肺動脈高壓易感基因研究進(jìn)展

楊光，王壘，吳守振

·綜述·

肺動脈高壓易感基因研究進(jìn)展

楊光，王壘，吳守振

710021 西安醫(yī)學(xué)院（楊光）；710003 西安市兒童醫(yī)院心內(nèi)科（王壘），檢驗(yàn)科（吳守振）

肺動脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）是一類由多種病因引起肺動脈壓力進(jìn)行性升高，最終導(dǎo)致右心衰竭，甚至死亡的惡性心肺疾病。PAH 病因繁雜，臨床早期診斷困難，長期生存率低。目前認(rèn)為，遺傳及環(huán)境因素共同參與 PAH 的肺血管重構(gòu)過程，其中遺傳是 PAH，尤其是特發(fā)性肺動脈高壓（idiopathic pulmonary arterial hypertension，IPAH）和遺傳性肺動脈高壓（heritable pulmonary arterial hypertension，HPAH）發(fā)生發(fā)展的重要因素，有 25% ～ 30% 的 IPAH 患者發(fā)病與孟德爾遺傳因素有關(guān)[1]。自從骨形成蛋白 II 型受體（bone morphogenetic protein type II receptor, BMPR2）被發(fā)現(xiàn)是 PAH 易感基因以來，科研人員相繼發(fā)現(xiàn)了眾多 PAH 易感基因。

1 TGF-β 信號通路相關(guān)基因

1.1 BMPR2

BMPR2 基因位于染色體 2q31-32[2]，編碼 TGF-β 超家族成員BMPR2 蛋白，目前已發(fā)現(xiàn)大約 370 種 PAH 相關(guān)的 BMPR2 突變基因型，其中無義突變、錯義突變、移碼突變和基因重排最常見[3]。70% ～ 80% 的 HPAH 和 10% ～ 20% 的 IPAH 與 BMPR2 變異相關(guān)。PAH 患者中，BMPR2 突變者與 BMPR2 非突變者相比較，其發(fā)病時間平均提前 10 年，肺血管阻力升高約 35%，平均肺動脈壓升高 8 mmHg，心輸出量降低約 15%，急性血管舒張試驗(yàn)反應(yīng)性更低（3% vs 16%），且低年齡人群（平均年齡 35.4 歲）發(fā)生死亡和肺移植的風(fēng)險更高[4]。經(jīng)典信號通路中，在結(jié)合 BMP 配體時，BMPR（ActRIIA 和 ActRIIB）招募、復(fù)合和磷酸化 BMP-1 型受體，進(jìn)一步磷酸化下游的 SMADs，這些蛋白與通用型 SMAD（如 SMAD4）形成復(fù)合物，并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，與 BMP 反應(yīng)元件 DNA 序列結(jié)合；因此，該復(fù)合物作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，通過結(jié)合在細(xì)胞增殖、凋亡和遷移中起關(guān)鍵作用的 BMP 反應(yīng)元件，包括 DNA 結(jié)合抑制劑 1、2和 3（ID1、ID2、ID3）或細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1A和 2B（CDKN1A 和 CDKN2B），調(diào)節(jié)靶基因表達(dá)。除了經(jīng)典的 SMADs 信號通路外，BMPR2 還激活幾種非典型的 BMP 信號通路，包括 p38 絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）、磷酸肌醇 3-激酶（PI3K）/Akt 信號、過氧化物酶體增殖物激活受體 γ（PPARγ）/載脂蛋白 E（ApoE）/高密度脂蛋白膽固醇（HDLC）、Wnt 通路、小窩蛋白、Rho-GTPases、蛋白激酶 C（PKC）信號和 Notch 信號通路[5]，BMPR2 通過上述多種機(jī)制調(diào)控細(xì)胞增殖、分化與凋亡。

大量研究證實(shí)功能失調(diào)的 BMPR2 信號是 PAH 的關(guān)鍵特征。IPAH 患者肺血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷-修復(fù)失衡，維持肺血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、DNA 損傷修復(fù)及基因穩(wěn)定性的 BMPR2-BRCA1 軸表達(dá)明顯下調(diào)，造成 DNA 修復(fù)異常和細(xì)胞凋亡抵抗，引起內(nèi)皮細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p傷、血管重塑及血流動力學(xué)改變等臨床表征[6]；炎癥細(xì)胞因子 IL-1β、TNF-α 下調(diào) BMPR2 表達(dá)，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，這些細(xì)胞對 BMP9 誘導(dǎo)的成骨分化作用更敏感，最終導(dǎo)致管壁鈣化[7]；HIV 病毒蛋白通過 miR-126a 負(fù)向調(diào)節(jié) BMPR2 表達(dá)，誘導(dǎo)肺平滑肌細(xì)胞增殖[8]；BMPR2 突變心肌細(xì)胞的線粒體功能和胰島素代謝異常，心肌細(xì)胞胰島素抵抗增強(qiáng)，葡萄糖攝取減弱，脂質(zhì)攝取增強(qiáng)，導(dǎo)致 PAH 右心室脂質(zhì)毒性變化[9]；在對一例 HPAH 合并疑似遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥（hereditary hemorrhagic telangiectasia，HHT）患兒基因分析時發(fā)現(xiàn)了 BMPR2 新突變[10]，佐證了 BMPR2 變異者的支氣管血管、肺動靜脈及毛細(xì)血管網(wǎng)之間更容易形成異常吻合這一結(jié)論[11]。所有異常信號最終都?xì)w于內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞功能障礙的共同途徑上，伴隨著凋亡和增殖信號的失衡、血管收縮和血管壁結(jié)構(gòu)變化，遠(yuǎn)端肺血管的進(jìn)行性閉塞導(dǎo)致肺血管阻力和右心室后負(fù)荷增加，引起右心室衰竭和死亡[5]。近年來，BMPR2 的靶向治療主要有三種思路：①靶向調(diào)節(jié) BMPR2 受體，增加其活性；②通過調(diào)節(jié) BMPR2 上游的信號，增加細(xì)胞表面的受體可用性；③通過靶向相互作用的信號通路重建 BMPR2 下游信號。重組 BMP9 防止內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，可改善 PAH 臨床癥狀[12]。目前已有一些藥物顯示出良好的藥理學(xué)效應(yīng)，如他克莫司通過對 FKBP12 和鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的雙重抑制，激活下游經(jīng)典及非經(jīng)典 BMPR2 信號途徑，臨床IIa 期試驗(yàn)提示其具有良好的安全性及耐受性[13]。利用腺病毒載體向 PAH 小鼠靶向注入 BMPR2 基因，發(fā)現(xiàn)其肌肉化血管得到改善，盡管目前尚未進(jìn)行人體試驗(yàn)，但仍然顯示出基因干預(yù)的良好前景[14]。PKC 通路信號抑制劑恩扎妥林可有效逆轉(zhuǎn) PAH 相關(guān)表型[15]，伴侶 4-苯基丁酸（4-PBA）通過增加 BMPR2 穿梭至細(xì)胞膜表面的頻率，提高該受體利用率[16]。依那西普、紫杉醇可通過負(fù)向調(diào)節(jié) TGF-β 抑制性通路，增加 BMPR2 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[17]。體外試驗(yàn)顯示 FK506 和恩扎妥林對 BMPR2 信號激活顯示出相加效應(yīng)，進(jìn)一步探討 BMPR2 受體及其下游信號的潛在疊加效應(yīng)可能具有治療價值[15]。

BMPR2 外顯率約 20%[18]，提示有其他因素參與其表觀遺傳過程。與男性相比，攜帶有害 BMPR2 突變體的女性更容易患 PAH[19]。越來越多的證據(jù)表明 PAH 與內(nèi)源性雌激素的合成與代謝功能失調(diào)、促有絲分裂雌激素代謝產(chǎn)物累積有關(guān)。16-羥基雌酮（16OHE1）抑制正常 BMP 通路信號，增加 BMPR2 突變外顯率。有趣的是，雌激素的甲氧基代謝物反而有肺血管保護(hù)作用[20]。肥胖也可通過影響雌激素代謝參與 PAH 發(fā)病[21]，芳香化酶作為內(nèi)源性雌激素合成的重要酶，目前，已有小規(guī)模臨床試驗(yàn)表明其抑制劑阿那曲唑能改善男性及絕經(jīng)婦女的 6 分鐘步行試驗(yàn)[22]。最新研究發(fā)現(xiàn)了一種新的心臟保護(hù)性 E2-ERα-BMPR2-apelin 軸，也為 PAH 右心室靶向治療提供了新方向[23]。動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增長，實(shí)驗(yàn)小鼠的心輸出量、肺血管阻力及體循環(huán)壓均呈現(xiàn)惡化趨勢，PAH 外顯率隨之升高[24]。此外，微小核糖核酸（miRNA）常通過抑制相關(guān)翻譯過程調(diào)節(jié)基因表達(dá)，尤其是 miR-29、miR-124、miR-140、miR-204作為 PAH 生物標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)的優(yōu)勢，日益受到重視[25]；基于人工補(bǔ)充 miRNA 類似物或抑制特定 miRNA 表達(dá)的治療方法，目前一些基于微小核糖核酸的藥物尚處于臨床試驗(yàn)中，療效有待觀察[26]。miRNA 臨床測定及其分子本身的不穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)運(yùn)方式和非靶效應(yīng)特點(diǎn)，仍然是該領(lǐng)域研究的巨大挑戰(zhàn)[27-28]。PAH 患者代謝明顯紊亂，肺血管內(nèi)皮細(xì)胞有氧代謝減少，糖酵解增加，谷氨酰胺分解增加，脂肪酸氧化減少，加速一氧化碳代謝等變化引起內(nèi)皮細(xì)胞異常增殖、血管增生及右心重塑等表型，異常高表達(dá)的精氨酸酶通過裂解精氨酸，減少內(nèi)皮依賴性的一氧化氮合酶（eNOs）合成，使血管舒張功能受損，此外，還原和氧化細(xì)胞環(huán)境、三羧酸循環(huán)等代謝途徑也存在異常，這些研究為 PAH 治療提供了眾多新靶點(diǎn)，目前，已有一些針對糖代謝途徑的藥物，如丙酮酸脫氫酶激酶抑制劑二氯乙酸鹽、以糖酵解酶烯醇化酶（ENO）為靶點(diǎn)的 PFKFB3 在降低 PAH模型大鼠糖代謝及改善右心室功能方面已經(jīng)取得了一些成功[29]。這些研究都提示包括性別、年齡在內(nèi)的多種因素參與 PAH 發(fā)病。在有害的 BMPR2 突變背景下，還可能有多種遺傳因素及環(huán)境的“二次打擊”也促使 PAH 發(fā)病，需要進(jìn)一步探索[30]。

1.2 ALK1

遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥（HHT）是以皮膚黏膜毛細(xì)血管擴(kuò)張、反復(fù)鼻出血、動靜脈畸形（尤以肺部、肝臟和顱腦血管畸形多見）為特征的常染色體顯性遺傳病，HHT 常合并 PAH[31]。HHT 的重要遺傳學(xué)病因是編碼激活素受體樣激酶 1（activin receptor-like kinase 1，ALK1）和內(nèi)皮素（endolin，ENG）受體的基因發(fā)生突變。Chen 等[32]研究顯示中國漢族人群的 ALK1 和 ENG 變異率分別為 57.1% 和 14.3%，同時還發(fā)現(xiàn)了位于 ENG 第 8 和 14 號外顯子的兩個新突變位點(diǎn)。PAH 的發(fā)生與 BMP 通路抑制和TGF-β通路異常活化密切相關(guān)，提高 ALK1/ENG 蛋白表達(dá)，改善其功能是取得突破性治療的關(guān)鍵。細(xì)胞和動物實(shí)驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)多種調(diào)節(jié)劑，其中包括：①PI3K 抑制劑，可抑制動靜脈畸形形成；②酪氨酸激酶抑制劑TKIS，能改善貧血和胃腸道出血；③整合素激活劑 CXCL12，使內(nèi)皮素與白細(xì)胞、周細(xì)胞或血小板上相應(yīng)的整合素結(jié)合；④BMP9 作用于 ENG 和 ALK1 的上游，其阻斷可加重 HHT 癥狀；⑤氧化甾醇和其他核 LXR 激動劑能夠上調(diào) ENG 的表達(dá)；⑥可溶性內(nèi)皮素、TRC105 和 ACE-041，均具有抗血管生成作用，進(jìn)一步研究這些靶點(diǎn)，對于 PAH 診治至關(guān)重要[33]。

2 非 TGF-β 信號通路相關(guān)基因

2.1 KCNK3

KCNK3 編碼TASK-1（K2P3.1），是一種雙孔鉀離子通道，存在于包括人 PASMCs 在內(nèi)的多種細(xì)胞膜上，主要作用是維持細(xì)胞膜靜息電位，調(diào)節(jié)肺血管緊張性[34]。Ma 等[35]通過研究一個原發(fā)性 PAH 家系，發(fā)現(xiàn)包括c.608G→A（G203D）在內(nèi)的 6 種 KCNK3 錯義突變，證實(shí)該基因?yàn)?PAH 致病候選基因，這些雜合錯義突變均為有害突變，電生理學(xué)研究顯示其均可導(dǎo)致離子通道功能喪失，而磷酸酯酶抑制劑ONO-RS-082 可改善受損通道的部分功能。研究顯示有 1.3% IPAH 和 3.2% HPAH 攜帶這些突變基因，2/9 的 KCNK3 突變攜帶者無臨床表現(xiàn)，提示 KCNK3突變不完全外顯。2016 年，Navas Tejedor 等[36]發(fā)現(xiàn)了該基因2 個新錯義突變（p.Gly106Arg 和 p.Leu214Arg），p.Gly106Arg 是發(fā)現(xiàn)的首個 KCNK3 純合突變，該突變可能通過修飾位于鉀離子通道跨膜蛋白 106 位的甘氨酸參與 PAH 發(fā)病，正常情況下該位點(diǎn)介于膜內(nèi)區(qū)和跨膜區(qū)之間，高度保守。2017 年，研究人員發(fā)現(xiàn)了日本首例 KNCK3 突變（p.Gly203Asp）[37]。研究發(fā)現(xiàn)，KCNK3 敲除，小鼠的肺血管平滑肌細(xì)胞膜靜息 K+電流明顯減弱，呈現(xiàn)去極化興奮狀態(tài)，肺組織廣泛微血管收縮，右室收縮壓升高；其末端肺血管（直徑 < 30 μm）密度增加，微小血管肌化，膠原廣泛交聯(lián)。血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)因子 CD31 和 VWF 表達(dá)失衡，導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷[38]。實(shí)驗(yàn)小鼠 PASMCs 內(nèi) HIF1-α 表達(dá)上調(diào)，肺血管低氧易感性增加；ERK1/2 和 Akt 的Thr308 磷酸化信號通路激活；凋亡抑制基因家族成員生存素表達(dá)增多；這些途徑均可導(dǎo)致 PASMCs 異常增殖，形成 PAH 病理基礎(chǔ)。電鏡下觀察 KCNK3 表達(dá)缺失的 PAH 模型小鼠的內(nèi)皮細(xì)胞胞膜，其表面的小窩蛋白分布異常，小窩結(jié)構(gòu)變淺，提示 KCNK3 可能通過影響內(nèi)皮細(xì)胞物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能；同 BMPR2 突變類似，人類 siRNA-KCNK3-hPASMCs 細(xì)胞模型發(fā)現(xiàn)，線粒體膜發(fā)生同細(xì)胞膜相似的去極化，且部分線粒體膜裂解，進(jìn)一步證實(shí)了 PAH 發(fā)病與亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能異常相關(guān)。最新研究[39]發(fā)現(xiàn)，維生素 D 缺乏的 PAH 大鼠心肌細(xì)胞表面電壓門控性和酸敏感性鉀離子電流減弱，內(nèi)皮細(xì)胞功能惡化，PASMCs 去極化，動脈肌化，引起肺動脈壓力中度升高，可能與 VDR 靶基因表達(dá)失調(diào)有關(guān)，維生素 D 活性形式骨化三醇可顯著增加 KCNK3 表達(dá)，改善臨床癥狀，鑒于 VDR 靶基因眾多，且早期預(yù)防價值大，應(yīng)該進(jìn)一步深入研究 VDR 相關(guān)基因及其分子機(jī)制。

2.2 TopBP1

TopBP1 與人乳腺癌蛋白 1（breast cancer 1 protein，BRCA1）的 C 末端 BRCT 結(jié)構(gòu)域同源，在蛋白連接、DNA 復(fù)制啟動、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、DNA 損傷修復(fù)及細(xì)胞周期“檢查點(diǎn)”等方面至關(guān)重要[40]。2013 年，de Jesus Perez 等[41]通過全外顯基因測序證實(shí)TopBP1 為 IPAH 的易感基因。IPAH 患者血管內(nèi)皮細(xì)胞的 TopBP1 表達(dá)減少，使內(nèi)皮細(xì)胞 DNA 損傷及凋亡易感性增加，修復(fù)其表達(dá)可明顯減少細(xì)胞凋亡，改善血管損傷；進(jìn)一步功能研究發(fā)現(xiàn) p.S817L 為意義不明確突變，p.R309C 為致病性突變，p.N1042S 為良性突變，提示單純基因突變不可能是 PAH 的唯一致病因素，存在其他因素影響其臨床表征，需要進(jìn)一步功能研究闡明影響突變基因蛋白功能的潛在因素[42]。BRCA1 通過 BMPR2-BRCA1 環(huán)路調(diào)節(jié) BMPR2 表達(dá)[6]，提示與其含有同源結(jié)構(gòu)的TopBP1 也可能通過類似或其他機(jī)制影響 BMPR2 表達(dá)。

2.3 TBX4

目前認(rèn)為，TBX4（T-Box transcription factor 4）（可能還有附近的其他基因座，包括 TBX2）的突變是一種以異常的可變表達(dá)為特征的綜合征，如骨骼發(fā)育不良（包括手腳發(fā)育異常）、發(fā)育遲緩、聽力損失、先天性心臟病缺損（如動脈導(dǎo)管未閉、房間隔缺損、主動脈瓣缺損）和 PAH[43]。研究發(fā)現(xiàn)兒童 TBX4 突變率高于成人，法國 TBX4 相關(guān) PAH 研究顯示女性占優(yōu)勢，年齡分布呈雙峰型，通常在兒童時期或 40 歲以后出現(xiàn)[44]，與 BMPR2 相關(guān)的 PAH 一樣，女性占優(yōu)勢表明性別因素參與了 TBX4 突變體的 PAH 發(fā)病機(jī)制，值得注意的是，TBX4 突變常出現(xiàn)肺發(fā)育缺陷[45]，這也為 PAH 分類帶來新的變化，究竟 TBX4 突變的 PAH 患者屬于肺發(fā)育異常因素還是遺傳因素，仍需要進(jìn)一步探索 TBX4 信號的分子和其他特征，尤其是與肺血管系統(tǒng)和表型變異的研究。

2.4 CBLN2

CBLN2 是目前唯一一個經(jīng)全基因組關(guān)聯(lián)研究證實(shí)的 PAH 易感基因，該基因突變使 PAH 發(fā)病風(fēng)險增加1.97 倍[46]，相繼有研究[47-48]在慢性血栓栓塞性肺動脈高壓（CTEPH）及系統(tǒng)性紅斑狼瘡性肺動脈高壓（SLE-PAH）患者中發(fā)現(xiàn)了 CBLN2 新突變位點(diǎn)，目前，CBLN2 作為 PAH 易感基因，研究甚少，具體機(jī)制有待闡明。

2.5 新發(fā)現(xiàn)的致病基因

3 遺傳咨詢

目前已經(jīng)在 IPAH、HPAH、PAH-CHD 及肺靜脈閉塞病/肺毛細(xì)血管?。╬ulmonary veno-occlusive disease or pulmonary capillary hemangiomatosis，PVOD/PCH）等多種類型 PAH 中發(fā)現(xiàn)了突變基因，法國對上述高危人群提供遺傳咨詢及基因檢測，2015 年歐洲心臟病學(xué)會（ESC）和歐洲呼吸學(xué)會（ERS）發(fā)布《肺動脈高壓診斷和治療指南》建議對患有 PAH 或 PVOD/PCH 病的成人和兒童以及有攜帶易感突變風(fēng)險的成人親屬進(jìn)行遺傳咨詢和檢測。臨床醫(yī)師應(yīng)該在技術(shù)允許的條件下，向這些高危群體及其家庭成員告知遺傳風(fēng)險，以便進(jìn)行篩查和早期診斷。家庭中的基因檢測應(yīng)該從受影響個體開始，如果家族突變已知，并且未受影響的家族成員該突變檢測為陰性，那么該成員患 PAH 的風(fēng)險與普通人群相同，這不僅有助于協(xié)助診斷，更能提供充分的心理安慰；即使沒有進(jìn)行基因檢測，也應(yīng)該讓患者了解其臨床癥狀及體征，以確保診斷的時效性。鑒于外顯率的不完全、生殖問題、基因歧視以及伴隨基因病的各種社會心理問題，在基因檢測前，應(yīng)進(jìn)行充分的基因教育及咨詢，這些工作需要專業(yè)的臨床醫(yī)師、基因咨詢師、遺傳學(xué)家及檢測機(jī)構(gòu)共同完成[1]。

4 展望

自 20 世紀(jì) 50 年代以來，PAH 的遺傳學(xué)研究快速發(fā)展，這些研究不僅從基因和分子層面揭示了 PAH 發(fā)生發(fā)展的原因，推動了 PAH 臨床診療；也為靶向藥物治療開辟了道路，極大改善了其臨床預(yù)后。但是，該領(lǐng)域目前仍面臨若干問題亟待解決：①研究難度大：PAH 與多病因、多系統(tǒng)相關(guān)，常合并其他疾病，且診斷金標(biāo)準(zhǔn)（右心導(dǎo)管測壓）嚴(yán)格，造成其研究常常受入選標(biāo)準(zhǔn)限制，且單中心研究效力欠佳，最好開展多中心研究；②機(jī)制尚不清楚：目前發(fā)現(xiàn)的眾多易感基因，僅表現(xiàn)出相關(guān)性，但其具體的信號通路及分子機(jī)制尚不完全清楚，同時新的潛在易感基因有待發(fā)現(xiàn)；③表觀遺傳學(xué)研究不足：新生突變、基因座異質(zhì)性以及包括 BMPR2 在內(nèi)的多個突變基因的不完全外顯現(xiàn)象均提示 PAH 基因型與表型并非一一對應(yīng)關(guān)系，基因修飾與環(huán)境因素如何在 PAH 發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用，仍需深入探索。PAH 遺傳學(xué)研究挑戰(zhàn)巨大，但其前景廣闊，進(jìn)一步深化該領(lǐng)域研究，對于理解 PAH 發(fā)生發(fā)展、開發(fā)新的靶向藥物、提高臨床診治和指導(dǎo)生育等方面具有重要意義。

[1] Morrell NW, Aldred MA, Chung WK, et al. Genetics and genomics of pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J, 2019, 53(1):1801899.

[2] Nichols WC, Koller DL, Slovis B, et al. Localization of the gene for familial primary pulmonary hypertension to chromosome 2q31-32. Nat Genet, 1997, 15(3):277-280.

[3] Machado RD, Southgate L, Eichstaedt CA, et al. Pulmonary arterial hypertension: A current perspective on established and emerging molecular genetic defects. Hum Mutat, 2015, 36(12):1113-1127.

[4] Evans JD, Girerd B, Montani D, et al. BMPR2 mutations and survival in pulmonary arterial hypertension: an individual participant data meta-analysis. Lancet Respir Med, 2016, 4(2):129-137.

[5] Vonk Noordegraaf A, Chin KM, Haddad F, et al. Pathophysiology of the right ventricle and of the pulmonary circulation in pulmonary hypertension: an update. Eur Respir J, 2019, 53(1):1801900.

[6] Li M, Vattulainen S, Aho J, et al. Loss of bone morphogenetic protein receptor 2 is associated with abnormal DNA repair in pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Cell Mol Biol, 2014, 50(6):1118- 1128.

[7] Sánchez-Duffhues G, García de Vinuesa A, van de Pol V, et al. Inflammation induces endothelial-to-mesenchymal transition and promotes vascular calcification through downregulation of BMPR2. J Pathol, 2019, 247(3):333-346.

[8] Chinnappan M, Mohan A, Agarwal S, et al. Network of microRNAs mediate translational repression of bone morphogenetic protein receptor-2: Involvement in HIV-associated pulmonary vascular remodeling. J Am Heart Assoc, 2018, 7(5):e008472.

[9] Hemnes AR, Fessel JP, Chen X, et al. BMPR2 dysfunction impairs insulin signaling and glucose homeostasis in cardiomyocytes. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2020, 318(2):L429-L441.

[10] Ye F, Jiang W, Lin W, et al. A novel BMPR2 mutation in a patient with heritable pulmonary arterial hypertension and suspected hereditary hemorrhagic telangiectasia: a case report. Medicine (Baltimore), 2020, 99(31):e21342.

[11] Handa T, Okano Y, Nakanishi N, et al. BMPR2 gene mutation in pulmonary arteriovenous malformation and pulmonary hypertension: a case report. Respir Investig, 2014, 52(3):195-198.

[12] Dannewitz Prosseda S, Ali MK, Spiekerkoetter E. Novel advances in modifying BMPR2 signaling in PAH. Genes (Basel), 2020, 12(1):8.

[13] Spiekerkoetter E, Sung YK, Sudheendra D, et al. Randomised placebo-controlled safety and tolerability trial of FK506 (tacrolimus) for pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J, 2017, 50(3):1602449.

[14] Harper RL, Maiolo S, Ward RJ, et al. BMPR2-expressing bone marrow-derived endothelial-like progenitor cells alleviate pulmonary arterial hypertension in vivo. Respirology, 2019, 24(11):1095-1103.

[15] Dannewitz Prosseda S, Tian X, Kuramoto K, et al. FHIT, a novel modifier gene in pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Crit Care Med, 2019, 199(1):83-98.

[16] Andruska A, Ali MK, Spiekerkoetter E. Targeting BMPR2 trafficking with chaperones: An important step toward precision medicine in pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Cell Mol Biol, 2020, 63(2):137-138.

[17] Kassa B, Mickael C, Kumar R, et al. Paclitaxel blocks Th2-mediated TGF-β activation in Schistosoma mansoni-induced pulmonary hypertension. Pulm Circ, 2019, 9(1):2045894018820813.

[18] Guignabert C, Bailly S, Humbert M. Restoring BMPRII functions in pulmonary arterial hypertension: opportunities, challenges and limitations. Expert Opin Ther Targets, 2017, 21(2):181-190.

[19] Lahm T, Tuder RM, Petrache I. Progress in solving the sex hormone paradox in pulmonary hypertension. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2014, 307(1):L7-L26.

[20] Morris H, Denver N, Gaw R, et al. Sex differences in pulmonary hypertension. Clin Chest Med, 2021, 42(1):217-228.

[21] Mair KM, Harvey KY, Henry AD, et al. Obesity alters oestrogen metabolism and contributes to pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J, 2019, 53(6):1801524.

[22] Kawut SM, Archer-Chicko CL, DeMichele A, et al. Anastrozole in pulmonary arterial hypertension. A Randomized, Double-Blind, Placebo-controlled Trial. Am J Respir Crit Care Med, 2017, 195(3): 360-368.

[23] Frump AL, Albrecht ME, Yakubov B, et al. 17β-Estradiol and estrogen receptor α protect right ventricular function in pulmonary hypertension via BMPR2 and apelin. J Clin Invest, 2021, 131(6): e129433.

[24] Hautefort A, Mendes-Ferreira P, Sabourin J, et al. Bmpr2 mutant rats develop pulmonary and cardiac characteristics of pulmonary arterial hypertension. Circulation, 2019, 139(7):932-948.

[25] Santos-Ferreira CA, Abreu MT, Marques CI, et al. Micro-RNA analysis in pulmonary arterial hypertension: Current knowledge and challenges. JACC Basic Transl Sci, 2020, 5(11):1149-1162.

[26] Bonneau E, Neveu B, Kostantin E, et al. How close are miRNAs from clinical practice? A perspective on the diagnostic and therapeutic market. EJIFCC, 2019, 30(2):114-127.

[27] Navickas R, Gal D, Laucevi?ius A, et al. Identifying circulating microRNAs as biomarkers of cardiovascular disease: a systematic review. Cardiovasc Res, 2016, 111(4):322-337.

[28] Felekkis K, Papaneophytou C. Challenges in using circulating micro-RNAs as biomarkers for cardiovascular diseases. Int J Mol Sci, 2020, 21(2):561.

[29] Xu W, Janocha AJ, Erzurum SC. Metabolism in pulmonary hypertension. Annu Rev Physiol, 2021, 83:551-576.

[30] Andruska A, Spiekerkoetter E. Consequences of BMPR2 deficiency in the pulmonary vasculature and beyond: Contributions to pulmonary arterial hypertension. Int J Mol Sci, 2018, 19(9):2499.

[31] Harrison RE, Flanagan JA, Sankelo M, et al. Molecular and functional analysis identifies ALK-1 as the predominant cause of pulmonary hypertension related to hereditary haemorrhagic telangiectasia. J Med Genet, 2003, 40(12):865-871.

[32] Chen YJ, Yang QH, Liu D, et al. Clinical and genetic characteristics of Chinese patients with hereditary haemorrhagic telangiectasia- associated pulmonary hypertension. Eur J Clin Invest, 2013, 43(10): 1016-1024.

[33] Ruiz-Llorente L, Gallardo-Vara E, Rossi E, et al. Endoglin and alk1 as therapeutic targets for hereditary hemorrhagic telangiectasia. Expert Opin Ther Targets, 2017, 21(10):933-947.

[34] Patel AJ, Honoré E, Lesage F, et al. Inhalational anesthetics activate two-pore-domain background K+ channels. Nat Neurosci, 1999, 2(5): 422-426.

[35] Ma L, Roman-Campos D, Austin ED, et al. A novel channelopathy in pulmonary arterial hypertension. N Engl J Med, 2013, 369(4):351- 361.

[36] Navas Tejedor P, Tenorio Casta?o J, Palomino Doza J, et al. An homozygous mutation in KCNK3 is associated with an aggressive form of hereditary pulmonary arterial hypertension. Clin Genet, 2017, 91(3):453-457.

[37] Higasa K, Ogawa A, Terao C, et al. A burden of rare variants in BMPR2 and KCNK3 contributes to a risk of familial pulmonary arterial hypertension. BMC Pulm Med, 2017, 17(1):57.

[38] Lambert M, Capuano V, Boet A, et al. Characterization of Kcnk3-mutated Rat, a novel model of pulmonary hypertension. Circ Res, 2019, 125(7):678-695.

[39] Callejo M, Mondejar-Parre?o G, Morales-Cano D, et al. Vitamin D deficiency downregulates TASK-1 channels and induces pulmonary vascular dysfunction. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2020, 319(4):L627-L640.

[40] Wardlaw CP, Carr AM, Oliver AW. TopBP1: A BRCT-scaffold protein functioning in multiple cellular pathways. DNA Repair (Amst), 2014, 22:165-174.

[41] de Jesus Perez VA, Yuan K, Lyuksyutova MA, et al. Whole-exome sequencing reveals TopBP1 as a novel gene in idiopathic pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Crit Care Med, 2014, 189(10): 1260-1272.

[42] Abbasi Y, Jabbari J, Jabbari R, et al. Exome data clouds the pathogenicity of genetic variants in pulmonary arterial hypertension. Mol Genet Genomic Med, 2018, 6(5):835-844.

[43] Austin ED, Elliott CG. TBX4 syndrome: a systemic disease highlighted by pulmonary arterial hypertension in its most severe form. Eur Respir J, 2020, 55(5):2000585.

[44] Zhu N, Pauciulo MW, Welch CL, et al. Novel risk genes and mechanisms implicated by exome sequencing of 2572 individuals with pulmonary arterial hypertension. Genome Med, 2019, 11(1):69.

[45] Haarman MG, Kerstjens-Frederikse WS, Berger RMF. The ever-expanding phenotypical spectrum of human TBX4 mutations: from toe to lung. Eur Respir J, 2019, 54(2):1901504.

[46] Germain M, Eyries M, Montani D, et al. Genome-wide association analysis identifies a susceptibility locus for pulmonary arterial hypertension. Nat Genet, 2013, 45(5):518-521.

[47] Xi Q, Liu Z, Zhao Z, et al. High frequency of pulmonary hypertension-causing gene mutation in Chinese patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension. PLoS One, 2016, 11(1): e0147396.

[48] Huang C, Yang J, Li MT, et al. CBLN2 rs2217560 was associated with pulmonary arterial hypertension in systemic lupus erythematosus. Chin Med J (Engl), 2018, 131(24):3020-3021.

[49] Gr?f S, Haimel M, Bleda M, et al. Identification of rare sequence variation underlying heritable pulmonary arterial hypertension. Nat Commun, 2018, 9(1):1416.

[50] Gelinas SM, Benson CE, Khan MA, et al. Whole exome sequence analysis provides novel insights into the genetic framework of childhood-onset pulmonary arterial hypertension. Genes (Basel), 2020, 11(11):1328.

[51] Hodgson J, Swietlik EM, Salmon RM, et al. Characterization of GDF2 mutations and levels of bmp9 and bmp10 in pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Crit Care Med, 2020, 201(5):575-585.

[52] Sui H, Han BG, Lee JK, et al. Structural basis of water-specific transport through the AQP1 water channel. Nature, 2001, 414(6866): 872-878.

[53] Schuoler C, Haider TJ, Leuenberger C, et al. Aquaporin 1 controls the functional phenotype of pulmonary smooth muscle cells in hypoxia-induced pulmonary hypertension. Basic Res Cardiol, 2017, 112(3):30.

[54] Wang Y, Zhong B, Wu Q, et al. Aldosterone contributed to pulmonary arterial hypertension development via stimulating aquaporin expression and pulmonary arterial smooth muscle cells proliferation. Pharmacology, 2020, 105(7-8):405-415.

[55] Hiraide T, Kataoka M, Suzuki H, et al. SOX17 mutations in Japanese patients with pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Crit Care Med, 2018, 198(9):1231-1233.

[56] Zhu N, Welch CL, Wang J, et al. Rare variants in SOX17 are associated with pulmonary arterial hypertension with congenital heart disease. Genome Med, 2018, 10(1):56.

[57] Wu Y, Wharton J, Walters R, et al. The pathophysiological role of novel pulmonary arterial hypertension gene SOX17. Eur Respir J, 2021, 2004172.

西安市科技計劃項(xiàng)目重大研究項(xiàng)目（2017123SF/YX017(2)）；西安市局級科研項(xiàng)目（J201601002）

王壘，Email：1148007012@qq.com

2021-02-20

10.3969/j.issn.1673-713X.2021.03.013