致心律失常性右室心肌病病理學(xué)特征及其與橋粒蛋白的相關(guān)性研究.pdf

1、致心律失常型右室心肌病(arrhythmogenic right ventrieulareardiomyopathy，ARVC)為一種原發(fā)性心肌病，其特征性病理性改變?yōu)樾募〖?xì)胞變性退變被纖維脂肪組織所替代，臨床表現(xiàn)主要為室性心律失常，昏厥，猝死。1995年世界衛(wèi)生組織(WTO)修訂心肌病分類方法，首次正式將ARVC與擴(kuò)張型心肌病、肥厚型心肌病、限制型心肌病和未分類心肌病一起并列為5種原發(fā)性心肌病。ARVC是一種家族性遺傳病，主要為常染色

2、體顯性遺傳，在人群中的發(fā)病率約為1/1000-1/5000，是目前公認(rèn)的青年人尤其是年輕運(yùn)動(dòng)員猝死的一個(gè)重要原因。
　　 最初ARVC被認(rèn)為是一種右心室疾病，隨著對(duì)ARVC的解剖研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)ARVC不只是局限于右心室，也可以累及左心室，然目前這些解剖學(xué)研究只是個(gè)例或少數(shù)案例報(bào)道，無法給出一個(gè)有實(shí)際參考價(jià)值的結(jié)論。
　　 自發(fā)現(xiàn)ARVC以來，國內(nèi)外學(xué)者一直致力于ARVC發(fā)病機(jī)制的研究。近年來人們對(duì)ARVC的分子

3、遺傳學(xué)進(jìn)行了大量研究，取得了顯著進(jìn)展，對(duì)ARVC的發(fā)病原因及發(fā)病機(jī)制也有了新的見解，目前普遍認(rèn)為ARVC是一種橋粒蛋白編碼基因突變導(dǎo)致的遺傳性疾病。
　　 橋粒是細(xì)胞與細(xì)胞之間的連接結(jié)構(gòu)，在心肌組織中主要位于潤盤內(nèi)。橋粒蛋白主要有三大類(1)跨膜蛋白包括desmocollins(DSC)和desmogleins(DSG)；(2)desmoplakin(DSP)負(fù)責(zé)連接細(xì)胞內(nèi)的中間絲(或心肌細(xì)胞內(nèi)的肌間絲)；(3)plakoglo

4、bin(JUP)及plakophilins(PKP)介導(dǎo)跨膜蛋白與DSP間的連接。2000年McKoy等在常染色體隱性遺傳病Naxos綜合征(ARVC隱性形式)病人中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)致病基因JUP基因。JUP基因編碼橋粒蛋白plakoglobin，它是細(xì)胞間粘著連接的重要組成部分。這一發(fā)現(xiàn)揭示了ARVC可能是一種細(xì)胞間粘連紊亂引起的疾病。2002年Rampazzo等在常染色體顯性遺傳ARVC病人中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)缺陷基因DSP。2004年Ger

5、ull B等發(fā)現(xiàn)ARVC病人中有三分之一攜帶有PKP2突變基因。2006年相繼發(fā)現(xiàn)DSG2，DSC2與ARVC相關(guān)。之后許多研究者針對(duì)這五個(gè)橋粒蛋白基因?qū)RVC病人進(jìn)行基因檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)40％-50％的病人存在一個(gè)或多個(gè)基因突變，PKP2基因突變最常見(10％-45％)，DSP(10-15％)，DSG2(7-10％)，DSC2(2％)，其中DSP基因突變主要存在于病變累計(jì)左心室的ARVC病人中。
　　 雖然對(duì)ARVC病因及發(fā)病機(jī)制

6、的研究取得了令人矚目的進(jìn)展，但仍有許多疑問有待解決：從現(xiàn)有數(shù)據(jù)看，明確診斷ARVC的病例中約有50％的病例存在橋粒蛋白基因突變，那么剩下的50％病例如何解釋。近來發(fā)現(xiàn)了一些非橋粒蛋白基因突變也有可能導(dǎo)致ARVC，如cardiac ryanodine：receptor(RyR2)，transforminggrowth factor-β(TGF-β)，transmembrane protein-43(TMEM43)，但目前只有TMEM43與

7、ARVC的關(guān)系比較明確，即使最終確定RyR2，TGF-β，TMEM43都能導(dǎo)致ARVC，所占比例也只是少數(shù)，遠(yuǎn)不能解釋剩下的50％未有橋粒蛋白基因突變的病例。再者，心肌細(xì)胞間的電傳導(dǎo)需要介導(dǎo)電偶聯(lián)(縫隙連接)，而心肌細(xì)胞中縫隙連接基本上位于潤盤內(nèi)，緊挨著橋粒，有研究顯示橋粒蛋白基因突變進(jìn)而也可引起縫隙連接的改變，那么橋粒蛋白異常是否可能只是導(dǎo)致ARVC病人心律失常而并非心肌細(xì)胞被纖維脂肪組織取代的原因?編碼橋粒蛋白基因突變是否也可以出現(xiàn)

8、于其它有心律失常癥狀的心臟疾病中?本課題的目的為深入研究ARVC的病理學(xué)特征及其在左右心室的分布情況，重點(diǎn)闡明心肌橋粒蛋白與ARVC的相關(guān)性，探討心肌編碼橋粒蛋白基因突變是否為ARVC的特異性表現(xiàn)，其它心臟疾病是否也有編碼橋粒蛋白基因突變，從而為ARVC的明確診斷提供參考價(jià)值。
　　 第一部分致心律失常性右室心肌病特征性病理病變?cè)谧笥倚氖业姆植记闆r
　　 致心律失常性右室心肌病(ARVC)是一種原發(fā)性心肌病，其病理學(xué)特征

9、為右心室心肌被纖維脂肪組織所取代，是目前青年人及運(yùn)動(dòng)員猝死的一個(gè)主要原因。目前針對(duì)ARVC左右心室分布情況的解剖學(xué)研究比較少，盡管有許多案例報(bào)道發(fā)現(xiàn)ARVC不只是局限于右心室，也可涉及左心室，但都只是單個(gè)案例或少數(shù)幾個(gè)案例，而針對(duì)ARVC左右心室分布情況的大樣本的解剖學(xué)研究比較少。
　　 方法及結(jié)果:50例心臟樣本均取自ARVC猝死病人，病理檢查均有纖維脂肪組織取代心肌細(xì)胞，且未見其他異常病變。每個(gè)案例都先經(jīng)肉眼大體觀察病變的分

10、布，再左右心室取材做成病理切片用顯微鏡檢測(cè)。結(jié)果50例樣本，其中僅有6例其纖維脂肪組織取代心肌細(xì)胞的病理變化只局限于右心室(12％，年齡25±5周歲)，25例樣本左右心室均有該病理變化(50％，年齡36±3周歲)，剩下的19例樣本其纖維脂肪組織取代心肌細(xì)胞的病理變化只局限于左心室(38％，年齡37±3周歲)。在左心室涉及病變的病例中，有54％的病例其病變有涉及左心室前壁，86％病例其病變有涉及左心室外側(cè)壁，88％病例其病變有涉及左心室后

11、壁，而43％的病例其病變有涉及室間隔。在左右心室均有ARVC特征性病理變化的案例中，有44％的案例發(fā)現(xiàn)心肌中有局部炎癥；而病變局限于左心室的案例中，74％案例心肌中發(fā)現(xiàn)有炎癥；病變局限于右心室的案例中，則發(fā)現(xiàn)有83％的案例心肌中有炎癥。
　　 小結(jié):在致心律失常性右室心肌病引起的猝死病例中，其特征性病理改變--纖維脂肪組織替代心肌細(xì)胞多數(shù)同時(shí)累及左右心室，且左心室最常累及的部位為左心室后外側(cè)的心外膜下。與病變局限于左心室或左右心

12、室均有病變的ARVC相比，病變局限于右心室的ARVC出現(xiàn)炎癥的概率比較大。
　　 第二部分臨床診斷為擴(kuò)張型心肌病的移植心臟心肌組織中出現(xiàn)致心律失常性右室心肌病樣變的研究
　　 纖維脂肪組織取代心肌細(xì)胞被認(rèn)為是致心律失常性右室心肌病的特征性病理變化，而一些案例報(bào)道發(fā)現(xiàn)在擴(kuò)張型心肌病中也有纖維脂肪組織取代心肌細(xì)胞病變。但目前針對(duì)擴(kuò)張型心肌病的大樣本量的組織形態(tài)學(xué)研究還比較少。
　　 方法:回顧性分析了5年周期里臨床上

13、診斷為非缺血性擴(kuò)張型心肌病的移植心臟的大體觀察，顯微鏡檢測(cè)及其臨床資料，從而分析相互間的關(guān)系。
　　 結(jié)果:64例臨床上診斷為擴(kuò)張型心肌病的病例，42例男性(平均年齡為51±13周歲)，22例女性(平均年齡為42±18周歲)。經(jīng)病理診斷，55例(86％)為原發(fā)性擴(kuò)張型心肌病。剩下9例(14％)，其中6例有與致心律失常性右室心肌病類似的纖維脂肪樣變，2例呈現(xiàn)淀粉樣變性，1例有結(jié)節(jié)病樣改變，但臨床上均無特異性表現(xiàn)。55例原發(fā)性擴(kuò)張型

14、心肌病心臟的平均重量為508g(220-980grams)，其中有4例并無心臟擴(kuò)大或心腔擴(kuò)張樣變或明顯的組織學(xué)改變(輕微型擴(kuò)張型心肌病)；3例有陳舊性心肌炎樣變；5例呈現(xiàn)中等左心室致密不全樣變；5例病人先前有二尖瓣或三尖瓣的替代或修復(fù)治療；7例產(chǎn)后性擴(kuò)張型心肌病；家族性擴(kuò)張型心肌病占了16％(9例)
　　 小結(jié):當(dāng)ARVC患者病變累及左心室時(shí)則易與擴(kuò)張型心肌病混淆，導(dǎo)致誤診，因而臨床上診斷原發(fā)性擴(kuò)張型心肌病時(shí)需要特別注意排除AR

15、VC的可能性。擴(kuò)張型心肌病的病理表現(xiàn)比較多樣化，其中左心室致密化不全并不少見。
　　 第三部分免疫組化技術(shù)定量檢測(cè)致心律失常性右室心肌病心肌組織中橋粒蛋白的表達(dá)量的變化
　　 目前普遍認(rèn)為致心律失常性心肌病(ARVC)是一種與橋粒蛋白編碼基因突變相關(guān)的遺傳性心肌疾病。有研究報(bào)道橋粒蛋白在ARVC心肌組織的表達(dá)存在顯著變化，但至今為止仍缺乏大樣本量研究的證實(shí)。
　　 方法:我們選取了23例源于ARVC猝死的心臟標(biāo)本

16、組織作為實(shí)驗(yàn)組，16例男性，7例女性，平均年齡均為33±15周歲，同時(shí)另外選取了21例心臟標(biāo)本組織作為對(duì)照組(17例男性，4例女性，平均年齡分別為34±12周歲，32±12周歲)，其中15例死于非心源性原因，3例死于擴(kuò)張型心肌病，剩下3例死于冠心病。在實(shí)驗(yàn)組，我們切取了50張組織切片，其中24張為左心室切片，26張為右心室切片。對(duì)照組，總共切取了28張組織切片，其中14張為左心室切片，另外14張為右心室切片。免疫組化染色心肌組織橋粒蛋白

17、(plakoglobin，plakophilin，desmoplakin)，用計(jì)算機(jī)形態(tài)學(xué)測(cè)量軟件分析相關(guān)蛋白表達(dá)面積。同時(shí)免疫組化染色心肌肌間絲蛋白(Desmin)作為組織固定與相關(guān)分析的內(nèi)參對(duì)照
　　 結(jié)果:實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中desmin的平均表達(dá)面積相似(85％Vs86％，p=0.75)。對(duì)照組中橋粒蛋白Plakoglobin的平均表達(dá)面積為4.7％±1.4％，而實(shí)驗(yàn)組中為4.5％±1.3％(p=0.5)。Plakophil

18、in在對(duì)照組中的平均表達(dá)面積為4.5％±1.4％，實(shí)驗(yàn)組中平均表達(dá)面積為4.3％±1.3％(p=0.5)。對(duì)照組中：Desmoplakin的平均表達(dá)面積為3.2±1.0％，實(shí)驗(yàn)組中為3.2±0.9％(p=1.0).當(dāng)單獨(dú)比較實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中左心室或右心室中橋粒蛋白的表達(dá)量，也沒有發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(所有的p值>0.1)。
　　 結(jié)論:與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組中橋粒蛋白的表達(dá)量雖有少量降低，但均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異變化，常規(guī)免疫組化染色心肌組織

19、的橋粒蛋白并不能作為診斷ARVC的有效工具。
　　 第四部分 PKP2基因在致心律失常性右室心肌病病人及成年猝死綜合征病人中突變情況的研究
　　 Plakophilin2(PKP2)為一種橋粒蛋白編碼基因，是致心律失常性右室心肌病(ARVC)最常見的突變基因。PKP2基因突變可以導(dǎo)致間隙連接蛋白的異常，從而可能引起致命性心律失常，ARVC致死的原因即為心律失常。而致命性心律失常也可發(fā)生于解剖檢查為陰性的猝死病人中(成年猝

20、死綜合征)，離子通道基因的突變被認(rèn)為與該綜合征的一些病例相關(guān)，目前為止還沒有PKP2與成年猝死綜合征相關(guān)性研究的報(bào)道。
　　 方法:50例心肌組織標(biāo)本，其中25例為死于ARVC病人的心肌標(biāo)本，其余25例為死于成年猝死綜合征病人的心肌標(biāo)本，直接從死后心肌組織中提取DNA，測(cè)序PKP2的所有14個(gè)外顯子，檢測(cè)基因突變。應(yīng)用Primer Express3.0軟件設(shè)計(jì)外顯子引物，用BigDye Terminator DNA sequen

21、cing kit處理DNA樣品后直接在3130 x1Genetic Analyzer測(cè)序PKP2各個(gè)外顯子的正義鏈與反義鏈的序列。應(yīng)用MutationTaster和Polyphen軟件同時(shí)評(píng)估基因突變的致病性。
　　 結(jié)果:在25例ARVC心肌組織標(biāo)本中，有6例發(fā)現(xiàn)有PKP2基因突變，總共有6個(gè)基因突變，其中4個(gè)基因突變經(jīng)軟件評(píng)估有致病性，且其中3個(gè)基因突變?yōu)樾掳l(fā)現(xiàn)突變位點(diǎn)(p.N641del，p.L64PfsX22，p.G26

22、9R)。25例成年猝死綜合征標(biāo)本中，6例組織樣本中總共發(fā)現(xiàn)6個(gè)PKP2基因突變，其中3個(gè)基因突變經(jīng)軟件評(píng)估為有致病性，其中4個(gè)基因突變?yōu)樾掳l(fā)現(xiàn)突變位點(diǎn)(p.P665S，p.Y217TfsX45，p.E540，p.S615T)。致病性PKP2基因突變?cè)贏RVC中的發(fā)生率與在成年猝死綜合征中發(fā)生率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 小結(jié)：PKP2基因突變并非特異性針對(duì)致病性心律失常性右室心肌病，也可以出現(xiàn)在解剖檢查呈陰性的猝死病例中。橋粒蛋白編碼

23、基因突變可能并非導(dǎo)致致心律失常性右室心肌病特征性病理變化的原因，而只是引起心律失常的一個(gè)原因。
　　 結(jié)論:
　　 1、在致心律失常性右室心肌病引起的猝死病例中，其特征性病理改變--纖維脂肪組織替代心肌細(xì)胞多數(shù)同時(shí)累及左右心室。
　　 2、左心室最常累及的部位為左心室后外側(cè)的心臟外膜下。
　　 3、與病變局限于左心室或左右心室均有病變的ARVC相比，病變局限于右心室的ARVC出現(xiàn)局部炎癥的概率比較大。

24、r>　　 4、當(dāng)ARVC患者病變累及左心室時(shí)則易與擴(kuò)張型心肌病混淆，導(dǎo)致誤診，因而臨床上診斷原發(fā)性擴(kuò)張型心肌病時(shí)需要特別注意排除ARVC的可能性。
　　 5、與正常心肌組織或其他心肌病組織相比，通過免疫組化技術(shù)檢測(cè)的橋粒蛋白在致心律失常性右室心肌病心肌組織中的表達(dá)量并沒有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 6、常規(guī)免疫組化染色心肌組織的橋粒蛋白并不能作為診斷ARVC的有效工具。
　　 7、PKP2基因突變并非特異性針對(duì)致

25、病性心律失常性右室心肌病，也可以出現(xiàn)在解剖檢查呈陰性的猝死病例中。
　　 8、橋粒蛋白編碼基因突變可能并不是導(dǎo)致的致心律失常性右室心肌病纖維脂肪組織樣變的原因。為了明確橋粒蛋白與致心律失常性右室心肌病之間的關(guān)系，除了在致心律失常性右室心肌病中進(jìn)行橋粒蛋白的基因型研究，還需在其他心臟疾病中進(jìn)行更多的橋粒蛋白的基因型研究。
　　 創(chuàng)新點(diǎn):
　　 1.致心律失常性右室心肌病是一種相對(duì)比較少見的遺傳性心肌病，其典型病變?yōu)?/p>

26、右心室心肌被纖維脂肪組織所替代。有些單個(gè)解剖案例或少數(shù)解剖案例報(bào)道發(fā)現(xiàn)纖維脂肪樣變不只是出現(xiàn)于右心室，也可在左心室呈現(xiàn)，但目前為止還沒有針對(duì)致心律失常性右室心肌病其特征性病變?cè)谧笥倚氖曳植记闆r的大樣本量的解剖學(xué)研究。本課題選取了50例致心律失常性右室心肌病案例，得出的結(jié)果更具有參考價(jià)值。
　　 2.目前針對(duì)需移植手術(shù)治療的原發(fā)性擴(kuò)張型心肌病的形態(tài)學(xué)研究還比較少見，大樣本量的研究更是少見。
　　 3.目前認(rèn)為致心律失常性右

27、室心肌病是一種與橋粒蛋白編碼基因突變相關(guān)的遺傳性心肌紊亂疾病，有研究發(fā)現(xiàn)在致心律失常性右室心肌病的心肌組織中橋粒蛋白的表達(dá)量有所改變，但目前還沒有定量檢測(cè)致心律失常性右室心肌病心肌組織中橋粒蛋白的表達(dá)量，且與對(duì)照組織進(jìn)行比較分析統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的研究。
　　 4.近年來的的研究顯示橋粒蛋白編碼基因突變?cè)谥滦穆墒СＰ杂沂倚募〔〉陌l(fā)病過程中起了重要的作用，其中PKP2在致心律失常性右室心肌病中發(fā)生突變的概率最高。幾乎所有檢測(cè)PKP2突變的