RYR2基因新突變致心源性猝死一家系研究

申童 喻青松 董颯英

【摘要】目的 以1例心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）案例為研究對(duì)象，尋找與SCD相關(guān)的致病基因突變。方法 對(duì)1例SCD病例樣本及其直系親屬樣本，通過靶向二代測(cè)序檢測(cè)相關(guān)基因的外顯子，并通過Sanger測(cè)序?qū)Y(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果 受檢者攜帶RYR2基因上的錯(cuò)義突變c.G4107C（p.E1369D），該突變位于RYR2基因的第31號(hào)外顯子，第1369位谷氨酸（E）變成天冬氨酸（D）。受檢者親屬中該突變的攜帶者均存在勞動(dòng)性呼吸困難、胸痛等癥狀。結(jié)論 RYR2基因上的錯(cuò)義突變c.G4107C（p.E1369D）可能是一個(gè)導(dǎo)致心源性猝死的致病突變。

【關(guān)鍵詞】心源性猝死；高通量測(cè)序；RYR2

【中圖分類號(hào)】R541 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】ISSN.2095-6681.2019.6..03

Sudden cardiac death caused by RYR2 gene mutations：

a report of pedigree analysis

SHEN Tong1，YU Qing-song2，DONG Sa-ying1

（1.Lepu （Beijing） Medical Devices Co.Ltd； Beijing102200，China；

2.Beijing University of Chemical Technology College of Life Sciences and Technology；Beijing 100029，China）

【Abstract】Objective To find the mutation of disease-causing genes of sudden cardiac death（SCD） in one case by high-throughput sequencing. Methods DNA samples of one SCD case and his relatives were sequenced by targeted sequencing. The results was confirmed by standard Sanger method.Results A novel missense mutation c.G4107C （p.E1369D） in RYR2 gene was identified in this case. The mutation lying in exon 31 of RYR2 gene， transformed the Glutamic acid （E） to Aspartic acid （D）.The mutation carriers of his relatives showed clinical signs with dyspnea on exertion and chest pain.Conclusion The novel missense mutation c.G4107C （p.E1369D） in RYR2 gene are likely to cause SCD.

【Key Words】Sudden cardiac death（SCD）；High-throughput sequencing；RYR2

心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）是一種常見的死亡原因。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的SCD發(fā)病率約為每十萬(wàn)人41.8[1]，每年發(fā)生的SCD病例約為50萬(wàn)。

遺傳性心臟病主要包括原發(fā)性心電疾病與遺傳性結(jié)構(gòu)性心臟病兩大類，具有高度的SCD風(fēng)險(xiǎn)。原發(fā)性心電疾病包括長(zhǎng)QT綜合征、Brugada綜合征、短QT綜合征、兒茶酚胺敏感性多形性室速等，遺傳性結(jié)構(gòu)性心臟病包括肥厚型心肌病、擴(kuò)張型心肌病、致心律失常性右室心肌病、限制型心肌病等[2-4]。隨著醫(yī)學(xué)與分子遺傳學(xué)研究的發(fā)展與不斷深入，基因突變被證實(shí)與遺傳性心臟病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，基因檢測(cè)成為對(duì)此類疾病進(jìn)行明確診斷的必要手段，對(duì)SCD高危患者通過早期的基因篩查也有助于SCD的預(yù)防、危險(xiǎn)分級(jí)與治療。

靶向測(cè)序是將感興趣的基因區(qū)域通過靶向捕獲進(jìn)行富集后再進(jìn)行高通量測(cè)序的研究策略[5]，相較于全外顯子測(cè)序其成本較低、目標(biāo)區(qū)域測(cè)序深度高、所需時(shí)間短，更有利于研究特定區(qū)域的遺傳變異。本研究利用靶向測(cè)序技術(shù)對(duì)1例SCD進(jìn)行基因檢測(cè)，以期發(fā)現(xiàn)致病突變，為進(jìn)一步探索SCD的分子病理和發(fā)病機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 也拿走了

猝死病例1例，男，54歲。運(yùn)動(dòng)后突然倒地死亡，生前具有勞動(dòng)性呼吸困難、胸痛等癥狀，就醫(yī)時(shí)排除了冠心病、高血壓等疾病的可能性，但是未能得到明確診斷。通過詢問其親屬，發(fā)現(xiàn)家族中多人具有勞動(dòng)性呼吸困難的癥狀，因此高度懷疑是基因突變所致。同時(shí)入組262名健康對(duì)照人群。

1.2 基因檢測(cè)

從外周血白細(xì)胞中提取基因組DNA，通過靶向測(cè)序?qū)?9個(gè)SCD相關(guān)基因（ABCC9，ACTC1，ACTN2，AKAP9，ANK2，BAG3，CACNA1C，CACNA2D1，CACNB2，CASQ2，CAV3，CRYAB，CSRP3，DES，DMD，DSC2，DSG2，DSP，F(xiàn)KTN，GLA，GPD1L，HCN4，JPH2，JUP，KCND3，KCNE1，KCNE2，KCNE3，KCNE5，KCNH2，KCNJ2，KCNJ5，KCNJ8，KCNQ1，LAMP2，LDB3，LMNA，MYBPC3，MYH6，MYH7，MYL2，MYL3，MYOZ2，MYPN，NEBL，NEXN，PKP2，PLN，PRKAG2，RANGRF，RYR2，SCN1B，SCN2B，SCN4B，SCN5A，SGCD，SNTA1，TAZ，TCAP，TMEM43，TMPO，TNNC1，TNNI3，TNNT2，TPM1，TRDN，TRPM4，TTN，VCL）進(jìn)行檢測(cè)?；蚪MDNA超聲片段化后，利用DNA探針（Roche，Switzerland），富集包含目標(biāo)區(qū)域的基因組DNA片段，并且構(gòu)建DNA文庫(kù)，利用Illumina二代測(cè)序平臺(tái)（IlluminaInc，USA）進(jìn)行大規(guī)模平行測(cè)序。所得測(cè)序數(shù)據(jù)通過BWA（0.7.12）軟件與人類基因組參考序列（GRCh37/hg19）進(jìn)行拼接比對(duì)，并利用GATK軟件尋找目標(biāo)區(qū)域的變異。排

除1000 Genomes Project （T1GP；http：//www.1000genomes.org/）[6]和Exome Aggregation Consortium（ExAC；http：//exac.broadinstitute.org/about）[7]中人群頻率高于1%的堿基改變。符合上述標(biāo)準(zhǔn)的非同義突變通過Sanger測(cè)序進(jìn)行確認(rèn)。PCR擴(kuò)增RYR2基因第31號(hào)外顯子，上游引物為：5' ATCGCTTCTTCGTTTGCTA 3'；下游引物為：5' GACCCTTTACTCTGGACTGT 3'。PCR 純化后Sanger測(cè)序確定突變。

2 結(jié) 果

2.1 基因檢測(cè)結(jié)果

受檢者攜帶RYR2基因上的錯(cuò)義突變c.G4107C（p.E1369D），該突變位于RYR2基因的第31號(hào)外顯子，第1369位谷氨酸（E）變成天冬氨酸（D），突變基本信息見表1。受檢者親屬中也有多位攜帶此突變（圖1-A，1-B）。該突變目前沒有相關(guān)報(bào)道，致病性未知，同時(shí)在262例對(duì)照組中也沒有檢測(cè)到這一突變。但是通過不同物種RYR2基因編碼氨基酸的保守型分析可以發(fā)現(xiàn)，此突變位于RYR2的保守序列（圖1-C），因此突變致病的可能性

較高。

2.2 臨床表現(xiàn)

受檢者生前及其親屬的臨床表現(xiàn)見表2。受檢者A于45歲時(shí)，因勞動(dòng)性呼吸困難、胸痛及一過性暈厥等癥狀就診，心電圖顯示竇性心動(dòng)過速，超聲心動(dòng)圖結(jié)果正常，未能明確診斷。受檢者多名親屬存在勞動(dòng)性呼吸困難、胸痛、心律失常等癥狀，由于當(dāng)?shù)蒯t(yī)療條件所限以及個(gè)人健康意識(shí)缺乏，這些親屬當(dāng)時(shí)并沒有得到明確診斷，也沒有采取必要的預(yù)防措施。

3 討 論

本例SCD死者在疲勞狀態(tài)下突然倒地，迅速死亡，符合心源性猝死的發(fā)病特征。死者生前長(zhǎng)時(shí)間存在勞動(dòng)性呼吸困難、胸痛等癥狀，但是由于所在地區(qū)醫(yī)療條件所限，僅排除了冠心病、高血壓等疾病的可能性，未能明確確診。

通過對(duì)受檢者親屬健康信息的咨詢，我們高度懷疑此例SCD是由基因突變引起的，隨后的基因檢測(cè)結(jié)果以及家系的遺傳分析也證實(shí)了這一點(diǎn)。我們將這一結(jié)果反饋給了死者親屬，但是親屬因心理壓力未能配合進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，所以我們未能對(duì)這一突變導(dǎo)致的遺傳性心臟病進(jìn)行明確診斷。

RYR2基因編碼的蛋白——蘭尼丁受體蛋白是心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)上的鈣離子釋放通道，作為重要的一員參與心肌興奮-收縮偶聯(lián)過程[8-10]。RYR2是目前在細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的最大的離子通道蛋白，與CPVT、ARVC及特發(fā)性心室顫動(dòng)相關(guān)的RYR2基因突變多達(dá)100多個(gè)，且多集中于發(fā)現(xiàn)的3個(gè)突變集簇Hot domain（氨基酸殘基1-466，246-2534，

3778-4201）[11-12]。本例SCD死者攜帶的突變就位于其中一個(gè)Hot domain內(nèi)。

本次研究確認(rèn)RYR2基因的c.G4107C（p.E1369D）突變可能是一個(gè)導(dǎo)致心源性猝死的致病突變。在先證者的多位親屬中也發(fā)現(xiàn)了這一突變，我們建議親屬中的突變陽(yáng)性個(gè)體及早采取干預(yù)措施，防治惡性心律失常的發(fā)生。此外，基因篩查對(duì)受檢者親屬生育下一代提供了遺傳咨詢依據(jù)，幫助優(yōu)生優(yōu)育。

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本文編輯：趙小龍