点击上方蓝字 研究表明30%的PAH是由遗传因素导致的,可表现为常染色体显性或者隐性遗传。目前已知导致PAH的致病基因包括:BMPR2、BMP9、ACVRL1、ENG、SMAD9、BMPR1B、TBX4、CAV1和KCNK3等,可解释50%~80%的遗传性PAH和20%~50%的遗传性散发型IPAH患者的病因。BMPR2是最主要的遗传性PAH和IPAH的致病基因,中国人群中BMPR2突变比例在遗传性PAH和IPAH分别为53%和15%,其突变外显率为20%。BMP9是仅次于BMPR2排名第二导致IPAH的基因,BMP9突变使IPAH发病风险上升22倍,可解释6.7%中国IPAH。因此,是否携带致病基因突变对PAH患者的危险分层、诊断和治疗有重要作用。
近期发表在欧洲呼吸病杂志(EuropeanRespiratoryJournal)上的一篇关于儿童及成人PAH遗传学的前瞻性研究[2],对例患者,包括40例儿童(0.01-18岁)和例成年人(18-86岁),综合分析了PAH致病基因及基因突变类型、基因型和表型的关系、携带和不携带致病突变患者的年龄及临床表型差异等;并提出BMP10可能是一个新的PAH致病基因;为我们补充了重要的肺动脉高压临床及遗传学信息。
研究对象本研究纳入了位患者,且病例均为-年在法国各肺高血压研究中心就诊的患者。所有病例均已被临床诊断为散发或家族性PAH、药物或毒物诱导的PAH或散发的肺静脉闭塞病(pulmonaryveno-occlusivediseasePVOD)/肺毛细血管瘤(pulmonarycapillaryhemangiomatosisPCH)(以下简称“PVOD”)。其中家族性PAH为在同一家庭中(追溯到第三代亲缘关系)至少有两例报道的患者;经医院检出的相关因素(尤其是结缔组织疾病和艾滋病毒感染)引起的PAH患者不包括在内。儿童组为诊断年龄在18岁以下的患者。所有的PVOD患者为散发型病例。
研究方法本研究建立了一个基于新一代测序技术(NGS)的基因组合,包括BMPR2、TBX4、EIF2AK4、CAV1、KCNK3、SMAD9、ACVRL1、ENG、BMP9及BMP10等基因。对上述基因进行基因组合测序,并将所得数据进行生物信息学分析及统计分析。
结果1、PAH相关基因突变
位患者中,例为散发型PAH,11例为家族性PAH,13例为药物或毒物所致PAH,63例为散发型PVOD;其中49人检测出致病突变。一个最初怀疑为PAH的儿童,基因检测后发现其具有EIF2AK4双等位基因突变,因此将该患儿重新诊断为PVOD。在散发型PAH患者中35人检测出突变(19.4%),在家族性PAH患者中6人检测出突变(54.5%),在PVOD患者中检测出8人具有突变(12.5%)(表1)。在携带致病突变的患者中,31人为BMPR2突变(25个散发PAH,6个家族PAH)。
表1:PAH和PVOD相关突变及意义未明变异(variantsofunknownsignificance,VUS)。由于没有检测到基因突变,本表中不包括药物和毒物所致PAH。*:所有EIF2AK4为双等位基因突变;fPAH:家族性PAH。
2、BMP10相关突变及病例
BMP10和BMP9同源(在蛋白水平上序列同源性为65%)。本研究中,一个年轻女性患者被发现携带一个BMP10截短突变(C.CT,p.Arg*),她在11岁时被诊断为散发型PAH,病情进展迅速(表2,患者1)。该患者曾被发现有小的房间隔缺损和限制性室间隔缺损,但在两岁时自发闭合。BMP10功能研究提示该基因突变可能和心脏发育及PAH发病有关。在另一名27岁确诊为散发型PAH,35岁进行了肺移植的患者中检测出一个BMP10错义突变(c.CT,p.ArgCys)(表2,患者2)。虽然生物信息软件分析这两个变异均为有害,且变异均为罕见变异,但该基因突变的致病性仍需更多的证据。
表2:BMP10基因突变患者的临床、功能和血流动力学特征(ND=notdetermined待定)。
3、对儿童(18岁以下)和成人(18岁以上)患者分别进行分析,发现在36例儿童和例成人PAH患者中,其突变率差异没有统计学意义(25%vs19%)(表3)。
表3:在儿童和成人患者中的基因突变。*:p0.。
4、基因突变携带者及非携带者的比较
对基因突变携带者及非携带者的临床表现进行比较(表4),分别为成人PAH患者(表4A)、儿童PAH患者(表4B)和成人PVOD患者(表4C)。在成人PAH和PVOD患者中,突变携带者的诊断年龄明显低于非携带者,但在儿童PAH患者中未观察到此现象。在成人PAH患者中,女性患者比男性患者多2-3倍,在儿童PAH患者中也观察到相似的情况。在PVOD患者中,携带者中性别分布均衡,非携带者中男性患者更多。整体分析发现,突变携带者的血流动力学参数较差,但只在成年PAH患者的PAP显示了统计学意义。
表4:诊断年龄及临床变现,4A:成人PAH;4B:儿童PAH;4C:成人PVOD。*:数据经过Bonferronicorrection校正;○:不包含EIF2AK4基因突变;NYHA=NewYorkHeartAssociation纽约心脏协会。
结论1、遗传因素是肺动脉高压的重要病因,对目前已知的致病基因进行检测,有助于对肺动脉高压进行正确的诊断。
2、BMPR2是最主要的遗传性PAH致病基因,其次为TBX4、BMP9。携带基因突变的PAH患者比未携带PAH基因突变者发病早,血流动力学参数更差。
3、EIF2AK4双等位基因突变是PVOD/PCH的主要病因,检测到该基因突变可从分子水平确诊PVOD/PCH;避免了侵入性肺活检给患者带来的痛苦;为不能耐受肺活检的肺动脉高压患者提供了一种简便的确诊手段。
由于认识到遗传因素在PAH中的重要作用,年欧洲心脏病协会(ESC)及呼吸病协会(ERS)发布的《ESC/ERS肺高血压诊断和治疗指南》[3],及年中华医学会心血管病学分会发布的《中国肺高血压诊断和治疗指南》均强调了基因检测在肺动脉高压诊治中的重要价值。对肺动脉高压遗传学方面的进一步研究,必将使我们更好地理解该病的发病机制,提高其诊疗水平。
参考文献
[1]中华医学会心血管病学分会肺血管病学组.中国肺高血压诊断和治疗指南.中华心血管病杂志.;46(12):-.
[2]MélanieEyries,etal.Wideningthelandscapeofheritablepulmonaryhypertensionmutationsinpediatricandadultcases.EurRespirJ..pii:.
[3]ESC/ERS.Guidelinesforthediagnosisandtreatmentofpulmonaryhypertension.EuropeanHeartJournal.;37(1):67-.
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