基因检测在肥厚型心肌病诊断、治疗及预后评估的应用进展 - 中华医学会.doc

基因检测在肥厚型心肌病 翟姗姗（1） 樊朝美*（2）李一石（3） 肥厚型心肌病（Hypertrophic CardiomyopathyHCM）是并非完全因心脏负荷异常引起以室壁厚度增加为表现的遗传性心肌病[1]，亦是青年及运动员心源性猝死（Sudden Cardiac Death，SCD）的原因，故尽早诊断、治疗尤为重要。基因检测有助于早期诊断一代测序的低检出率及高成本限制了在临床中的应用，二代测序（Next Generation Sequencing, NGS）弥补一代测序的不足。本文就基因检测在HCM诊断、治疗及预后进展做一综述。 基因检测技术的进展 传统的化学降解法、双脱氧链终止法以及在它们的基础上发展来的各种DNA测序技术统称为第一代DNA测序技术。成本高、速度慢、序列少的第一代测序技术已经不能满足深度测序和重复测序等大规模基因组测序的需求。所以，以高通量为特点的第二代测序技术应运而生，其原理为边合成边测序，可快速并低成本地获得大规模DNA序列信息。 二代测序（Next Generation Sequencing，NGS）有以下方式：（1）靶向基因测序（Target Sequencing In Custom Disease-Specific Panels，Target-NGS）是对疾病所有致病基因进行测序，主要用于诊断；（2）全外显子测序（Whole-Exome Sequencing，WES）是基因所有编码区进行测序，主要用于明确可疑遗传性疾病的致病突变，尤其是Target-NGS无法测得突变时；（3）全基因组测序（Whole-Genome Sequencing, WGS）是指对全基因组30亿bp DNA测序，包括编码区及非编码区，主要是用来明确新发致病基因与疾病的关系，在一个个体中可发现成千上万的突变，其中大部分突变与临床无明确相关性，应用WGS最大的挑战是如何找到与临床密切相关的突变。如何处理测序所得数据如何严谨分析解释新发突变的致病性[2]。 基因检测在HCM诊断与鉴别诊断中的作用 肥厚型心肌病基因检测仅限于实验室研究，现代基因测序不仅用于HCM的诊断与鉴别诊断，亦可用于优生优育及预后的评估。随着NGS在HCM中的广泛应用，不仅能够发现更多非常见肌节蛋白突变，还能发现非HCM致病突变如桥粒蛋白突变、离子通常蛋白突变，另外NGS亦可检出拟表型基因突变。如，Fabry的α半乳糖苷酶基因galactosidase A，GLA）突变[3]，这有助于HCM的鉴别诊断。除此之外，NGS还能够发现结构变异（Structure Variants，SV）、拷贝数变异（Copy number variation, CNV）[4]以及表观遗传学中DNA甲基化水平和组蛋白修饰因子的改变，探讨这些结果的临床意义将有助于解释HCM的异质性。 基因检测有助于解释HCM的异质性 HCM异质性突出是面临的重大挑战。HCM患者可无症状，也可早期发生心力衰竭和猝死，这种异质性可能受以下因素的影响：（1）致病基因不同；（2）致病突变所累及氨基酸位置不同；（3）修饰因子的影响[5]。 致病突变可能与心室形态相关：HCM的室间隔反向曲线形较乙状形的突变阳性率更高（79% 比8%）Bos JM等 [6]发现其原因在于反向曲线形肥厚的HCM多为肌节蛋白基因突变，乙状形肥厚的HCM多为Z盘基因突变。Lopes LR等[7]进一步发现细胞膜锚蛋白基因ankyrin-B，ANK2）所致的HCM患者室间隔最大厚度增加。HCM基因型与心脏核磁共振成像研究，基因型阳性的HCM患者较基因型阴性，而弥漫心肌纤维化[8]。以上研究表明，特定蛋白突变或突变数量的改变与HCM心室形态有相关性。 肥厚型心肌病与其他遗传性心肌病的基因重叠：Haas等[9]应用Target-NGS发现扩张型心肌病、肥厚型心肌病、离子通道心肌病等致病突变的重叠比例很高Schaefer E等[10]对一个6月猝死的左室致密化不全患者进行NGS测序分析，发现其携带肌球蛋白结合蛋白CMyosin Binding Protein C，MYBPC3）双复合突变 （Lys505del,、Pro955fs）。Girolami F等[11]对一HCM合并早发房性心律失常的家系进行Target-NGS分析，检测到新发的α-辅肌动蛋白-2actinin alpha 2，ACTN2） 为其致病突变，Wang LF等[12]对一HCM合并的家系进行分析，发现该家系同时存在LQT1与HCM致病突变。通过对SCD高危人群的基因型进行分析发现，其多突变比例较多[13]。随着NGS在临床中的进一步应用，发现更多不同心肌病之间致病基因的重叠现象，这很有可能是所有遗传性心脏病异质性的一个。 目前关于基因型-表型的关