高危遗传性心血管病患者致病基因表达的测定

赵昕　卜丽萍　彭娟　禹子清　徐化洁　樊冰　葛均波

(复旦大学附属中山医院心内科，上海　200032)



高危遗传性心血管病患者致病基因表达的测定

赵昕Δ卜丽萍Δ彭娟禹子清徐化洁樊冰葛均波

(复旦大学附属中山医院心内科，上海200032)

摘要目的： 测定高危遗传性心血管病患者致病基因的表达，并探讨其对高危室性心律失常的预测价值。方法： 采用二代高通量测序技术，基于高危遗传性心血管病相关基因芯片探针，对30例临床确诊为高危遗传性心血管病患者的致病基因进行检测。按是否发生恶性室性心律失常将患者分为两组，对比分析两组患者致病基因的表达特点。结果： 30例患者中，8例致病基因表达阳性，阳性率26.67%。其中高危室性心律失常事件组致病基因阳性率为20%(2/10)，对照组致病基因阳性率为30%(6/20)，组间差异无统计学意义。结论： 高危遗传性心血管病患者存在一定比例的致病基因阳性率，但致病基因表达情况对于此类患者发生高危室性心律失常的预测价值尚需进一步研究。

关键词高危遗传性心血管病；基因表达；心室颤动；室性心动过速；危险因素

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

心脏性猝死(sudden cardiac death，SCD)是指在无致命性心脏病变的情况下，在短时间内发生意料之外的心脏原因的自然死亡。其中，心室颤动(ventricular fibrillation，VF)、室性心动过速(ventricular tachycardia，VT)等恶性室性心律失常所致的死亡占SCD的50%~70%[1]。在一些可能出现恶性室性心律失常事件的结构性或非结构性心脏病中，基因突变是重要的致病机制，此类疾病称为高危遗传性心血管病。高危遗传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)、长QT间期综合征(long QT syndrome, LQTS)、短QT间期综合征(short QT syndrome, SQTS)、Brugada综合征(Brugada syndrome, BrS)、扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)、儿茶酚胺敏感性室性心动过速(catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardias, CPVT)、左心室致密化不全(left ventricular non-compaction, LVNC)以及部分特发性室性心动过速(idiopathic ventricular tachycardia, IVT)等。

寻找和评估SCD的危险因素以早期识别和干预SCD一直是该领域的重点和难点。高危遗传性心血管病发生恶性室性心律失常既取决于遗传信息，也与环境影响有关。随着技术进步，基因检测在高危遗传性心血管病的诊断中发挥了越来越重要的作用，但是致病基因表达阳性与否尚未被纳入目前常用危险分层体系中。因此，本研究分析了30例高危遗传性心血管病患者的基因型和临床表型的特征，并按照是否发生恶性室性心律失常事件进行了分组比较，探讨致病基因检测在此类疾病中的诊断价值。

1资料与方法

1.1一般资料2012年9 月—2015 年6 月在复旦大学附属中山医院心内科病房或门诊确诊的高危遗传性心血管病患者30例，其中女性7例，男性23例；年龄15～68 岁，平均(40.3±15.1)岁；HCM 14例，DCM 6例，ARVC 3例，LQTS 2例，BrS 4例，IVT 1例。按照是否发生恶性室性心律失常事件，分为高危心律失常事件组(事件组，n=10)和非高危心律失常事件组(对照组，n=20)。恶性室性心律失常诊断标准：>200次/min的单形性或多形性室性心动过速，速率逐渐加快并有向室扑或室速恶化倾向的室性心动过速和原发性心室扑动或颤动[2]。本研究排除标准：年龄>80岁，危重病例，合并恶性肿瘤等其他高致死率疾病的病例，继发性心肌病、心律失常病例，不适宜参于研究的其他疾病。本研究获得复旦大学附属中山医院伦理委员会审核批准，入组患者签署知情同意书。

1.2患者资料收集及致病基因的检测收集患者的病史以及心电图、超声心动图的主要指标，包括左心室室间隔厚度(IVS)、左心室后壁厚度(PW)、左心室舒张末期内径(LVED)、左心室收缩末期内径(LVSD)和左心室射血分数(LVEF)。采集患者外周静脉血标本，采用二代高通量测序技术对目前公认的高危遗传性心血管病相关基因(表1)的表达情况进行检测(委托苏州科诺医学检验所完成)。通过检索美国国家生物技术信息中心(NCBI)的ClinVar数据库或相关文献，判断相关基因突变位点是否具有致病性。

表1　测序所用的高危遗传性心血管病相关基因芯片位点

注：TAAD：胸主动脉瘤/主动脉夹层(thoracic aortic aneurysms and aortic dissections)；MS：马凡综合征(Marfan syndrome)

2结果

2.1一般资料事件组10例患者中，HCM 3例，DCM 2例，ARVC 2例，BrS 1例，LQTS 1例，IVT 1例。对照组20例患者中，HCM 11例，DCM 4例，BrS 3例，ARVC 1例， LQTS 1例。对照组中有2例BrS未能获取超声心动图资料。两组临床基线资料、超声心动图主要指标相比，差异无统计学意义，具有可比性，见表2。

表2　事件组和对照组临床基线资料(n，%)

注：*对照组有2例BrS未能取得超声心动图资料

2.2基因检测结果30例患者中有8例致病基因表达阳性，阳性率26.67%。事件组致病基因阳性患者有2例，阳性率20%，1例为BrS，致病基因为SCN5A；1例为LQTS，致病基因为KCNE1。对照组致病基因阳性患者有6例，阳性率30%，3例为BrS，致病基因分别为SCN5A、SCN5A、KCNp，其中2例SCN5A突变患者为父子；2例为HCM，致病基因均为MYBPC3，其中1例有HCM家族史；1例为DCM，致病基因为SCN5A。将两组间致病基因阳性例数和阴性例数制成四格表，进行Fisher精确概率检验，差异无统计学意义(20% 比 30%,P=0.682)。8例基因芯片筛查阳性患者的基因型和表型信息见表3。

表3　致病基因阳性患者的临床资料

注：*对照组有2例BrS未能取得超声心动图资料

3讨论

目前，已有一些成熟的技术和策略用于降低致死性心律失常的发生率和病死率，如埋藏式心脏复律除颤器(implantable cardioverter defibrillator, ICD)植入术、室性心动过速射频消融治疗、用胺碘酮等药物抗心律失常等，各种治疗策略的适应证、禁忌证、利弊等各不相同。因此，寻找敏感且特异的高危室性心律失常预测因子，不仅对患者预后评估有重要作用，更能为最佳治疗方案的选择提供依据。

目前较为成熟的高危室性心律失常危险分层多基于器质性心脏病患者，常见指标有临床和人口学资料、超声心动图资料(特别是LVEF)、动态心电图监测指标以及有创电生理检查结果等。而在高危遗传性心血管病中，离子通道病等属于无器质性心脏病情况下出现的心电紊乱。因此，上述临床常见器质性心脏病指标不足以预测高危遗传性心血管病的危险性。高危遗传性心血管病的重要特点在于这类疾病与相应基因缺陷密切相关，所以有必要研究致病基因的表达情况独立预测高危室性心律失常的价值。

本研究通过二代高通量测序技术及目前公认的高危遗传性心血管病相关基因的芯片探针，对30例临床确诊的高危遗传心血管病患者的致病基因表达情况进行检测。按照是否发生高危室性心律失常将其分为两组，在一般资料及超声心动图主要指标差异无统计学意义的情况下，采用适合数据特点的Fisher精确概率检验等统计学方法，比较致病基因的表达情况，结果提示两组间致病基因阳性率差异无统计学意义。

由于高危遗传性心血管病的发病率和基因检测阳性率均低，加之基因检测费用比较昂贵，导致可入选的样本量少。另外，尽管本研究两组间的基线资料相似，但是涉及的疾病多，而不同疾病有不同的特点和机制。上述缺陷不利于计算高危室性心律失常和致病基因表达间的相关性。

必须指出，不是所有的高危遗传性心血管病的致病基因都已经得到鉴定，因此部分患者不能被确定基因型，基因筛查“阴性”也不能推翻临床诊断。因此，在临床实践中，依然要强调通过病史、体格检查、实验室检查和辅助检查来综合判断高危遗传性心血管病。由于基因突变的表达情况受其他遗传学调控机制以及环境因素的影响，即使突变位点相同，不同患者也会有截然不同的预后[1]。因此，致病基因表达情况在高危遗传性心血管病中的预测作用尚需进一步的研究。相信随着遗传学的发展、基因检测技术的改进以及多中心大样本研究的开展，该领域将有新的有价值的发现和思路。

参考文献

[ 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.

中图分类号R54

文献标志码A

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

基金项目：上海市科学技术委员会科研计划项目医学重点课题子课题(编号：12411952202)

Δ赵昕和卜丽萍对本文有同等贡献，为共同第一作者。

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