肥厚型心肌病的分子遗传与临床研究

发布时间：2018-01-25 17:34

  本文关键词： 肥厚型心肌病 全外显子测序 非肌小节基因突变 多突变 异质性 心尖肥厚型心肌病 冠脉肌桥 钆对比剂延迟强化 心血管死亡 心血管事件　出处：《北京协和医学院》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景:肥厚型心肌病(Hypertrophic Cardiomyopathy,HCM)是由编码心肌肌小节蛋白的基因突变所导致的最常见的遗传性心脏病,其主要特点为无继发原因的左室肥厚,发病率大约1/500。异质性突出是HCM一大特点,其原因除了不同的致病基因、致病位点以及修饰因子等多重因素影响之外,基因突变剂量效应或基因突变负载亦是HCM基因型及表型产生巨大异质性的重要机制,但对该机制的分子遗传学基础研究暂未明确。研究目的:本研究拟采用二代基因测序的技术如全基因组测序(Whole-Genome Sequencing,WGS)以及全外显子测序(Whole-EXome Sequencing,WES)对以双室极度肥厚伴右室流出道梗阻为表型的HCM先证者以及其以非梗阻性单纯左室肥厚为表型的父母所在的两个异质性突出的家系进行表型与基因型相关性的探讨与研究,从而明确HCM患者心脏结构异质性的分子遗传基础。研究方法:对两个HCM家系的三代共38名家庭成员(家系1成员共27名,家系2成员共11名)进行了临床表型和致病基因的研究。先证者Ⅲ:11是家系1的11:14与家系2的Ⅱ:15的子代成员,是两家系共有成员。收集所有健在家系成员的临床表现、心电图、超声心动图以及患病成员的心脏磁共振成像资料,同时采集所有家系成员静脉血5ml并提取DNA。依据孟德尔显性遗传方式的规则,在家系1即母亲所在家系中选择2名患病成员(Ⅰ:2,11:14)和1名未患HCM患者(Ⅱ:2),同时在家系2即父亲所在家系中选择3名患病成员(1:3,Ⅱ:15,Ⅱ:16)和1名未患HCM的家系成员(11:19)进行WES测序,两个家系共有的先证者Ⅲ:11进行WGS测序。将WES数据高级分析后筛选出的家系1与家系2候选致病突变与先证者WGS测序结果进行比对,明确先证者致病突变来源,最后在所有家系成员和216例正常对照样本中通过Sanger测序验证相应候选突变。研究结果:1.家系1中Ⅰ:2、Ⅱ:3、Ⅱ:8、Ⅱ:14、Ⅲ:6、Ⅲ:11成员患病,其余成员未患病;家系2中1:3、Ⅱ:15、Ⅱ:16、Ⅲ:Ⅱ成员患病,其余成员未患病;2.WES数据经过生物信息学高级分析后,家系1中筛选出34个候选突变,家系2中筛选出9个候选突变;3.对候选突变的蛋白质结构与功能改变进行分析后,家系1中筛选出4个候选突变(SYNE2 E6435K、LTBP1 D591H、LAMA1 A2022T、IRF9 c.496-5CT),家系2中筛选出2个候选突变(CTNNA1 N257S、FOXM1 R754H);4.一代测序验证:家系1中SYNE2E6435K、IRF9c.496-5CT两个突变符合共分离标准,家系2中CTNNA1 N257S、FOXM1 R754H也符合共分离标准,结合候选基因编码蛋白质、突变所在结构域以及在心肌组织的表达水平,最终确认家系1的致病突变为SYNE2 E6435K,家系2的致病突变为CTNNA1N257S;5.先证者Ⅲ:11 携带SYNE2E6435K、CTNNA1 N257S双突变加重其临床表型。本研究首次直接明确HCM患者多突变的来源以及多突变在心脏结构形态以及临床症状等显著异质性中的作用机制。研究结论:在两个常规心肌肌小节基因检测阴性的肥厚型心肌病家系中,本研究应用全外显子测序的方法发现两个家系可能的新致病突变SYNE2 E6435K、CTNNA1 N257S,而且两家系的共有成员先证者携带双突变,先证者临床表型的加重与双致病突间的相互作用有关,证实了多突变在肥厚型心肌病家系表型异质性中的作用。研究背景及研究目的:肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是最常见的一种遗传性心脏病,总体人群患病率约为0.02～0.23%,其主要特点为无继发原因的左室肥厚。心尖肥厚型心肌病(apical hypertrophic cardiomyopathy,AHCM)是HCM中的少见亚型,多见于亚洲人群,近期高加索人群中亦有报道,其肥厚部位主要累及左心室乳头肌以下的心尖区。30%～50%的HCM患者合并冠脉肌桥(myocardial bridging,MB),少见亚型AHCM患者合并MB的发病率、临床特点和预后未明。本研究旨在探讨MB在AHCM患者中的发病率和对AHCM患者长期预后的影响。研究方法:本研究回顾了阜外医院1994年1月至2016年2月间所有进行过冠脉造影检查的心尖肥厚型心肌病患者的病历资料。研究对象纳入标准:1.冠脉肌桥组:冠脉肌桥压缩程度≥50%的患者;2.冠脉阴性组(对照组):既不存在冠脉肌桥也不存在冠状动脉粥样硬化性狭窄。研究对象排除标准:1.合并冠状动脉粥样硬化性心脏病,即为冠状动脉管腔狭窄≥50%的患者;2.合并左室流道梗阻、左室中部梗阻的AHCM患者。主要终点事件是心血管死亡,次要重点是心血管事件。通过随访来确定是否发生终点事件,及终点事件发生的时间。研究结果:本研究回顾了212例进行过冠脉造影检查的心尖肥厚型心肌病患者的病历资料。其中冠脉肌桥组纳入了60例患者,冠脉阴性组纳入了 100例患者,排除了48例合并冠状动脉粥样硬化性心脏病的患者(10/48的患者同时合并冠脉肌桥)和4例同时合并梗阻与冠脉肌桥的患者。与冠脉阴性组的患者相比,冠脉肌桥组患者的临床症状明显加重,其中心绞痛(63.2%vs 40%;p = 0.003)、症状类似非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)((15%vs 3%,p = 0.013))以及纽约心脏协会心功能(NYHA)Ⅲ/Ⅳ级(14.7%对4%;p = 0.01)的发生率明显升高。冠脉肌桥组与冠脉阴性组经过相同的随访时间(56.9±49.9 vs.55.7±45个月,p = 0.378),发现两组间心血管死亡率无差别(2.9 9%vs.2%;p = 0.9)。Kaplan-Meier曲线分析提示冠脉肌桥组患者的无次要终点事件生存率低于冠脉阴性组的患者(73.5%vs.88%;p = 0.031),进一步的Cox多元素回归分析发现冠脉肌桥(HR:2.69,9 95%置信区间1.14-6.38)、女性(HR:2.42,95%置信区间1.02-5.75)和钆延迟增强(late gadolinium enhancement,LGE)(HR:3.62,95%置信区间1.34-9.75)是心血管事件的独立危险因素。研究结论:对于心尖肥厚型心肌病的患者,冠脉肌桥的存在会加重心尖肥厚型心肌病患者的临床症状,尤其能提高类似NSTEMI的发生率,而且可升高心尖肥厚型心肌病患者心血管事件的发病率,但冠脉肌桥并不会增加心尖肥厚型心肌病患者的心血管死亡率。冠脉肌桥是心尖肥厚型心肌病患者发生心血管事件的独立危险因素之一。
[Abstract]:Background: hypertrophic cardiomyopathy (Hypertrophic Cardiomyopathy HCM) is caused by cardiac sarcomere protein encoding gene mutations are the most common genetic heart disease, the main characteristics of left ventricular hypertrophy without secondary causes, incidence rate of about 1/500. HCM is a prominent heterogeneity characteristics, in addition to the reasons of different pathogenic gene the effects of disease loci and modification factor of multiple factors such as gene mutation or gene mutation load dose effect is also an important mechanism of HCM genotype and phenotype have great heterogeneity, but the mechanism of molecular genetics research not yet clear. Objective: This study used two generation sequencing technologies such as whole genome sequencing (Whole-Genome, Sequencing, WGS) and whole exome sequencing (Whole-EXome Sequencing, WES) on the double chamber extreme hypertrophy and right ventricular outflow tract obstruction phenotype HCM The proband and the non obstructive pure left ventricular hypertrophy two heterogeneity prominent family phenotype where parents the correlation between phenotype and genotype in study and research, so as to clear the molecular genetic basis of HCM patients with cardiac structural heterogeneity. Methods: the two HCM families of the three generation of a total of 38 family members (1 family members 27, 2 family members of a total of 11) of clinical phenotype and pathogenicity genes. The proband of family 1: 11 is 11:14 and 2 families of offspring: 15 members, two department there are collecting all members. Living family members of the clinical manifestations, ECG, cardiac magnetic resonance imaging data of echocardiography and sick members of all family members, while collecting venous blood 5ml and DNA. extraction based on Mendel dominant genetic rules in the family where the mother is 1 families 2 affected members (I: 2,11: 14)鍜，

本文编号：1463314