高危遺傳性心血管病患者致病基因表達的測定

趙昕　卜麗萍　彭娟　禹子清　徐化潔　樊冰　葛均波

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科，上海　200032)

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高危遺傳性心血管病患者致病基因表達的測定

趙昕Δ卜麗萍Δ彭娟禹子清徐化潔樊冰葛均波

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科，上海200032)

摘要目的： 測定高危遺傳性心血管病患者致病基因的表達，并探討其對高危室性心律失常的預(yù)測價值。方法： 采用二代高通量測序技術(shù)，基于高危遺傳性心血管病相關(guān)基因芯片探針，對30例臨床確診為高危遺傳性心血管病患者的致病基因進行檢測。按是否發(fā)生惡性室性心律失常將患者分為兩組，對比分析兩組患者致病基因的表達特點。結(jié)果： 30例患者中，8例致病基因表達陽性，陽性率26.67%。其中高危室性心律失常事件組致病基因陽性率為20%(2/10)，對照組致病基因陽性率為30%(6/20)，組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論： 高危遺傳性心血管病患者存在一定比例的致病基因陽性率，但致病基因表達情況對于此類患者發(fā)生高危室性心律失常的預(yù)測價值尚需進一步研究。

關(guān)鍵詞高危遺傳性心血管病；基因表達；心室顫動；室性心動過速；危險因素

Detection of the Pathogenic Gene Expression in Patients with High Risk Hereditary Cardiovascular Diseases

ZHAOXinΔBULipingΔPENGJuanYUZiqingXUHuajieFANBingGEJunbo

DepartmentofCardiology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractObjective： To detect pathogenic gene expression in patients with high risk hereditary cardiovascular diseases and explore its predictive value for high risk ventricular arrhythmia.Methods： The expression of pathogenic genes in 30 patients with clinically diagnosed high risk hereditary cardiovascular diseases were detected by using second-generation high-throughput sequencing on the basis of gene chip probes associated with high risk hereditary cardiovascular diseases. The patients were divided into two groups by whether the malignant ventricular arrhythmia had happened. And gene expression features of pathogenic genes in the two groups were comparatively analyzed.Results： Among the 30 patients, there were 8 patients (positive rate 26.67%) with pathogenic genes. In ten cases with history of high risk ventricular arrhythmia, the pathogenic gene positive rate was 20%(2/10). And the pathogenic gene positive rate in control group was 30%(6/20). The difference between the two groups was not statistically significant.Conclusions： There is a certain positive rate of pathogenic genes in patients with high risk hereditary cardiovascular diseases. However, further researches are needed to confirm the predictive value of the pathogenic gene expression for high risk ventricular arrhythmia happened in these patients.

Key WordsHigh risk hereditary cardiovascular diseases;Gene expression;Ventricular fibrillation;Ventricular tachycardia;Risk factor

心臟性猝死(sudden cardiac death，SCD)是指在無致命性心臟病變的情況下，在短時間內(nèi)發(fā)生意料之外的心臟原因的自然死亡。其中，心室顫動(ventricular fibrillation，VF)、室性心動過速(ventricular tachycardia，VT)等惡性室性心律失常所致的死亡占SCD的50%~70%[1]。在一些可能出現(xiàn)惡性室性心律失常事件的結(jié)構(gòu)性或非結(jié)構(gòu)性心臟病中，基因突變是重要的致病機制，此類疾病稱為高危遺傳性心血管病。高危遺傳性心血管病包括肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)、致心律失常性右室心肌病(arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy, ARVC)、長QT間期綜合征(long QT syndrome, LQTS)、短QT間期綜合征(short QT syndrome, SQTS)、Brugada綜合征(Brugada syndrome, BrS)、擴張型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)、兒茶酚胺敏感性室性心動過速(catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardias, CPVT)、左心室致密化不全(left ventricular non-compaction, LVNC)以及部分特發(fā)性室性心動過速(idiopathic ventricular tachycardia, IVT)等。

尋找和評估SCD的危險因素以早期識別和干預(yù)SCD一直是該領(lǐng)域的重點和難點。高危遺傳性心血管病發(fā)生惡性室性心律失常既取決于遺傳信息，也與環(huán)境影響有關(guān)。隨著技術(shù)進步，基因檢測在高危遺傳性心血管病的診斷中發(fā)揮了越來越重要的作用，但是致病基因表達陽性與否尚未被納入目前常用危險分層體系中。因此，本研究分析了30例高危遺傳性心血管病患者的基因型和臨床表型的特征，并按照是否發(fā)生惡性室性心律失常事件進行了分組比較，探討致病基因檢測在此類疾病中的診斷價值。

1資料與方法

1.1一般資料2012年9 月—2015 年6 月在復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科病房或門診確診的高危遺傳性心血管病患者30例，其中女性7例，男性23例；年齡15～68 歲，平均(40.3±15.1)歲；HCM 14例，DCM 6例，ARVC 3例，LQTS 2例，BrS 4例，IVT 1例。按照是否發(fā)生惡性室性心律失常事件，分為高危心律失常事件組(事件組，n=10)和非高危心律失常事件組(對照組，n=20)。惡性室性心律失常診斷標準：>200次/min的單形性或多形性室性心動過速，速率逐漸加快并有向室撲或室速惡化傾向的室性心動過速和原發(fā)性心室撲動或顫動[2]。本研究排除標準：年齡>80歲，危重病例，合并惡性腫瘤等其他高致死率疾病的病例，繼發(fā)性心肌病、心律失常病例，不適宜參于研究的其他疾病。本研究獲得復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院倫理委員會審核批準，入組患者簽署知情同意書。

1.2患者資料收集及致病基因的檢測收集患者的病史以及心電圖、超聲心動圖的主要指標，包括左心室室間隔厚度(IVS)、左心室后壁厚度(PW)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVED)、左心室收縮末期內(nèi)徑(LVSD)和左心室射血分數(shù)(LVEF)。采集患者外周靜脈血標本，采用二代高通量測序技術(shù)對目前公認的高危遺傳性心血管病相關(guān)基因(表1)的表達情況進行檢測(委托蘇州科諾醫(yī)學(xué)檢驗所完成)。通過檢索美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)的ClinVar數(shù)據(jù)庫或相關(guān)文獻，判斷相關(guān)基因突變位點是否具有致病性。

表1　測序所用的高危遺傳性心血管病相關(guān)基因芯片位點

注：TAAD：胸主動脈瘤/主動脈夾層(thoracic aortic aneurysms and aortic dissections)；MS：馬凡綜合征(Marfan syndrome)

2結(jié)果

2.1一般資料事件組10例患者中，HCM 3例，DCM 2例，ARVC 2例，BrS 1例，LQTS 1例，IVT 1例。對照組20例患者中，HCM 11例，DCM 4例，BrS 3例，ARVC 1例， LQTS 1例。對照組中有2例BrS未能獲取超聲心動圖資料。兩組臨床基線資料、超聲心動圖主要指標相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性，見表2。

表2　事件組和對照組臨床基線資料(n，%)

注：*對照組有2例BrS未能取得超聲心動圖資料

2.2基因檢測結(jié)果30例患者中有8例致病基因表達陽性，陽性率26.67%。事件組致病基因陽性患者有2例，陽性率20%，1例為BrS，致病基因為SCN5A；1例為LQTS，致病基因為KCNE1。對照組致病基因陽性患者有6例，陽性率30%，3例為BrS，致病基因分別為SCN5A、SCN5A、KCNp，其中2例SCN5A突變患者為父子；2例為HCM，致病基因均為MYBPC3，其中1例有HCM家族史；1例為DCM，致病基因為SCN5A。將兩組間致病基因陽性例數(shù)和陰性例數(shù)制成四格表，進行Fisher精確概率檢驗，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(20% 比 30%,P=0.682)。8例基因芯片篩查陽性患者的基因型和表型信息見表3。

表3　致病基因陽性患者的臨床資料

注：*對照組有2例BrS未能取得超聲心動圖資料

3討論

目前，已有一些成熟的技術(shù)和策略用于降低致死性心律失常的發(fā)生率和病死率，如埋藏式心臟復(fù)律除顫器(implantable cardioverter defibrillator, ICD)植入術(shù)、室性心動過速射頻消融治療、用胺碘酮等藥物抗心律失常等，各種治療策略的適應(yīng)證、禁忌證、利弊等各不相同。因此，尋找敏感且特異的高危室性心律失常預(yù)測因子，不僅對患者預(yù)后評估有重要作用，更能為最佳治療方案的選擇提供依據(jù)。

目前較為成熟的高危室性心律失常危險分層多基于器質(zhì)性心臟病患者，常見指標有臨床和人口學(xué)資料、超聲心動圖資料(特別是LVEF)、動態(tài)心電圖監(jiān)測指標以及有創(chuàng)電生理檢查結(jié)果等。而在高危遺傳性心血管病中，離子通道病等屬于無器質(zhì)性心臟病情況下出現(xiàn)的心電紊亂。因此，上述臨床常見器質(zhì)性心臟病指標不足以預(yù)測高危遺傳性心血管病的危險性。高危遺傳性心血管病的重要特點在于這類疾病與相應(yīng)基因缺陷密切相關(guān)，所以有必要研究致病基因的表達情況獨立預(yù)測高危室性心律失常的價值。

本研究通過二代高通量測序技術(shù)及目前公認的高危遺傳性心血管病相關(guān)基因的芯片探針，對30例臨床確診的高危遺傳心血管病患者的致病基因表達情況進行檢測。按照是否發(fā)生高危室性心律失常將其分為兩組，在一般資料及超聲心動圖主要指標差異無統(tǒng)計學(xué)意義的情況下，采用適合數(shù)據(jù)特點的Fisher精確概率檢驗等統(tǒng)計學(xué)方法，比較致病基因的表達情況，結(jié)果提示兩組間致病基因陽性率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

由于高危遺傳性心血管病的發(fā)病率和基因檢測陽性率均低，加之基因檢測費用比較昂貴，導(dǎo)致可入選的樣本量少。另外，盡管本研究兩組間的基線資料相似，但是涉及的疾病多，而不同疾病有不同的特點和機制。上述缺陷不利于計算高危室性心律失常和致病基因表達間的相關(guān)性。

必須指出，不是所有的高危遺傳性心血管病的致病基因都已經(jīng)得到鑒定，因此部分患者不能被確定基因型，基因篩查“陰性”也不能推翻臨床診斷。因此，在臨床實踐中，依然要強調(diào)通過病史、體格檢查、實驗室檢查和輔助檢查來綜合判斷高危遺傳性心血管病。由于基因突變的表達情況受其他遺傳學(xué)調(diào)控機制以及環(huán)境因素的影響，即使突變位點相同，不同患者也會有截然不同的預(yù)后[1]。因此，致病基因表達情況在高危遺傳性心血管病中的預(yù)測作用尚需進一步的研究。相信隨著遺傳學(xué)的發(fā)展、基因檢測技術(shù)的改進以及多中心大樣本研究的開展，該領(lǐng)域?qū)⒂行碌挠袃r值的發(fā)現(xiàn)和思路。

參考文獻

[ 1 ]Goldberger JJ, Buxton AE, Cain M, et al. Risk stratification for arrhythmic sudden cardiac death: identifying the roadblocks[J].Circulation,2011,123(21):2423-2430.

[ 2 ]Gooden JY, Scantlebury D, Asirvatham S. An unrecognized, preventable cause of syncope, malignant arrhythmia, and cardiac death[J].JAMA Intern Med,2013,173(20):1915-1917.

中圖分類號R54

文獻標志碼A

通訊作者樊冰，E-mail: fan.bing@zs-hospital.sh.cn

基金項目：上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目醫(yī)學(xué)重點課題子課題(編號：12411952202)

Δ趙昕和卜麗萍對本文有同等貢獻，為共同第一作者。

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