SCN5A基因A1180V突變致擴(kuò)張型心肌?。―CM）伴房室傳導(dǎo)阻滯（AVB）的家系隨訪分析

申 程徐 磊楊志寅蘇春璽孫愛軍△

（1山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院 濟(jì)南 250012；2復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科 上海 200032；3上海市心血管病研究所 上海 200032；4復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院 上海 200032；5山東省濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院行為醫(yī)學(xué)研究所 濟(jì)寧 272067；6山東省濟(jì)寧市金鄉(xiāng)縣人民醫(yī)院急診科 濟(jì)寧 272200）

SCN5A基因A1180V突變致擴(kuò)張型心肌?。―CM）伴房室傳導(dǎo)阻滯（AVB）的家系隨訪分析

申 程1，2，3徐 磊2，3，4楊志寅5蘇春璽6孫愛軍2，3，4△

（1山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院 濟(jì)南 250012；2復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科 上海 200032；3上海市心血管病研究所 上海 200032；4復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院 上海 200032；5山東省濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院行為醫(yī)學(xué)研究所 濟(jì)寧 272067；6山東省濟(jì)寧市金鄉(xiāng)縣人民醫(yī)院急診科 濟(jì)寧 272200）

目的通過對(duì)已發(fā)現(xiàn)的心臟鈉通道基因SCN5A點(diǎn)突變A1180V相關(guān)的擴(kuò)張型心肌?。╠ilated cardiomyopathy，DCM）伴房室傳導(dǎo)阻滯（atrioventricular block，AVB）的家系進(jìn)行隨訪，探究A1180V突變致DCM的臨床特征及病情演變特點(diǎn)。方法參考前期2007年的資料，于2012年對(duì)家系中健在的8名A1180V突變攜帶者及8名非攜帶者再次予以詢問病史及12導(dǎo)聯(lián)心電圖、超聲心動(dòng)圖檢查，回顧性分析該家系中10名突變攜帶者（含2名已故的攜帶者），8名非攜帶者及1名已故的基因型不詳成員的臨床資料。結(jié)果隨訪期間，3名A1180V突變攜帶者首次診斷為一度AVB或二度Ⅰ型AVB；1名A1180V突變攜帶者由一度AVB進(jìn)展為DCM伴三度AVB；1名A1180V突變攜帶者DCM表現(xiàn)進(jìn)一步加重，心衰癥狀明顯。該家系中A1180V突變攜帶者發(fā)病首發(fā)癥狀常為一度AVB，平均診斷年齡為（34±3.0）歲，并在約5年內(nèi)逐漸進(jìn)展為DCM伴三度AVB。結(jié)論本隨訪分析進(jìn)一步證實(shí)了A1180V突變對(duì)DCM的致病作用及特點(diǎn)。對(duì)該家系定期隨訪觀察，有助于發(fā)現(xiàn)A1180V突變攜帶者的早期病變。

心臟鈉通道基因SCN5A； A1180V突變； 擴(kuò)張型心肌病

擴(kuò)張型心肌?。╠ilated cardiomyopathy，DCM）是以心室擴(kuò)大和心肌收縮功能障礙為特征的心肌疾病，導(dǎo)致不可逆性心功能衰退，人群患病率約40/10萬，5年病死率達(dá)50%，是心力衰竭的第3位原因，心臟移植的第1位原因[1-2]。DCM發(fā)病原因多樣，其中由遺傳因素導(dǎo)致的DCM約占20%～50%[3]，如心肌肌球蛋白（tropomyosin）基因、核纖層蛋白（lamin A/C）基因等均與 DCM 的發(fā)生有明確關(guān)系[4-5]。

既往研究發(fā)現(xiàn)，心臟鈉通道基因SCN 5A突變可導(dǎo)致多種心律失常，包括長QT綜合征3型（1ong QT syndrome 3，LQT3），Brugada綜合征，病態(tài)竇房結(jié)綜合征（sick sinus syndrome，SSS）等[6-8]。2004年 Mc Nair等[9]首次提出SCN 5A突變與DCM有關(guān)以來，針對(duì)SCN5A突變致DCM的機(jī)制研就得到了廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為SCN5A突變可能通過導(dǎo)致心律失常，進(jìn)而引起血流動(dòng)力學(xué)紊亂和心臟擴(kuò)大。而我們課題組曾通過對(duì)一DCM伴房室傳導(dǎo)阻滯（atrioventricular block，AVB）的家系進(jìn)行候選基因測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的SCN 5A突變A1180V，并利用膜片鉗技術(shù)，觀察到A1180V突變可影響心肌細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，由此提出SCN 5A基因突變可通過直接損傷心肌導(dǎo)致DCM的觀點(diǎn)[10]。隨后，D1595 H、R222Q、E446K等數(shù)個(gè)致DCM 的SCN5A突變的相繼發(fā)現(xiàn)也支持了我們的觀點(diǎn)[11-13]。

本研究為進(jìn)一步探究SCN 5A基因A1180V突變?cè)谠揇CM伴AVB家系中的致病規(guī)律及特點(diǎn)，進(jìn)行了5年的隨訪分析，現(xiàn)將隨訪結(jié)果報(bào)道如下。

資料和方法

研究對(duì)象參考2007年來自于山東省金鄉(xiāng)縣的DCM伴AVB的家系成員的臨床資料及測(cè)序結(jié)果[10]，經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，取得所有健在對(duì)象的同意并簽署知情同意書。于2012年對(duì)該家系中健在的8名A1180V突變攜帶者和8名非攜帶者再次隨訪，予以詢問病史和體格檢查，并進(jìn)行12導(dǎo)聯(lián)心電圖及超聲心動(dòng)圖檢查?；仡櫺苑治鲈摷蚁抵?0名突變攜帶者（包括2名已故的突變攜帶者），8名非攜帶者及1名已故的基因型不詳成員的臨床資料，以了解A1180V突變所致DCM的病情進(jìn)展特點(diǎn)。

家系調(diào)查隨訪該家系共3代，主要包括先證者及其一、二級(jí)親屬：其父親及子女3人，同父母的2個(gè)胞弟和2個(gè)胞妹及各自的子女共10人。

診斷標(biāo)準(zhǔn)DCM的診斷參考2007年中國制定的《心肌病診斷與治療建議》[14]，主要以超聲心動(dòng)圖為診斷依據(jù)，主要包括：（1）左室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD）＞50 mm（女性）和＞55 mm（男性）；（2）左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）＜45%和（或）左心室縮短速率（left ventricular fractional shortening，LVFS）＜25%；（3）排除其他心臟病。

AVB的診斷參考第7版《內(nèi)科學(xué)》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[15]，主要以心電圖為診斷依據(jù)，其中一度AVB的診斷標(biāo)準(zhǔn)：每一個(gè)P波后均有QRS波，PR間期＞0.20 s；二度Ⅰ型AVB的診斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）PR間期進(jìn)行性延長，直至一個(gè)P波下傳受阻；（2）相鄰RR間期進(jìn)行性縮短直至心室波脫漏；（3）包含受阻P波在內(nèi)的RR間期小于正常竇性PP間期的兩倍，三度AVB的診斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）心房心室活動(dòng)各自獨(dú)立；（2）心房率快于心室率；（3）心室起搏點(diǎn)多位于阻滯部位稍下方。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件處理，結(jié)果用±s表示。

結(jié) 果

先證者及已去世家庭成員臨床資料先證者（圖1，Ⅱ-1）為A1180V攜帶者：37歲因心悸不適首診為一度AVB，心超結(jié)果無異常；4年后心超提示心臟擴(kuò)大，伴發(fā)三度AVB和房顫；47歲時(shí)安裝起搏器，但心功能仍繼續(xù)惡化，最終因嚴(yán)重心力衰竭去世。先證者父親（Ⅰ-2），已去世，基因型不詳：35歲左右出現(xiàn)心悸、氣短等不適，體力活動(dòng)受限，47歲心電圖提示三度AVB，51歲時(shí)因“心臟病”（具體不詳）去世。先證者弟弟（Ⅱ-3），A1180V 攜帶者：37歲首診為一度AVB，40歲進(jìn)展為三度AVB，約5年后發(fā)展為DCM伴發(fā)三度AVB，53歲時(shí)因心衰去世。

圖1 擴(kuò)張型心肌病伴房室傳導(dǎo)阻滯家系圖Fig1 Pedigree of the family displaying DCM and AVBFamily members are identified by generations and numbers，and male and female members are represented by squares and circles，respectively.Individuals diagnosed with various cardiopathies are marked by darkened symbols.The deceased are denoted by a slash through the symbol.The arrow represents the proband.“+”indicates individuals who were identified as carriers of the heterozygous A1180V mutation，and“-”indicates non-carriers.

A1180V突變攜帶者隨訪資料A1180V突變攜帶者Ⅱ-7、Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3及Ⅲ-13在隨訪5年期間，疾病表型逐漸出現(xiàn)并加重。先證者妹妹（Ⅱ-7）：37歲初診為一度AVB，41歲進(jìn)展為三度AVB，常伴有一過性黑朦，53歲發(fā)現(xiàn)心臟擴(kuò)大，5年后隨訪發(fā)現(xiàn)病癥進(jìn)一步加重；自訴常感胸悶乏力，體力活動(dòng)明顯受限，體格檢查發(fā)現(xiàn)心臟擴(kuò)大，心電圖示三度AVB，心超提示全心擴(kuò)大，二、三尖瓣中重度反流，中度肺動(dòng)脈高壓，LVEF僅為36%。先證者女兒（Ⅲ-1）：31歲時(shí)表現(xiàn)為一度AVB，35歲時(shí)未發(fā)現(xiàn)心臟擴(kuò)大，42歲隨訪自訴偶感不適，體力活動(dòng)輕度受限，心電圖示三度AVB，心超提示左心擴(kuò)大，多瓣膜輕度返流。先證者的雙胞胎兒子（Ⅲ-2、Ⅲ-3）：5年前病史詢問和體檢均無明顯異常，33歲隨訪時(shí)兩者均自訴偶感心悸不適，重體力勞動(dòng)受限，心電圖提示一度AVB，心超見三尖瓣微量反流。Ⅲ-13：25歲時(shí)心電圖提示PR間期處于臨界值，30歲隨訪進(jìn)展為二度Ⅰ型AVB，心超無異常發(fā)現(xiàn)。Ⅲ-4、Ⅲ-5及Ⅲ-6在2012年5月的隨訪檢查中未發(fā)現(xiàn)異常。所有突變攜帶者均排除其他心臟異常。

A1180V突變非攜帶者隨訪資料A1180V突變非攜帶者Ⅱ-5、Ⅲ-7、Ⅲ-9、Ⅲ-8、Ⅲ-10、Ⅲ-11及Ⅲ-12在詢問病史、體檢及相關(guān)檢查中均未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

回顧性分析該家系所有A1180V突變攜帶者（包括已去世的Ⅱ-1和Ⅱ-3）的臨床特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)（表1），A1180V突變攜帶者常因心悸、運(yùn)動(dòng)耐受力下降就診，心電圖表現(xiàn)為一度AVB，平均診斷年齡為（34±3.0）歲，病情逐漸加重，大約在5年內(nèi)逐漸進(jìn)展為心臟擴(kuò)大伴三度AVB。

討 論

擴(kuò)張型心肌病患病率較高，可導(dǎo)致進(jìn)行性心力衰竭、心律失常、血栓栓塞和猝死。我們通過隨訪觀察A1180V突變致DCM伴房室傳導(dǎo)阻滯的家系成員特點(diǎn)，進(jìn)一步證實(shí)了A1180V突變?cè)谠摷蚁抵械闹虏∽饔?，為研究該SCN 5A突變致DCM的具體機(jī)制提供了依據(jù)。

隨訪發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長，A1180V突變攜帶者疾病癥狀逐漸出現(xiàn)并加重，多在34歲左右診斷為一度AVB，約在5年內(nèi)進(jìn)展為DCM伴三度AVB。此次隨訪中A1180V突變攜帶者Ⅱ-7、Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3及Ⅲ-13的病情變化均基本符合該規(guī)律。先證者父親（Ⅰ-2）的大部分臨床資料已丟失，但仍有明確診斷為三度AVB的病史，并在診斷為三度AVB 4年后去世，大致符合該家系特征。Ⅲ-4及Ⅲ-5兩姐妹是A1180V突變攜帶者，年齡已達(dá)該家系發(fā)病的平均年齡，但是12導(dǎo)聯(lián)心電圖及超聲心動(dòng)圖檢查未見明顯AVB及心臟擴(kuò)大表現(xiàn)。然而Ⅲ-4自訴日常生活中，偶感心悸不適，易疲勞，有可能存在間歇性心電圖異常但未被發(fā)現(xiàn)，因此定期行心電圖和心超等檢查有助于發(fā)現(xiàn)早期病變，并可以早期予以相應(yīng)干預(yù)。此次隨訪還進(jìn)一步追蹤到另一家系成員Ⅱ-9，經(jīng)測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)其并未攜帶A1180V突變，但也有一些心功能不好的表現(xiàn)。雖然不能完全排除A1180V與其他因素發(fā)揮共致病作用，但是綜合該家系所有成員的特點(diǎn)，仍認(rèn)為該突變是該家系發(fā)病的主要原因。通過細(xì)胞膜片鉗技術(shù)發(fā)現(xiàn)，A1180V導(dǎo)致鈉通道失活后恢復(fù)期延長，引發(fā)速率依賴性鈉電流減少和晚期鈉電流增加；通過運(yùn)動(dòng)心電圖檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該家系中當(dāng)時(shí)尚未發(fā)病的A1180V突變攜帶者表現(xiàn)出心率依賴性的心電圖參數(shù)異常（運(yùn)動(dòng)后QRS和QTc時(shí)限延長）[10]，提示心率增加可能會(huì)促進(jìn)突變攜帶者疾病表型的出現(xiàn)。在該家系成員中，A1180V突變攜帶者Ⅲ-13常參與體育比賽項(xiàng)目，其心電圖出現(xiàn)異常的年齡要明顯早于其他攜帶者。因此，A1180V突變攜帶者盡量避免從事重體力勞動(dòng)或劇烈運(yùn)動(dòng)，可能有助于延緩疾病發(fā)生及進(jìn)展。

表1 擴(kuò)張型心肌病伴房室傳導(dǎo)阻滯家系中A1180V突變攜帶者的臨床資料Tah 1 Clinical characteristics of A1180V mutation carriers in the family displaying DCM and AVB

雖然SCN5A突變的致DCM作用已明確，但具體機(jī)制目前仍處在探索階段。Chopra等[16]運(yùn)用反義引物抑制斑馬魚的SCN5A基因，觀察到胚胎心臟發(fā)育障礙。Royer等[17]通過制備SCN5A+/-小鼠模型，觀察到年齡相關(guān)的進(jìn)行性心房、心室傳導(dǎo)障礙，發(fā)現(xiàn)老年SCN5A+/-小鼠出現(xiàn)廣泛的左室心肌纖維化，且連接蛋白43和心肌肥厚標(biāo)志物β-MHC、α骨架蛋白表達(dá)異常，提供了SCN5A異常與心臟結(jié)構(gòu)的直接關(guān)聯(lián)證據(jù)，但目前仍缺乏研究SCN5A突變致DCM的準(zhǔn)確動(dòng)物模型。A1180V突變致DCM的具體作用機(jī)制也需要在突變敲入的動(dòng)物模型中進(jìn)一步分析與驗(yàn)證。

綜上所述，我們通過對(duì)該家系的隨訪進(jìn)一步證實(shí)了A1180V突變的致DCM作用。定期行心電圖和超聲心動(dòng)圖檢查有助于發(fā)現(xiàn)A1180V突變攜帶者的早期病變，避免重體力勞動(dòng)及劇烈運(yùn)動(dòng)的生活方式可能有助于減緩甚至預(yù)防疾病發(fā)展。

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A follow-up analysis of a family displaying dilated cardiomyopathy（DCM）and atrioventricular hlock（AVB）caused hy A1180V mutation ofSCN5Agene

SHEN Cheng1，2，3，XU Lei2，3，4，YANG Zhi-ying5，SU Chun-xi6，SUN Ai-jun2，3，4△
（1School of Medicine，Shandong University，Jinan250012，Shandong Province，China；2Department of Cardiology，Zhongshan Hospital，F(xiàn)udan University，Shanghai200032，China；3Shanghai Institute of Cardiovascular Diseases Shanghai200032，China；4Institutes of Biomedical Sciences，F(xiàn)udan University，Shanghai200032，China；5Institute of Behavioral Medicine，Jining Medical College，Jining272067，Shandong Province，China；6Department of Emergency，Jinxiang People′s Hospital，Jining272200，Shandong Province，China）

cardiac sodium channel gene SCN5A； A1180V mutation； dilated cardiomyopathy

R 542.2

A

10.3969/j.issn.1672-8467.2014.02.006

2013-04-24；編輯：張秀峰）

國家自然科學(xué)基金（81170202）；新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃（NVET-12-0125）

△Corresponding author E-mail：angelasunsh@163.com

【Ahstract】 OhJectiveTo explore the clinical characteristics and disease progression resulting from A1180V mutation of cardiac sodium channel geneSCN5Ain a family displaying dilated cardiomyopathy（DCM）and atrioventricular block （AVB）.MethodsAccording to the data of 2007，8 carriers of A1180V muntation and 8 non-carriers were followed up by inquiring medical history，physical examination，12-lead electrocardiogram （ECG）examination and echocardiography in 2012.Clinical datafrom all of the 10 carriers（including 2 dead patients），8 non-carriers and a dead man with unknown genotype were analyzed retrospectively.ResultsDuring this follow-up period，3 carriers were first diagnosed with first-degree AVB or second-degree AVB of typeⅠ；one carrier＇s condition progressed to cardiac dilation and third-degree AVB；another carrier＇s disease developed even worse with severe heart failure and the patient has been diagnosed with DCM before.In addition，the first-degree AVB were mostly the primary performance among carriers with a mean diagnosed age of（34±3.0）years.And their disease would progress to DCM with proceeding third-degree AVB in about 5 years.ConclusionsThe results further confirm the pathogenic role of A1180V mutation in DCM.Regular follow-up of the family may provide more opportunity to detect early abnormalities in carriers of A1180V mutation.

*This work was supported hy the National Natural Science Foundation of China（81170202）and the New Century Excellent Talents ProJect（NCET-12-0125）.