《International Journal of Genomics》:Identification of Two Rare Variants in Iranian Families With Familial Sudden Cardiac Death
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本研究通過對兩個有早發(fā)性心源性猝死(SCD)家族史的伊朗家系進行全外顯子組測序,鑒定出RYR2和SCN5A基因的罕見雜合錯義變異。研究發(fā)現(xiàn)這些變異與心臟離子通道病相關,并通過保守性分析和ACMG指南評估其臨床意義,為家族性SCD的遺傳咨詢和風險干預提供了重要依據(jù)。
引言
心源性猝死(SCD)通常由致命性室性心律失常引發(fā),在年輕人群中多與遺傳性心肌病和離子通道病相關。心臟動作電位的產(chǎn)生依賴于由離子通道調(diào)控的去極化和復極化離子電流(如Na+、Ca2+、K+)。SCN5A基因編碼心臟鈉通道NaV1.5的α亞基,其突變可導致Brugada綜合征、長QT綜合征3型等多種心臟異常。Ryanodine受體(RyR2)作為細胞內(nèi)最大的鈣釋放通道,位于肌質(zhì)網(wǎng)上,對維持鈣穩(wěn)態(tài)至關重要。RYR2功能增益(GOF)突變可引起兒茶酚胺敏感性多形性室速(CPVT),而功能喪失(LOF)突變則與鈣釋放缺陷綜合征(CRDS)相關。
材料與方法
研究納入兩個有SCD家族史的伊朗家系。家系1先證者為62歲女性,有冠心病史,家系中多名成員存在早發(fā)性心肌梗死。家系2先證者為38歲疑似長QT綜合征女性,其多名親屬因心臟并發(fā)癥早逝。通過全外顯子組測序(Illumina平臺)和DRAGEN系統(tǒng)進行變異檢測,利用VarSeq軟件注釋變異,并根據(jù)ACMG指南分類。通過Sanger測序驗證變異并進行共分離分析。利用Clustal Omega進行人類與靈長類蛋白序列保守性分析。
結果
在家系1中鑒定出RYR2基因c.9778C>T(p.Arg3260Trp)雜合錯義變異,該變異位于基因熱點區(qū)域(外顯子68),在人群中極罕見(gnomAD頻率0.000055)。保守性分析顯示精氨酸殘基在靈長類中高度保守。盡管SIFT和Polyphen預測為意義不明確(VUS),但fitCons、DANN等工具支持其有害性。共分離分析顯示該變異與疾病表型共分離,一名攜帶變異的"健康"兄弟姐妹通過冠脈CT發(fā)現(xiàn)狹窄病變。家系2中檢出SCN5A基因已知致病性變異c.5347G>A(p.Glu1784Lys),該變異位于C端結構域,通過破壞酸性EF樣手域與IQ結構域靜電相互作用影響通道失活,與長QT綜合征3型相關。
討論
RYR2 p.Arg3260Trp變異可能導致鈣釋放失調(diào),進而通過炎癥通路促進冠狀動脈疾病(CAD)發(fā)展。該變異既往被報道與神經(jīng)肌肉疾病及CPVT相關,本研究首次提示其與早發(fā)性CAD的關聯(lián)。SCN5A p.Glu1784Lys是長QT綜合征3型最常見變異之一,可通過增強晚鈉電流(late INa)延長動作電位時程。兩個變異均體現(xiàn)出基因多效性:RYR2變異除致心律失常外,可能通過鈣信號異常參與動脈粥樣硬化;SCN5A變異則呈現(xiàn)表型異質(zhì)性,同一突變可導致重疊綜合征。
結論
研究證實RYR2和SCN5A罕見變異與伊朗人家族性SCD相關,強調(diào)了離子通道基因篩查在猝死預防中的價值。對SCN5A已知致病變異的再驗證為臨床診斷提供支持,而對RYR2意義不明確變異的功能驗證將是未來研究方向。建議對猝死家系成員開展針對性基因檢測與定期心臟評估,以實現(xiàn)早期風險分層和干預。