基本信息
- 項目名稱：
- Brugada綜合征家系中SCN5A基因突變的篩查研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本研究通過對2個家系Brugada綜合征流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)該病在研究家系內(nèi)存在較明顯的家族聚集性，且呈逐代年輕化的趨勢；研究證明Brugada綜合征為單基因常染色體顯性遺傳病；新發(fā)現(xiàn)SCN5A基因26號外顯子上的兩個可疑的錯義突變：（第20位密碼子（G4657C）突變使賴氨酸變?yōu)樘K氨酸（K1446T）和第22位密碼子（C4692G）突變使亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔↙1448C））。
- 詳細介紹：
- （一）家族性Brugada綜合征流行病學調(diào)查 本項目現(xiàn)場調(diào)查A家系144人，其中男性78人，女性66人；B家系24人，其中男性13人，女性11人。兩家系既往猝死17人，平均猝死年齡為25.38歲。A家系男性猝死10人，平均猝死年齡29.5歲，女性猝死3人，平均猝死年齡7.7歲；B家系男性猝死3人，平均猝死年齡為13.3歲，女性猝死1人，猝死年齡51.0歲。兩家系猝死男性占76.47%、女性占23.53%，男女猝死比3.25:1。男、女因猝死的死亡專率分別（13/91）14.29%、（4/77）5.19%。 猝死表現(xiàn)為死亡迅速，且猝死有逐代年輕化的趨勢。生前存在暈厥史者為4人，占所有逝者的23.53%，其中曾3人多次暈厥；猝死時存在諸如體力勞動之類的誘因者為4人，占所有逝者的23.53%；猝死時有明顯癥狀者為7人，占所有猝死者的41.17%。 （二）家族性Brugada綜合征的臨床檢查 兩家系所有健在66人經(jīng)體格檢查、胸透、心電圖及心臟彩超檢查。聽診檢查顯示A家系AⅢ23成員（男性，38歲）聞及一級收縮期雜音:P2>H2；心電圖檢查顯示B家系BⅡ4成員（女性，26歲）頻發(fā)室性早搏、差異性傳導阻滯;既往史顯示A家系AⅢ23、AⅣ8（男性，21歲）曾突發(fā)暈厥，B家系BⅡ4多次胸痛、胸悶、暈厥，并于2003年在甘肅省某醫(yī)院住院期間曾成功誘發(fā)Brugada綜合征特異性心電圖。 （三）系譜圖繪制（見研究論文） （四）家族聚集性分析 本研究涉及到的兩個家系中，共有一級親屬15人，其中Brugada綜合征患者6人，患病率為40.00%；二級親屬14人，其中Brugada綜合征患者4人，患病率為28.57%；三級親屬29人，其中Brugada綜合征患者8人，患病率為,27.59%；合計共有親屬58人，其中有18人患有Brugada綜合征，患病率為21.05%。而一般人群的患病率僅為1%。經(jīng)統(tǒng)計學檢驗，一級親屬的患病率明顯高于一般人群Brugada綜合征的患病率(χ2=34.705，P=0.000)。先證者二級親屬中Brugada綜合征的患病率與一般人群相比存在統(tǒng)計學差異(χ2=22.2624，P=0.000)。先證者三級親屬中Brugada綜合征患病率高于一般人群Brugada綜合征患病率(χ2=24.484，P=0.000)。由此可見，Brugada綜合征在該家系內(nèi)呈現(xiàn)明顯的家族聚集性。 （五）分離分析 本研究家系中，父母一方患病而配偶無此病的小家庭共有子女31人，其中14人（其中現(xiàn)患者2人、因該病死亡者12人）患?。ㄓ^察值）。根據(jù)常染色體顯性遺傳的特點，此婚配型子女發(fā)病的概率約為0.5，預期應為31/2=15.5人發(fā)病（理論值）。經(jīng)卡方檢驗，未見觀察值與理論值之間存在顯著性差異，表明該家系Brugada綜合征符合常染色體顯性遺傳。 A、B兩個家系的分離比分別為0.47、0.60，分離比方差為0.015、0.048，95%可信區(qū)間分別為0.23-0.71、0.17-1.03，而兩個家系總體的分離比為0.50，分離比方差為0.011，95%的可信區(qū)間為（0．29-0.71），分離比均大于0.25，表明Brugada綜合征在所研究家系內(nèi)均呈單基因遺傳方式。 （六）致病基因篩查，發(fā)現(xiàn)SCN5A基因第26號外顯子存在可疑的錯義突變 本研究選擇SCN5A、SCN1B、HCN4、CACNB2、CACNA1C、GPD1L、SCN3B、KCNE3、CACNA2D1共9個基因的37個外顯子的40個片段，還選擇心臟傳導發(fā)育相關基因PRKAG2、GATA4和NKX2-5基因的9個外顯子片段進行了家系的基因突變篩查。 通過對A、B兩個Brugada綜合征家系中先證者的12個候選基因49個外顯子片段進行PCR-測序篩查，測序結果通過GenBank上的BLAST程序進行同源性比對，分析突變類型以及相應所編碼氨基酸的變化。經(jīng)過比對在SCN5A基因第26號外顯子上發(fā)現(xiàn)了兩個錯義突變，分別為：第20位密碼子（G4657C）突變使賴氨酸變?yōu)樘K氨酸（K1446T）和第22位密碼子（C4692G）突變使亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔↙1448C）。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 通過對2個家系Brugada綜合征的流行病學調(diào)查、臨床診斷，研究該病的家族聚集性現(xiàn)象；篩選與心肌發(fā)育和信息傳導相關Na+通道基因，通過基因測序與分析，驗證和探索引起心源性猝死病種Na+通道基因及其突變位點；基于對相關基因進行分離分析與連鎖分析，通過連鎖不平衡分析，確定突變基因與家族性心源性猝死（Brugada綜合征）的關聯(lián)。
科學性、先進性及獨特之處
- 1.首次在國內(nèi)獲得家族性心源性猝死的2家系大樣本的完整家系基本信息、流行病學和臨床體檢資料；2.首次在國內(nèi)開展2家系大樣本家族性心源性猝死的宏觀與微觀相結合的系統(tǒng)研究；3.首次在國內(nèi)對已報道的Brugada綜合征鈉離子通道基因及其突變位點在兩家系大樣本人群中進行驗證，并發(fā)現(xiàn)SCN5A基因26號外顯子上的兩個可疑的錯義突變。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 我國報道目前的Brugada綜合征家系非常稀少，利用該家系遺傳資源，本項目研究發(fā)現(xiàn)了Brugada綜合征SCN5A基因新的可疑突變位點，為該家族Brugada綜合征病因提供重要的基因診斷依據(jù)，并為Brugada綜合癥引發(fā)的心源性猝死防治提供重要依據(jù)，為Brugada綜合征家庭聚集性研究積累了經(jīng)驗。
學術論文摘要
- 目的 基于家系遺傳背景的特點，采用候選基因的多個突變位點對該家系中的先證者和其母親進行突變篩查并對基因測序結果進行比對，尋找SCN5A基因突變。 方法 依據(jù)在OMIM基因庫突變報道來源屬大家系和大樣本病例對照，選擇報道突變最多的SCN5A基因以及相關NKX2-5、PRKAG2、GATA4和HCN4基因中的23個外顯子的25個片段進行了家系突變篩查。 結果 先期選擇了該家系6個成員進行了上述外顯子的突變篩查測序，測序結果經(jīng)BLAST搜索和與正常參考序列的比對分析，發(fā)現(xiàn)在1號(A家系Ⅳ8)、2號（A家系Ⅲ23）和3號患者（B家系Ⅱ4）及1號患者的母親（A家系Ⅲ13）的SCN5A基因的第26號外顯子上存在兩個錯義突變，分別為第20位密碼子（A4657G）突變導致賴氨酸變?yōu)樘K氨酸（K1446D）和第22位密碼子（G4692C）突變導致亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔↙1448C）。經(jīng)過在NCBI數(shù)據(jù)庫已報道的SCN5A基因突變中查證，這兩個突變均為新發(fā)現(xiàn)的錯義突變。 結論 新發(fā)現(xiàn)的突變基因?qū)⒀a充Brugada綜合征致病基因突變的基礎數(shù)據(jù)，為該病引發(fā)的心源性猝死疾病的防治提供科學依據(jù)。
獲獎情況
- 1.2010年5月獲“2010年蘭州大學本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動計劃項目”資助 2.2010年9月獲“ 2010年蘭州大學國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”資助。 3.2010年11月獲“蘭州大學課外科技作品競賽二等獎”。
鑒定結果
- 該研究立體新穎，設計合理，統(tǒng)計方法正確，內(nèi)容豐富，結果真實可信，達到國內(nèi)相關研究先進水平，是一項高水平的本科生研究項目，對家族性Brugada綜合征的診治與防控具有一定的指導價值。
參考文獻
- [1] Antzelevitch C,Brugada P,Borggrefe M,et al.Brugada syndrome: report of the second consensus conference[J].Heart Rhythm,2005,2(4):429-440. [2] Greer RW,Glancy DL.Prevalence of the Brugada electrocardiographic pattern at the Medical Center of Louisiana in New Orleans[J].J La State Med Soc,2003,155(5):242-246. [3]Brugada P BR, Antzelevitch C, et al.Cardiac Repolarization. Bridging Basic and Clinical Science[J].Totowa, NJ: Humana Press,2003:427- 446. [4]Antzelevitch C,Brugada P,Brugada J,et al.Brugada syndrome: a decade of progress[J].Circ Res,2002,91(12):1114-1118. [5] Jonathan M. Cordeiro, PhD et al.Compound Heterozygous ations P336L and I1660V in theHuman Cardiac Sodium Channel Associated With the Brugada Syndrome, Circulation, 2006; 114(19): 2026-2033[6] 梁鵬,劉文玲,胡大一,et al.Brugada綜合征SCN5A基因的三個新突變[J].中華心血管病雜志,2006(07):616-619. [7] 梁鵬,劉文玲,胡大一,等.Brugada綜合征SCN5A基因的三個新突變[J].中華心血管病雜志,2006,34(7):616-619. [8]楊兵,曹克將,單其俊等.1065例健康漢族人Brugada心電圖征發(fā)生率的初步調(diào)查.中華心律失常雜志,2005;9: 214-217.
同類課題研究水平概述
- 本病在東南亞，日本較為高發(fā)，在歐美等國的原住民中發(fā)病率較低，一些流行病學資料顯示Brugada綜合征男女比例為8：1左右，據(jù)歐洲臨床資料顯示，其發(fā)病率可能占住院特發(fā)性室顫病人的40%～60%，在泰國北部該病每年死亡率高達40/10萬，該病成為40歲以下成年男性中僅次于交通事故的第二大死亡原因。 國內(nèi)Brugada綜合征的個案報道逐漸增多，認識正逐漸漸深入，我國在人種與地緣上與日本及東南亞國家十分接近，因此有理由推測中國可能也有較高的Brugada綜合征發(fā)病率。根據(jù)我們的一些初步流行病學資料，無癥狀的Brugada心電圖征在住院非心臟病病人中的發(fā)生率約為2‰。由于Brugada綜合征多發(fā)于男性青壯年勞動力，對家庭、社會影響較大，而我國人口基數(shù)較大，可以預見病人或潛可能發(fā)病的個人數(shù)量會相當多。 國內(nèi)有四個團隊學者主要集中在SCN5A基因中國人群突變位點研究：浙江大學陳君柱等2002年對1個11人家系研究，在國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)導致Brugada綜合征的SCN5A基因突變位點4087insC 。華中科技大學楊鈞國團隊在2003年在廣西1個家系研究發(fā)現(xiàn)SCN5A 1個新的錯義突變位點(A5471G) ；2006年在湖南1個6人家系研究發(fā)現(xiàn)SCN5A兩個雜合變異：A129G、T4492A。北京大學胡大一團隊在2006在4例患者和9例疑似患者中研究發(fā)現(xiàn)三個SCN5A基因新突變：V95I、A1649V、delF161 南方醫(yī)學大學孟素榮團隊分別在2002、2006年研究發(fā)現(xiàn)K317N和G1712C兩個新SCN5A基因突變位點。目前在國內(nèi)報道的突變位點中，僅有一個位點被在線人類孟德爾遺傳（OMIM）基因家族信息庫收錄。 我國報道目前的Brugada綜合征家系非常稀少，我們所收集到的Brugada綜合征為我們的研究提供了寶貴的資源。通過Brugada綜合征生物信息學分析，選擇了報道突變最多的SCN5A等5個基因中23個外顯子的25個片段，對該家系先證者等成員進行了突變篩查，結果在SCN5A基因的第26號外顯子上發(fā)現(xiàn)兩個錯義突變。經(jīng)GenBank上的BLAST程序進行同源性比對，分析突變類型以及相應所編碼氨基酸的變化，證實該二個突變?yōu)樾掳l(fā)現(xiàn)的錯義突變。
