短QT間期綜合征一家系致病基因篩選研究.pdf

1、背景：
　　短QT間期綜合征(short QT interval syndrome，SQTS)是一種罕見(jiàn)的遺傳病，發(fā)病率約為0.7/10萬(wàn)，多呈散發(fā),有家族性發(fā)病趨勢(shì)。該病的特點(diǎn)是體表心電圖上QT間期明顯縮短，而心臟結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)器質(zhì)性改變?；颊呖沙霈F(xiàn)心律失常，嚴(yán)重者發(fā)生心源性猝死。目前國(guó)際比較通用的診斷標(biāo)準(zhǔn)是Gollob評(píng)分，包含了QT間期縮短的程度、嚴(yán)重心律失常的病史、家族史、已知基因型陽(yáng)性等4個(gè)影響因素。
　　目前已知的短

2、QT間期綜合征的致病基因有6個(gè)，這些基因分別與心肌細(xì)胞上的鉀離子、鈣離子通道的調(diào)控有關(guān)，但僅有23％左右的患者的發(fā)病能用已知的基因突變解釋?zhuān)杂写蠖鄶?shù)的患者未能找到致病基因。國(guó)內(nèi)外先后報(bào)道了多例家族性短QT間期綜合征。面對(duì)這種兇險(xiǎn)的疾病，當(dāng)前認(rèn)為最有效的防治方法是體內(nèi)植入心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(Implantable Cardioverter Defibrillator,ICD)的植入，但I(xiàn)CD存在費(fèi)用高，誤放電率高等缺點(diǎn)，患者往往因不能耐受誤

3、放電而放棄這一治療。因此，尋找一種更有優(yōu)勢(shì)的防治手段勢(shì)在必行。
　　課題組在臨床工作中發(fā)現(xiàn)1個(gè)短QT綜合征家系，其中有2名先證者發(fā)生心源性猝死。2名先證者是父子關(guān)系（父46歲，子16歲），整個(gè)家系共有3代12人入組，其中診斷短QT間期綜合征的有6名（不包含2名先證者），正常個(gè)體6名。而初步的篩查發(fā)現(xiàn)，這個(gè)家系的致病基因不屬于已知6種基因中的任何1種。課題組因此推測(cè)：是否存在一種未知的基因突變引起了該家系疾病的發(fā)生。
　　目的

4、：
　　利用外顯子測(cè)序，定位出該短QT綜合征家系的致病基因，以實(shí)現(xiàn)：
　　1.探索該家系的致病基因是否為已知的致病基因；
　　2.若已知致病基因不能解釋?zhuān)欠裼行滦偷闹虏』驅(qū)е录膊“l(fā)生；
　　方法：
　　1.采集12名入組成員的心電圖，測(cè)量心電圖QT間期，計(jì)算QT間期校正值(QT interval correction,QTc)，確定12名家系成員的表型。
　　2.采集外周血和唾液樣本，提取基因組D

5、NA，對(duì)其中7個(gè)個(gè)體的DNA樣本進(jìn)行全外顯子測(cè)序(whole exon sequencing，WES)，通過(guò)對(duì)比人群基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，篩選出表型陽(yáng)性個(gè)體的共享突變，再?gòu)闹刑蕹c陰性個(gè)體共享的突變、常見(jiàn)突變和無(wú)功能性的突變，篩選出候選基因。
　　3.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增12個(gè)DNA樣本的候選基因片段，并進(jìn)行sanger測(cè)序，從而確定12個(gè)個(gè)體的每個(gè)候選基因的基因型。利用表型-基因型共分離現(xiàn)象，確定該家系的致病基因。
　　4.利用生物

6、信息分析手段預(yù)測(cè)罕見(jiàn)突變的功能；預(yù)測(cè)功能性突變蛋白，以初步探究致病基因的致病機(jī)制。
　　結(jié)果：
　　1.該短QT綜合征家系共有成員23人，其中采集到心電圖的有18人，其中能同時(shí)采集到血液或唾液標(biāo)本的共有12人，將此12人定為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
　　2.計(jì)算12個(gè)心電圖樣本的QTc值，結(jié)合Gollob評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，確定了該家系12名成員的表型：6個(gè)短QT綜合征患者，6個(gè)正常個(gè)體。3代人中都有表型陽(yáng)性個(gè)體的出現(xiàn)，說(shuō)明了短QT間期綜合征

7、具有明顯的遺傳異質(zhì)性。
　　3.7例DNA樣本的全外顯子測(cè)序結(jié)果形成了一個(gè)基因數(shù)據(jù)庫(kù)。使用上述篩選方法，得到5個(gè)候選基因：LAMA3、RLF、NBPF4、CACNA1B、RNMT。
　　4.PCR產(chǎn)物進(jìn)行sanger測(cè)序，提示RLF基因在12個(gè)個(gè)體上的基因型與他們的表型共分離。而其他4個(gè)候選基因的基因型與表型存在不一致。
　　結(jié)論：
　　RLF基因的c.A4505G:p.H1502R與該短QT間期綜合征家系的表型