致心律失常性右室心肌病研究進(jìn)展

房清麗，李自青,2，閆玉清，高 曄，邢雁霞,2，張年萍,3*，韓飛宇

（1.山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山西大同037009；2.山西大同大學(xué)呼吸病與職業(yè)病研究所，山西大同037009；3.山西大同大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合心血管病研究所，山西大同037009；4.山西威奇達(dá)光明制藥有限公司，山西大同037301）

致心律失常性右心室心肌病/發(fā)育不良（Arrhythmogenic Right Ventricular cardiomyopathy/dysplasia，ARVC/D)是一種原發(fā)性心肌病，主要損傷右心室，特征為右心室心肌部分或全部被纖維或脂肪組織所替代，末期累及左心室。臨床常表現(xiàn)為右心室擴(kuò)大、心律失常和猝死，尤其是青壯年和運(yùn)動(dòng)員猝死率更高，而且常表現(xiàn)為隱匿型。ARVC 在人群中的發(fā)病率為1∶1 000 ～ 1∶5 000[1]，80%的ARVC 患者年齡在40歲以下，男女比約為3∶1，年輕人的突發(fā)性死亡率可達(dá)10%～30%[2]。ARVC具有家族史和遺傳傾向，屬于常染色體顯性遺傳，極少數(shù)為隱性遺傳。

目前對(duì)ARVC的診斷還不夠成熟，對(duì)其致病機(jī)制的了解尚未完全清楚。目前，隨著對(duì)ARVC致病基因突變的不斷檢出，人們發(fā)現(xiàn)橋?；蚝头菢蛄；虻耐蛔兌寄芤餉RVC患者心臟結(jié)構(gòu)和心臟電傳導(dǎo)的改變，而這些改變破壞了心肌細(xì)胞之間的通信、興奮的激發(fā)和心臟泵的功能，從而引發(fā)室性心律失常[3]。本文就ARVC 的診斷、致病基因突變及分子機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為通過(guò)基因突變檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)ARVC 高危人群進(jìn)行早期干預(yù)，避免突發(fā)性猝死，提供一定的參考。

1 ARVC的診斷

ARVC 發(fā)病較為隱匿，無(wú)特異性的臨床癥狀，早期診斷困難，但如果常規(guī)心電圖或動(dòng)態(tài)心電圖出現(xiàn)左束支阻滯圖形的室性心動(dòng)過(guò)速可疑為ARVC。目前，臨床上確診ARVC 可通過(guò)臨床癥狀及體征、輔助檢查（心電圖、24 h動(dòng)態(tài)心電圖、運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)、二維超聲、磁共振等無(wú)創(chuàng)性檢查）、患者家族史等，必要時(shí)可行血管造影、心肌活檢等有創(chuàng)性檢查。心電圖是ARVC診斷中重要的輔助檢查?；颊甙l(fā)病初期的心電圖可表現(xiàn)為正常，隨著疾病的進(jìn)展，右室除極、復(fù)極均出現(xiàn)異常，發(fā)生右心室源性的室性心律失常，通常室速發(fā)作后，心電圖出現(xiàn)異常逐漸明顯。1977年Fontaine在ARVC患者心電圖上發(fā)現(xiàn)在QRS波群末尾或ST段起始處有一個(gè)小棘波,為低振幅、持續(xù)幾十毫秒的不規(guī)則小波，后來(lái)此波命名為Epsilon 波[4]。Epsilon 波在 V1、V2導(dǎo)聯(lián)最清楚且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。有時(shí)，V1～V4導(dǎo)聯(lián)也可見此波，是一個(gè)特異性較強(qiáng)的、有重要的病因?qū)W診斷價(jià)值的心電圖指標(biāo)。但是，Epsilon波在常規(guī)心電圖的檢出率相對(duì)較低，僅為30%左右[5]。Peters 等分析256 例患者的心電圖，發(fā)現(xiàn)右側(cè)胸導(dǎo)聯(lián)的平均間期明顯延長(zhǎng)，可能是由于右心室的心肌組織部分被脂肪組織浸潤(rùn),導(dǎo)致脂肪組織包繞的心肌細(xì)胞除極出現(xiàn)延遲，其可作為波診斷ARVC的輔助指標(biāo)[6]。另外，有文獻(xiàn)報(bào)道，患者在胸導(dǎo)聯(lián)V1～V3有倒置T波[7]。其他導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)倒置T 波提示有左室受累[8]。也有研究表明右室導(dǎo)聯(lián)的T 波倒置有很大變異性，其診斷價(jià)值不高[9]。Nasir等報(bào)道在右胸導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)S波增寬（＞55 ms）也是ARVC患者的一個(gè)特異性的表現(xiàn)[10]。

1994年歐洲心臟病協(xié)會(huì)制定了ARVC的診斷標(biāo)準(zhǔn)，基于主要和次要標(biāo)準(zhǔn)，包括：結(jié)構(gòu)上、組織學(xué)上、心電圖的改變以及遺傳因素，其中對(duì)遺傳因素的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要依靠尸檢或外科手術(shù)確定為家族性疾病[11]。但是這個(gè)診斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)早期診斷ARVC缺乏敏感性，2002年Hamid MS 等對(duì)該診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修正，修訂后更突出了心電圖、心臟二維超聲在ARVC診斷中的核心地位，建議對(duì)ARVC患者的一級(jí)親屬進(jìn)行早期篩查[12]。2010年進(jìn)一步修正了1994年的標(biāo)準(zhǔn)，在修正中提到了基因突變和ARVC的關(guān)系，但由于沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)支持，在新的修正版中并沒(méi)有把基因突變檢測(cè)作為診斷標(biāo)準(zhǔn)列入新標(biāo)準(zhǔn)中[13]。但基因突變的檢測(cè)在ARVC診斷中越來(lái)越受到重視。

2 橋?；虻耐蛔?/h2>

橋粒是心肌細(xì)胞的一種連接方式，心肌細(xì)胞連接處稱為閏盤（intercalated disk），其細(xì)胞膜特化，凹凸相連，形狀呈階梯狀。閏盤由橋粒（desmosome），粘合連接（adherens junction）和縫隙連接（gap junction）3種連接方式組成。橋粒由橋粒芯蛋白和橋粒斑蛋白構(gòu)成，橋粒芯蛋白包括橋粒芯膠蛋白-2(desmoglein-2,DSG2)、橋粒芯糖蛋白-2(desmocollin-2, DSC2)，橋粒斑蛋白包括斑珠蛋白( plakoglobin)、親斑蛋白-2(plakophilin-2)及橋粒斑蛋白(desmoplakin)。橋粒芯蛋白通過(guò)橋粒斑蛋白與細(xì)胞內(nèi)的結(jié)蛋白（desmin）中間絲相連維持細(xì)胞連接，使心臟在收縮過(guò)程中能夠承受機(jī)械壓力。研究表明，橋粒功能的異常能夠引起心肌閏盤結(jié)構(gòu)和功能的改變，也影響了心臟的電傳導(dǎo)能力，導(dǎo)致了致命性的心律失常[14]。目前認(rèn)為，橋粒基因的突變是導(dǎo)致ARVC發(fā)病的主要原因。

2.1 PKP2

PKP2 親斑蛋白-2，主要作用在于維持不同黏附蛋白之間的聯(lián)系，是橋?；蛑型蛔兟首罡叩?，在ARVC 患者中PKP2 的突變率約為10%～78%，占橋?；蚩偼蛔兊?0%左右[15]。ARVC 最常見的疾病亞型ARVC9多帶有PKP2突變，其中最普遍的突變是插入缺失，其次為無(wú)義突變，錯(cuò)義突變和剪接位點(diǎn)變異。WU等人以中國(guó)南部地區(qū)（廣東總醫(yī)院）的ARVC 患者為研究對(duì)象，檢測(cè)PKP2 的突變，發(fā)現(xiàn)4個(gè)外顯子發(fā)生了突變[16]。Zhou等對(duì)南京地區(qū)漢族人群的5個(gè)橋?；虻耐蛔冞M(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)橋?；虻耐蛔兟史謩e是PKP2（25%）、DSP（14%）、DSG2（11%）、JUP（6%）、DSC2（3%），這為深入廣泛的研究中國(guó)人ARVC的基因突變提供了參考[17]。

2.2 JUP

JUP 編碼的斑珠蛋白( plakoglobin，PG)是細(xì)胞粘附連接的主要蛋白成分，也是細(xì)胞中間連接結(jié)構(gòu)。JUP 是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的ARVC 致病基因，比較罕見[18]。研究發(fā)現(xiàn)JUP 突變與疾病亞型ARVC12 發(fā)病有關(guān)[19]，其中50%為錯(cuò)義突變，其余為插入缺失、剪接位點(diǎn)突變。此外，JUP 的突變還能夠引發(fā)ARVC的隱性遺傳形式Naxos綜合征，以心臟-皮膚病變?yōu)樘卣?，在法裔加拿大人后代中的一個(gè)Naxos綜合征患者中發(fā)現(xiàn)了JUP的純合子突變，但對(duì)它雜合子突變還需要進(jìn)一步研究探討[20]。

2.3 DSP

DSP 編碼橋粒斑蛋白(desmoplakin)，存在兩種亞型DSP1 和DSP2。其中DSP1 是表達(dá)于心肌的蛋白，其對(duì)維持心肌組織的完整性至關(guān)重要，該蛋白的功能異常會(huì)出現(xiàn)心肌細(xì)胞死亡、脂代謝異常、必臟發(fā)育缺陷[21]。DSP 的隱性突變會(huì)導(dǎo)致心臟-皮膚綜合征即Carvajal 綜合征，主要是使左心室受累的，另外，有研究發(fā)現(xiàn)DSP 的突變與ARVC 的女性患者發(fā)病密切相關(guān)[22]。

2.4 DSG2和DSC2

DSG2 和DSC2 編碼橋粒芯膠蛋白(desmoglein-2,-2 DSG2)、橋粒芯糖蛋白-2(desmocollin-2,DSC2)，屬于橋粒鈣粘素蛋白家族，共同構(gòu)成橋粒的跨膜結(jié)構(gòu)，維持細(xì)胞間的完整性。DSG2 是唯一在心肌表達(dá)的亞型。它們的突變均可導(dǎo)致ARVC，Syrris 等研究發(fā)現(xiàn)DSG2 基因突變外顯率高，導(dǎo)致ARVC 嚴(yán)重程度出現(xiàn)不同，常導(dǎo)致左心室受累，典型心電圖改變少見[23]。DSG2與PKP2比較而言更高頻率的會(huì)累及左心室損傷[24]。

3 非橋?；虻耐蛔?/h2>

3.1 RYR2

RYR2 編碼心肌離子通道膜受體-2（ryanodine receptor-2），是心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)上主要的鈣釋放通道，參與心肌的興奮收縮耦聯(lián)過(guò)程，它的突變與ARVC2 亞型密切相關(guān)，主要導(dǎo)致青少年突發(fā)性心臟死亡、多形性室性心動(dòng)過(guò)速[25]。

3.2 TGFβ3

TGFβ3 編碼轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β-3（transforming growth factorβ-3）, 是轉(zhuǎn)錄生長(zhǎng)因子家族的成員，具有刺激組織纖維化、調(diào)節(jié)細(xì)胞粘著作用。TGFβ3 的突變與ARVC1 亞型相關(guān)，TGFβ3 表達(dá)增高可引起心肌細(xì)胞纖維化[26]。在2005年首次報(bào)道與ARVC有關(guān)[27]，但該基因突變的發(fā)生率比較低。

3.3 TMEM43

TMEM43 基因編碼跨膜蛋白43。目前對(duì)TMEM43的功能了解還很少，初步推測(cè)該基因在脂代謝方面發(fā)揮重要功能。脂代謝途徑的異常可能是造成ARVC 發(fā)病過(guò)程中纖維脂肪替代的原因之一[28]。研究發(fā)現(xiàn)，TMEM43 的基因突變能夠引發(fā)ARVC5亞型[29]。閆玉清等以小鼠心肌細(xì)胞HL-1為模型，研究了TMEM43的突變與ARVC5的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)TMEM43 p.S358L 突變使粘連蛋白（Zonula occludens，ZO-1）和橋粒蛋白（Plakoglobin，JUP）表達(dá)水平降低，可能影響了心肌細(xì)胞的連接，使心肌細(xì)胞電傳導(dǎo)不均勻，傳導(dǎo)速度減慢[30]。

3.4 DES

DES編碼結(jié)蛋白，是成熟的骨骼肌和心肌細(xì)胞中的中間絲蛋白，連接細(xì)胞中的收縮結(jié)構(gòu)和閏盤，連接細(xì)胞核及胞漿中其他結(jié)構(gòu)。2009年首次報(bào)道DES突變與ARVC發(fā)病相關(guān)[31]，DES突變率比較低，但是發(fā)現(xiàn)它的突變會(huì)影響心肌層的閏盤結(jié)構(gòu)[32]。

3.5 TTN

TTN基因編碼肌聯(lián)蛋白，是心肌中最大的一個(gè)蛋白質(zhì)。它的突變引發(fā)的ARVC 臨床癥狀比較明顯，常累及左心室、繼而引起雙室改變[33]。

其他幾個(gè)在ARVC 患者中新發(fā)現(xiàn)的突變基因PLN編碼受磷蛋白phospholamban，）、LMNA編碼核纖層蛋白（laminA/C，）、SCN5A 編碼心肌鈉通道蛋白（cardiac sodium channel）、CTNNA3編碼α-T連環(huán)蛋白（α-T-catenin）與ARVC 表型的關(guān)聯(lián)性目前還不清楚[34]。

4 ARVC致病的機(jī)制

4.1 橋?；蛲蛔?/h3>

橋?；蛲蛔儠?huì)干擾橋粒蛋白與心肌細(xì)胞核、縫隙連接蛋白及離子通道間的信號(hào)通路，橋粒蛋白功能異常使心肌細(xì)胞連接受損，導(dǎo)致心肌細(xì)胞分離和死亡，從而引發(fā)ARVC 的臨床表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，Naxos 病人的心肌組織中PG 在細(xì)胞連接處的定位減少，縫隙連接蛋白CX43 的表達(dá)降低[35]。carvajal綜合征中，DSP 和PG 在閏盤中的表達(dá)降低，同時(shí)CX43的表達(dá)也顯著減少[36]。在攜帶PKP2突變的典型的ARVC病例中，閏盤蛋白也有相似的表達(dá)量的改變[37]。由此推測(cè)PG 從細(xì)胞連接處到細(xì)胞核的再分布可能是ARVC疾病的最后共同通路，機(jī)械偶聯(lián)的損傷通過(guò)縫隙連接的重塑導(dǎo)致電偶聯(lián)的異常，縫隙連接蛋白的表達(dá)減少或重塑能引起心肌細(xì)胞電傳導(dǎo)減慢，因此出現(xiàn)心電不穩(wěn)定的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致心肌肌細(xì)胞損傷，這些說(shuō)明縫隙連接減少或重塑早于心肌纖維脂肪替代發(fā)生，解釋ARVC發(fā)病過(guò)程中心律失常首先出現(xiàn)的原因。

4.2 Wnt/β-catenin信號(hào)通路

Wnt/β-catenin 信號(hào)通路被認(rèn)為調(diào)控了纖維脂肪組織生成及心肌細(xì)胞調(diào)亡[38]。Lombardi等在過(guò)表達(dá)野生型PG 及截短型PG 的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)PG 的核轉(zhuǎn)位促進(jìn)了脂肪組織的生成，而這種刺激作用正是由于Wnt信號(hào)通路的抑制及促脂肪生成基因的表達(dá)引起的[39]。這些數(shù)據(jù)均說(shuō)明Wnt/β-catenin 通路在ARVC 發(fā)病過(guò)程中的重要作用。Chen 等利用ARVC 患者心肌樣本、小鼠模型以及PKP2 敲低的HL-1心肌細(xì)胞進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Hippo/YAP 信號(hào)通路激活與ARVC中心細(xì)胞間黏附受損有關(guān)[40]。由于編碼閏盤蛋白的基因突變導(dǎo)致閏盤結(jié)構(gòu)的損壞影響了蛋白激酶 C-α（protein kinase C-α isoform，PKC-α）的定位，進(jìn)而引起Hippo通路上游因子神經(jīng)纖維瘤蛋白-2（neurofibromin-2，NF-2）的激活，因此下游的Hippo 激酶被磷酸化，使效應(yīng)分子Yes 相關(guān)蛋白(Yes Associated Protein,YAP)磷酸化失活，經(jīng)過(guò)一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終抑制Wnt/β-catenin 通路，使ARVC 心肌組織中的脂肪組織生成增多。因此，Hippo/YAP 信號(hào)通路在ARVC 中的致病機(jī)制可能是通過(guò)在心肌組織中激活后引起脂肪組織生成增多，從而產(chǎn)生了典型的ARVC病理改變。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著對(duì)ARVC致病基因突變的系統(tǒng)篩查和鑒別以及更加詳細(xì)的了解與表型的關(guān)系，為總結(jié)既包括臨床病理學(xué)又包括基因突變檢測(cè)為基礎(chǔ)的新的診斷標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支持，從而為臨床ARVC的早期診斷奠定基礎(chǔ)，也為更系統(tǒng)深入地揭示ARVC致病的分子機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)高危人群的早期干預(yù)，防止猝死提供理論支持。