lmna基因突变致家族性扩张型心肌病

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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,LMNA基因突变致家族性扩张型心肌病,中山二院心内科 王景峰 袁沃亮,前言,家族性扩张型心肌病familial dilated cardiomyopathy,FDC),定义为至少有2个有紧密血缘关系的家庭成员有DCM。,FDC的病例在逐步增加,目前占DCM的比例约为20-50。,Burkett EL,Hershberger RE.Clinical and genetic issues in familial dilated cardiomyopathy.J Am Coll Cardiol 2005;45:969-81,前言FDC的遗传方式,常染色体显性遗传(autosomal dominant,AD),目前至少16个基因被发现可引起FDC;占FDC90以上,X染色体伴性遗传X-linked:主要见于DMD/BMD(肌营养不良);,常染色体隐性遗传(autosomal recessive,AR):很少,最常见的是编码-肌球蛋白重链的MYH7基因以及编码 lamin A/C蛋白的LMNA基因,前 言,2005年3月发现一名扩张型心肌病合并心房纤颤及度房室传导阻滞的患者,其伴有肢带型肌营养不良LGMD;,家族中有多名类似的肌病患者,合并心脏损害,是一个家族性扩张型心肌病的家系。,展开家系调查;并以LMNA基因作为候选基因进行突变的筛选检测,以阐述其分子遗传学机制。,资料与方法,:,该家系共30人,4代共9名患者,目前存活的患者共5人,病史在1538年间。,临床表现:缓慢进展的四肢无力、肌肉萎缩、肌张力减退,以肩带及盆带部明显,走路呈“鸭步,无腓肠肌假性肥大。,实验方法,血清:心肌酶谷草转氨酶、肌酸磷酸激酶、肌酸磷酸激酶-同功酶MB、乳酸脱氢酶、乳酸脱氢酶-同功酶1、C反响蛋白及肌钙蛋白T。,所有成员行心电图、超声心动图检查,肌肉活检:4位患者及一个表型正常者,病理学方法:苏木素-伊红染色HE 染色、免疫组化Dystrophin染色,异常基因检测,家系中患者临床特点符合LGMD-1B的表现。,根据分子生物学的研究提示,LGMD-1B与位于1q21上的核纤层蛋白LaminA/C编码基因突变相关。,以核纤层蛋白LaminA/C作为候选基因作突变的筛选,以发现其遗传规律,材料和方法,标本样品:家系所有成员抽取外周血置于EDTA抗凝管5ml2管,混匀后置于-80冰箱中保存。,正常对照取自中山大学遗传学教研室采集的正常志愿者血样本。,外周血基因组DNA的提取:采用QIAamp DNA kit抽提DNA,按照试剂盒附带的说明书进行。,LMNA基因的聚合酶链扩增:对LMNA基因的全部12个外显子、外显子-内含子交界区设计引物,进行聚合酶链PCR扩增。,PCR扩增,反响体系:PCR Buffer3L、4种dNTP各20 mmol/L、MgCl2 1.6 mmol/L,上游和下游引物各0.17 mol/L、Taq DNA聚合酶1.2 U,加ddH20至30L。,扩增程序:反响条件为:94 预变性3 min;94 变性30 s、54退火45 s、72 延伸45 s、共35个循环;最后72 延伸10 min。反响在Geneamp 9700 PCR仪上完成。,测序,程序:PCR产物经Excol 和SAP预反响,以去除多余的引物和dNTP,然后以BigDye按标准程序进行正反双向测序982分钟,9610秒,505秒,604分钟,30次循环;4恒温保存。,产物经纯化以去除多余的原料和非特异性产物;最后在ABI 3100测序仪上进行分析。,结果,系谱图:先证者为5。该家系共四代,目前存活的共30人,有27人参与了调查,其中男性14人,女性13人;年龄0.572岁,平均年龄23.57.5岁。,临床特点,所有患者均有四肢肌无力和肌萎缩,以肩胛带和骨盆带明显,病程长者较病程短者萎缩更为明显;所有患者无关节挛缩,无腓肠肌假性肥大。,先证者为43岁男性,患者有胸闷、心悸、活动后气促等病史一年余,经心电图证实为心房颤抖并房室传导阻滞、室性早搏;行心脏彩超示心脏扩大。,给予安置VVI起搏器。,临床特点,先证者的大姐 2 和二姐 3均有肌营养不良病史,均已发生猝死,其中二姐在医院死亡时经心电图证实为窦性停搏。,11、15及1有心悸,患者,5,11,15,1,年龄(岁),43,37,28,22,肌萎缩,是,是,是,是,心肌酶,无明显异常,无明显异常,无明显异常,无明显异常,肌钙蛋白T,正常,正常,正常,正常,病理,Dystrophin(+),Dystrophin(+),未做,Dystrophin(弱+),心电图,房颤,AVB,室早,AVB,房早,快速房颤,窦性心动过速,超声心动图,心脏增大,心脏增大,未见异常,未见异常,表1 患者临床情况总结,表2 患者心肌酶及肌钙蛋白T结果,病人/项目,5,11,15,1,正常值,AST,(U/L),28,22,24,20,540,CK,(U/L),322,343,83,274,26306,LDH,(U/L),175,160,118,195,108252,CK-MB,(U/L),22,25,10,24,024,LDH-1,(U/L),59,56,48,70,1565,Hs-CRP,(mg/L),1.04,0.44,4.40,0.23,03.0,CTnT,(ug/L),0.08,0.06,0.1,0.08,0.010.1,表3 超声心动图结果,病人/项目,5,11,15,1,左房直径(mm),38,33,29,24,室间隔厚度(mm),9.9,7.0,7.0,7.0,左室后壁厚度(mm),9.3,7.6,7.6,6.5,左室舒张末径(mm),63.4,59.0,42.7,41.6,右房径(mm),45,31,26,26,右室径(mm),41,35,24,25,射血分数,45,55,68,74,右图:11:度AVB,左图:5:房颤、起搏心律、室性早搏,15:快速房颤,1:窦性心动过速,正常对照HE染色200,肌营养不良HE染色200,可见肌肉萎缩、肌裂、核内移,正常对照Dystrophin免疫组化染色200,肌营养不良Dystrophin免疫组化染色(200),结果基因检查,4名患者及一名表型正常的患者子女52岁,目前无病症,为携带者都存在着LMNA基因c.73CG g.Arg 25 Gly突变,家系中所有的正常人以及正常对照都没有该位点的突变。,讨论,家系病变特点总结:,FDC表现,符合常染色体显性遗传,临床及肌肉病理提示合并肌营养不良;Dystrophin(+)。,讨论,家系病变特点总结:,分子遗传学分析证实LaminA/C编码基因LMNA发生了突变c.73CG,第25号氨基酸由精氨酸突变为甘氨酸g.Arg 25 Gly,该突变位点为国内首次报道。,LMNA基因及其突变,LMNA基因及其编码蛋白,位于1 q21.2q21.3,基因组序列全长56.7 kb,包含12个外显子。LaminA/C的类型不同主要表现为端球型“尾部长短不同。,prelaminA(664a)laminA(646a),laminC(572a),LMNA基因突变,引起肌肉、心脏、神经以及间质的异常,LMNA基因突变是导致FDC的重要原因。,常见EDMD、LGMD、DCM,其中EDMD或LGMD类型可合并出现心脏损害,心脏损害主要表现有,心律失常,一个meta分析中显示,299个明确LMNA基因突变的患者,其中190个为EDMD或LGMD,109个为DCM患者。30岁以上的患者中92有心律失常,死亡的患者中46死于猝死。,心脏扩大,心力衰竭,限制型心肌病、右室扩大等,van Berlo JH,de Voogt WG,van der Kooi AJ et al.Metaanalysis of clinical characteristics of 299 carriers of LMNA gene mutations:do lamin A/C mutations portend a high risk of sudden death?J Mol Med 2005;83(1):7983,讨论,该突变与基因、蛋白的结构和功能关系,发生突变的部位位于第一外显子,在其头部球状功能区。,发生突变后,该位点序列由精氨酸变为甘氨酸,其等电点由10.76变为5.97,氨基酸序列及极性发生改变。,本研究首次发现了该基因位点突变可引起LGMD合并心脏损害:心律失常、心脏扩大。,本研究的家系中,心脏病损和病程密切相关,逐步出现并加重。,有2人发生猝死。,先证者植入起搏器。,结论,LMNA基因位点c.73CG的突变可引起家族性扩张型心肌病伴肢带型肌营养不良。,
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