N., et al. Immune Checkpoint Inhibitor-Associated Cardiotoxicity: Current Understanding on Its Mechanism, Diagnosis and Management. Front Pharmacol. 2019;10:1350. doi: 10.3389/ fphar.2019.01350.
  20. Baraibar I., Melero I., Ponz-Sarvise M., et al. Safety and Tolerability of Immune Checkpoint Inhibitors (PD-1 and PD-L1) in Cancer. Drug Saf. 2019;42(2):281–94. doi: 10.1007/s40264-018-0774-8.
  21. Chen D.Y., Huang W.K., Chien-Chia Wu V., et al. Cardiovascular toxicity of immune checkpoint inhibitors in cancer patients: A review when cardiology meets immuno-oncology. J Formos Med Assoc. 2020;119(10):1461–75. doi: 10.1016/j.jfma.2019.07.025.
  22. Palaskas N., Lopez-Mattei J., Durand J.B., et al. Immune Checkpoint Inhibitor Myocarditis: Pathophysiological Characteristics, Diagnosis, and Treatment. J Am Heart Assoc. 2020;9(2):e013757. doi: 10.1161/JAHA.119.013757.
  23. Raikhelkar J., Uriel N. Immune checkpoint inhibitor myocarditis. Curr Opin Cardiol. 2019;34(3):303–6. doi: 10.1097/HCO.0000000000000622.
  24. Peleg Hasson S., Salwen B., Sivan A., et al. Re-introducing immunotherapy in patients surviving immune checkpoint inhibitors-mediated myocarditis. Clin Res Cardiol. 2020;110(1):50–60. doi: 10.1007/s00392-020-01648-3.
  25. Slawinski G., Wrona A., Dabrowska-Kugacka A., et al. Immune Checkpoint Inhibitors and Cardiac Toxicity in Patients Treated for Non-Small Lung Cancer: A Review. Int J Mol Sci. 2020;21(19):7195. doi: 10.3390/ijms21197195.
  26. Mahmood S.S., Fradley M.G., Cohen J.V., et al. Myocarditis in Patients Treated With Immune Checkpoint Inhibitors. J Am Coll Cardiol. 2018;71(16):1755–64. doi: 10.1016/j.jacc.2018.02.037.
  27. Altan M., Toki M.I., Gettinger S.N., et al. Immune Checkpoint Inhibitor-Associated Pericarditis. J Thorac Oncol. 2019;14(6):1102–8. doi: 10.1016/j.jtho.2019.02.026.
  28. Trontzas I.P., Vathiotis I.A., Kyriakoulis K.G., et al. Takotsubo Cardiomyopathy in Cancer Patients Treated with Immune Checkpoint Inhibitors: A Systematic Review and Meta-Summary of Included Cases. Cancers (Basel). 2023;15(9):2637. doi: 10.3390/cancers15092637.
  29. Shalata W., Abu-Salman A., Steckbeck R., et al. Cardiac Toxicity Associated with Immune Checkpoint Inhibitors: A Systematic Review. Cancers (Basel). 2021;13(20):5218. doi: 10.3390/cancers13205218.
  30. Sarocchi M., Grossi F., Arboscello E., et al. Serial Troponin for Early Detection of Nivolumab Cardiotoxicity in Advanced Non-Small Cell Lung Cancer Patients. Oncologist. 2018;23(8):936–42. doi: 10.1634/theoncologist.2017-0452.
  31. Martin Huertas R., Saavedra Serrano C., Perna C., et al. Cardiac toxicity of immune-checkpoint inhibitors: A clinical case of nivolumab-induced myocarditis and review of the evidence and new challenges. Cancer Manag Res. 2019;11:4541–8. doi: 10.2147/CMAR.S185202.
  32. Zlotoff D.A., Hassan M.Z.O., Zafar A., et al. Electrocardiographic features of immune checkpoint inhibitor associated myocarditis. J Immunother Cancer. 2021;9(3):e002007. doi: 10.1136/jitc-2020-002007.
  33. Poto R., Troiani T., Criscuolo G., et al. Holistic Approach to Immune Checkpoint Inhibitor-Related Adverse Events. Front Immunol. 2022;13:804597. doi: 10.3389/fimmu. 2022.804597.
  34. Ganesh S., Zhong P., Zhou X. Cardiotoxicity induced by immune checkpoint inhibitor: The complete insight into mechanisms, monitoring, diagnosis, and treatment. Front Cardiovasc Med. 2022;9:997660. doi: 10.3389/fcvm.2022.997660.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».