KCNE1基因rs1805127多態性與心房顫動的關聯性

陸滔滔，王琪瑤，談 穎，胡 喆，尹 敏,何 炬，全智華，唐惠芳

目前普遍認為多種機制與危險因素之間相互作用是房顫的發生基礎，同時基因遺傳因素在房顫發病機制中的作用已得到了許多研究的證實。已經有許多與房顫存在相關性的單核苷酸多態位點被定位了出來，rs1805127就是其中一個重要的多態位點。rs1805127位于21號染色體長臂2區2帶上，它參與了心肌緩慢激活鉀通道β亞單位的編碼。該研究旨在探討rs1805127多態性與房顫之間的關聯性。

1 材料與方法

1.1臨床資料選取2012年6～12月在南華大學附屬第一醫院心血管內科住院的98例持續性房顫患者作為房顫組，男55例，女43例；年齡45～79(64.48±11.44)歲，均符合《內科學》第八版中持續性房顫的診斷標準。排除標準：嚴重肝腎疾病、心功能Ⅳ級、心臟瓣膜病、心肌病、先天性心臟病、肺源性心臟病、甲狀腺功能亢進癥、起搏器術后或30 d內心臟手術后患者。選取102例同期住院的竇性心律患者作為對照組，男57例，女45例；年齡41～76(62.93±10.68)歲。兩組間性別、年齡不具有可比性。

1.2rs1805127基因型、等位基因檢測使用美國Omega公司血樣DNA提取試劑盒(D3471)對患者的血液基因組DNA進行提取。在NCBI及Ensembl基因數據庫查詢KCNE1的全基因組序列，找出rs1805127位點所在的基因片段位置。

引物由華大基因公司合成，上游引物為：AGGAGACAGTTCAGCAGG，下游引物為：TTCAACGACATAGCACGAC，使用PCR儀對目標片段進行擴增?？偡磻w積為25 μl，反應體系包括：PCR預混試劑2.5 μl，25 mmol/L 氯化鎂0.5 μl，dNTP 2 μl，上游引物、下游引物各1 μl，DNA 模板2 μl，Taq DNA Polymerase 0.5 μl，加去離子水至25 μl，反應條件為：94 ℃預變性4 min，94 ℃變性30 s；56 ℃復性30 s；72 ℃延伸30 s；上述步驟一共35個循環；最后在72 ℃延伸5 min；產物放置在4 ℃低溫保存。酶切產物采用凝膠電泳檢測，在檢測過程中發現目的條帶后，將產物進行低溫保存。純化后使用測序儀對其進行直接測序，測序結果使用lasergene軟件進行分析。

1.3統計學處理采用SPSS 17.0統計軟件進行分析，以α=0.05作為檢驗水準。計數資料進行χ2檢驗，Logistic回歸分析基因多態性對房顫的影響程度。

2 結果

2.1KCNE1基因rs1805127基因型頻率分布房顫組和對照組中AA、AG、GG基因型分布差異無統計學意義。見表1。

2.2KCNE1基因rs1805127等位基因頻率分布兩組中等位基因頻率均以G為主，且房顫組的G等位基因頻率明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 KCNE1基因rs1805127基因型分布

2.3KCNE1基因rs1805127多態性與房顫Logistic回歸分析將房顫作為因變量(0為無房顫，1為房顫)，將性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓病、冠心病、左房內徑、KCNE1基因rs1805127基因型作為自變量(基因型AA、AG、GG分別賦值為1、2、 3，且對其進行啞變量處理)，進行多因素非條件Logistic回歸分析，結果顯示：基因型AAOR值為0.05，95%CI為0.01～0.20。這提示當以房顫作為因變量時，基因型AA為有意義的自變量，它是房顫的保護性因子。見表3。

3 討論

從全球范圍來看，房顫的流行病學現狀均不容樂觀——2010年全世界的房顫患者達到了3 350萬，同時約1/4的歐洲及美國中年人有發展成為房顫的可能[1]。一項針對中國14個自然人群的整體抽樣調查研究[2]顯示我國房顫的總體發病率為0.77%。房顫患者因為心房失去了正常的有效收縮，因而容易并發各類循環栓塞事件，而缺血性腦卒中是其最嚴重的并發癥。非瓣膜性房顫發生缺血性腦卒中的風險是健康人群的5倍，瓣膜性房顫則更是高達17倍[3]。然而，目前對于房顫的預防和治療效果均欠佳，房顫的心室率及節律控制仍然是臨床上困擾醫師的棘手問題，因為房顫的發病機制還沒有完全闡述清楚。

心肌細胞上存在著許多縫隙連接和離子通道，編碼這些縫隙連接和離子通道的基因如果發生突變將會導致心肌細胞的電生理活動發生紊亂，嚴重的電生理活動紊亂則有可能觸發心律失常。在這其中就有許多被發現與房顫的發生相關，如KCNQ1基因S140G[4]、KCNE1基因G38S[5]等位點的多態性。Lundquist et al[6]研究發現人類基因組中KCNE家族有KCNE1、KCNE2、KCNE3、KCNE4、KCNE5五個成員，其中KCNE1在心肌中表達最為豐富。KCNE1基因編碼心肌緩慢激活鉀通道(IKs)的β亞單位，參與了心肌細胞的復極化過程[7]。KCNE1基因G38S發生突變會增加房顫的發生風險這一結論已經得到了證實[8]。KCNE1基因突變除了可以觸發房顫外，還會導致長QT綜合征[9]。單核甘酸多態性是研究基因遺傳因素和疾病發病之間相關性的一種遺傳標記方法。當一個基因位點在群體中存在兩種以上等位基因，并且最低基因頻率不低于1%，即認為該位點具有單核甘酸多態性[10]。rs1805127位點的位置被定位在KCNE1基因的第3外顯子，它與房顫發生的關聯性目前尚不明確。

本研究結果顯示，房顫組和對照組的rs1805127基因型分布沒有顯著差異，但是將可能的混雜因素平衡后進行Logistic回歸分析，發現AA基因型為房顫的保護性因子。本研究還顯示，房顫組G等位基因分布頻率明顯高于對照組，表明G等位基因可能會增加房顫的發生風險。這與Ehrlich et al[8]、Li et al[11]的研究結果相同，他們通過各自的研究也都發現G等位基因是房顫的遺傳易感因素，并且Li et al[12]選取來自6項研究中的856名病例和1015名對照的資料進行Meta分析也驗證了這一結論。值得一提的是，苗海軍 等[13]在新疆維吾爾族人群中發現房顫組G等位基因分布頻率明顯高于竇律組，但在漢族人群中卻未發現這一差異；此外，Zeng et al[14]選取了北京地區漢族人群進行病例對照研究，他們入組了142例房顫住院患者、118例竇律住院患者、120例竇律社區受試者，結果顯示rs1805127基因多態性與房顫的發生之間無關聯性。這說明不同地區、不同種族間該位點多態性與房顫的相關性存在一定的差異，人群種族可能是其影響因素。G等位基因引發房顫的機制主要包括兩點：一是降低心肌細胞復極化過程中的電交替頻率，二是影響早期后除極過程[15]。

綜上所述，本研究顯示KCNE1基因rs1805127位點的G等位基因是房顫的遺傳易感因素，AA基因型者發生房顫的危險度降低。由于本研究為地區內單一種族的小樣本臨床研究，且為回顧性研究，因此上述結論還有待大規模臨床試驗、前瞻性研究及生物信息學進行深入探討。

[1] Chugh S S, Havmoeller R, Narayanan K, et al.Worldwide epidemiology of atrial fibrillation: a global burden of disease 2010 study[J].Circulation, 2014, 129(8): 837-47.

[2] 周自強, 胡大一, 陳 捷, 等. 中國心房顫動現狀流行病學研究[J].中華內科雜志, 2004,43(7):491-4.

[3] January C T, Wann L S, Alpert J S,et al. 2014 AHA/ACC/HRS guideline for the management of patients with atrial fibrillation: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines and the Heart Rhythm Society[J].J Am Coll Cardiol,2014,64(21):2305-7.

[4] Kharche S,Adeniran I,Stott J,et al.Pro-arrhythmogenic effects of the S140G KCNQ1 mutation in human atrial fibrillation-insights from modelling[J].J Physiol，2012,590(18): 4501-14.

[5] Yao J, Ma Y T, Xie X,at al.Association of KCNE1 genetic polymorphism with atrial fibrillation in a Chinese Han population[J]. Genet Test Mol Biomarkers,2012,16(11): 1343-6.

[6] Lundquist A L,Manderfield L J,Vanoye C G,et al.Expression of multiple KCNE genes in human heart may variable modulation of I(Ks)[J].J Mol Cell Cardiol,2005,38(2):277-87.

[7] Jia X,Zheng S,Xie X,et al.MicroRNA-1 accelerates the shortening of atrial effective refractory period by regulating KCNE1 and KCNB2 expression:an atrial tachy pacing rabbit model[J].PLoS One，2013,8(12):e85639.

[8] Ehrlich J R,Zicha S,Coutu P,at al.Atrial fibrillation-associated mink 38G/S polymorphism modulates delayed rectifier current and membrane localization[J].Cardiovasc Res,2005,67:520-8.

[9] Kotta C M,Anastasakis A,Gatzoulis K,et al.Cardiac ion channel genen mutations in Greek long QT syndrome patients[J].J Appl Genet,2010,51(4):515-8.

[10] Keating M T, Sanguinetti M C. Molecular and cellular mechanisms of cardiac arrhythmias[J]. Cell, 2001,104: 569-80.

[11] Li L,Shen C,Yao Z,et al.Genetic variants of potassium voltage-gated channel genes(KCNQ1,KCNH2,and KCNE1) affected the risk of atrial fibrillation in elderly patients[J].Genet Test Mol Biomarkers,2015,19:359-65.

[12] Li Y Y,Wang L S,Lu X Z.Mink S36G gene polymorphism and atrial fibrillation in the Chinese population:a meta-analysis of 1871 participants[J]. Sci World J,2014,2014(18):768681.

[13] 苗海軍.新疆維、漢民族老年人房顫流行病學調查及KCNE基因多態性與房顫的關聯研究[D].烏魯木齊:新疆醫科大學,2013．

[14] Zeng Z,Tan C,Teng S,et al.The single nucleotide polymorphsis of I(Ks) potassium channel genes and their association with atrial fibrillation in a Chinese population[J].Cardiology,2007,108:97-103.

[15] Li M,Otani N F.Controlling alternans in cardidc cells[J].Ann Biomed Eng,2004,32:784-92.