KCNE1基因rs1805127多态性与心房颤动的关联性

陆滔滔，王琪瑶，谈 颖，胡 喆，尹 敏,何 炬，全智华，唐惠芳

目前普遍认为多种机制与危险因素之间相互作用是房颤的发生基础，同时基因遗传因素在房颤发病机制中的作用已得到了许多研究的证实。已经有许多与房颤存在相关性的单核苷酸多态位点被定位了出来，rs1805127就是其中一个重要的多态位点。rs1805127位于21号染色体长臂2区2带上，它参与了心肌缓慢激活钾通道β亚单位的编码。该研究旨在探讨rs1805127多态性与房颤之间的关联性。

1 材料与方法

1.1临床资料选取2012年6～12月在南华大学附属第一医院心血管内科住院的98例持续性房颤患者作为房颤组，男55例，女43例；年龄45～79(64.48±11.44)岁，均符合《内科学》第八版中持续性房颤的诊断标准。排除标准：严重肝肾疾病、心功能Ⅳ级、心脏瓣膜病、心肌病、先天性心脏病、肺源性心脏病、甲状腺功能亢进症、起搏器术后或30 d内心脏手术后患者。选取102例同期住院的窦性心律患者作为对照组，男57例，女45例；年龄41～76(62.93±10.68)岁。两组间性别、年龄不具有可比性。

1.2rs1805127基因型、等位基因检测使用美国Omega公司血样DNA提取试剂盒(D3471)对患者的血液基因组DNA进行提取。在NCBI及Ensembl基因数据库查询KCNE1的全基因组序列，找出rs1805127位点所在的基因片段位置。

引物由华大基因公司合成，上游引物为：AGGAGACAGTTCAGCAGG，下游引物为：TTCAACGACATAGCACGAC，使用PCR仪对目标片段进行扩增。总反应体积为25 μl，反应体系包括：PCR预混试剂2.5 μl，25 mmol/L 氯化镁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，加去离子水至25 μl，反应条件为：94 ℃预变性4 min，94 ℃变性30 s；56 ℃复性30 s；72 ℃延伸30 s；上述步骤一共35个循环；最后在72 ℃延伸5 min；产物放置在4 ℃低温保存。酶切产物采用凝胶电泳检测，在检测过程中发现目的条带后，将产物进行低温保存。纯化后使用测序仪对其进行直接测序，测序结果使用lasergene软件进行分析。

1.3统计学处理采用SPSS 17.0统计软件进行分析，以α=0.05作为检验水准。计数资料进行χ2检验，Logistic回归分析基因多态性对房颤的影响程度。

2 结果

2.1KCNE1基因rs1805127基因型频率分布房颤组和对照组中AA、AG、GG基因型分布差异无统计学意义。见表1。

2.2KCNE1基因rs1805127等位基因频率分布两组中等位基因频率均以G为主，且房颤组的G等位基因频率明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 KCNE1基因rs1805127基因型分布

2.3KCNE1基因rs1805127多态性与房颤Logistic回归分析将房颤作为因变量(0为无房颤，1为房颤)，将性别、年龄、吸烟史、饮酒史、高血压病、冠心病、左房内径、KCNE1基因rs1805127基因型作为自变量(基因型AA、AG、GG分别赋值为1、2、 3，且对其进行哑变量处理)，进行多因素非条件Logistic回归分析，结果显示：基因型AAOR值为0.05，95%CI为0.01～0.20。这提示当以房颤作为因变量时，基因型AA为有意义的自变量，它是房颤的保护性因子。见表3。

3 讨论

从全球范围来看，房颤的流行病学现状均不容乐观——2010年全世界的房颤患者达到了3 350万，同时约1/4的欧洲及美国中年人有发展成为房颤的可能[1]。一项针对中国14个自然人群的整体抽样调查研究[2]显示我国房颤的总体发病率为0.77%。房颤患者因为心房失去了正常的有效收缩，因而容易并发各类循环栓塞事件，而缺血性脑卒中是其最严重的并发症。非瓣膜性房颤发生缺血性脑卒中的风险是健康人群的5倍，瓣膜性房颤则更是高达17倍[3]。然而，目前对于房颤的预防和治疗效果均欠佳，房颤的心室率及节律控制仍然是临床上困扰医师的棘手问题，因为房颤的发病机制还没有完全阐述清楚。

心肌细胞上存在着许多缝隙连接和离子通道，编码这些缝隙连接和离子通道的基因如果发生突变将会导致心肌细胞的电生理活动发生紊乱，严重的电生理活动紊乱则有可能触发心律失常。在这其中就有许多被发现与房颤的发生相关，如KCNQ1基因S140G[4]、KCNE1基因G38S[5]等位点的多态性。Lundquist et al[6]研究发现人类基因组中KCNE家族有KCNE1、KCNE2、KCNE3、KCNE4、KCNE5五个成员，其中KCNE1在心肌中表达最为丰富。KCNE1基因编码心肌缓慢激活钾通道(IKs)的β亚单位，参与了心肌细胞的复极化过程[7]。KCNE1基因G38S发生突变会增加房颤的发生风险这一结论已经得到了证实[8]。KCNE1基因突变除了可以触发房颤外，还会导致长QT综合征[9]。单核甘酸多态性是研究基因遗传因素和疾病发病之间相关性的一种遗传标记方法。当一个基因位点在群体中存在两种以上等位基因，并且最低基因频率不低于1%，即认为该位点具有单核甘酸多态性[10]。rs1805127位点的位置被定位在KCNE1基因的第3外显子，它与房颤发生的关联性目前尚不明确。

本研究结果显示，房颤组和对照组的rs1805127基因型分布没有显著差异，但是将可能的混杂因素平衡后进行Logistic回归分析，发现AA基因型为房颤的保护性因子。本研究还显示，房颤组G等位基因分布频率明显高于对照组，表明G等位基因可能会增加房颤的发生风险。这与Ehrlich et al[8]、Li et al[11]的研究结果相同，他们通过各自的研究也都发现G等位基因是房颤的遗传易感因素，并且Li et al[12]选取来自6项研究中的856名病例和1015名对照的资料进行Meta分析也验证了这一结论。值得一提的是，苗海军 等[13]在新疆维吾尔族人群中发现房颤组G等位基因分布频率明显高于窦律组，但在汉族人群中却未发现这一差异；此外，Zeng et al[14]选取了北京地区汉族人群进行病例对照研究，他们入组了142例房颤住院患者、118例窦律住院患者、120例窦律社区受试者，结果显示rs1805127基因多态性与房颤的发生之间无关联性。这说明不同地区、不同种族间该位点多态性与房颤的相关性存在一定的差异，人群种族可能是其影响因素。G等位基因引发房颤的机制主要包括两点：一是降低心肌细胞复极化过程中的电交替频率，二是影响早期后除极过程[15]。

综上所述，本研究显示KCNE1基因rs1805127位点的G等位基因是房颤的遗传易感因素，AA基因型者发生房颤的危险度降低。由于本研究为地区内单一种族的小样本临床研究，且为回顾性研究，因此上述结论还有待大规模临床试验、前瞻性研究及生物信息学进行深入探讨。

[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] 周自强, 胡大一, 陈 捷, 等. 中国心房颤动现状流行病学研究[J].中华内科杂志, 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] 苗海军.新疆维、汉民族老年人房颤流行病学调查及KCNE基因多态性与房颤的关联研究[D].乌鲁木齐:新疆医科大学,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.