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UK Biobank受试者中扩张型心肌病相关的假定致病基因变异的频率,外显率和可变表现度
发布时间:2022-09-14 19:00:00来源:


近日,《Circulation》上发表了一篇题为“Frequency,Penetrance,and Variable Expressivity of Dilated Cardiomyopathy–Associated Putative Pathogenic Gene Variants in UK Biobank Participants”的文章,通过3种变异检测策略(1种主要策略,2种次要策略)对44个扩张型心肌病(Dilated Cardiomyopathy,DCM)相关的假定致病基因进行检测,确定一般成年人群中DCM相关假定致病基因变异的频率、外显率以及可变表现度。




研究背景




DCM是一种遗传性疾病,多为常染色体显性遗传,也存在X连锁、常染色体隐性和线粒体遗传的模式。DCM的主要特征是进行性左心室(LV)或双心室扩张和收缩受损,但其并非完全由异常负荷(高血压或心脏瓣膜病)或冠状动脉疾病导致。DCM患者易发生室性心律失常,约30%的患者甚至会发生猝死。


作者主要通过软件预测大多有害、人群频率较低、相关疾病临床表型等方面定义与DCM相关的假定致病变异。




研究方法




筛选UK Biobank中同时接受了全外显子组测序(WES),心电图(ECG)和心血管磁共振(CMR)的受试者进行研究(见图1)。




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图1:研究人群选择标准。


注:A. 流程图展示研究人群的筛选顺序/排除标准。B. 韦恩图显示UK Biobank人群中做WES、12导联ECG和CMR的受试者数量。




使用3种变异检测策略(1种主要策略,2种次要策略)识别DCM患者中44个假定致病基因。观察到的表型分级为:DCM(临床或心血管磁共振诊断);早期DCM特征(包括心律失常或传导疾病、孤立性心室扩张、低收缩性非扩张型心肌病);或表型阴性(见图2)。


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图2:在携带DCM相关假定致病变异的受试者中,3种变异过滤策略用于表型确定、分类和临床/亚临床表型。


注:CDC=心脏传导疾病;CMP=心肌病;CMR=心血管磁共振;DCM=扩张型心肌病;ESC=欧洲心脏病学会;FAF=过滤等位基因频率;pLOF=预测的功能丧失变体;PVC=室性早搏;VT=室性心动过速;WES=全外显子组测序。




研究成果




根据第一种变异检测策略(主要检测策略),在18665名受试者中,有1463名(7.8%)存在1种以上的假定致病变异。0.34%的受试者为临床DCM,5.7%的受试者有早期DCM特征。根据ECG和心血管磁共振,有1.6%的受试者为亚临床DCM,另有15.9%的受试者存在早期DCM特征。心律失常或传导疾病(15.2%)是最常见的早期DCM特征,其次是低动力非扩张型心肌病。所有3种变异检测策略的综合临床/亚临床外显率在30%以下。与携带中度/有限证据的基因变异受试者相比,在携带确定/强证据的假定致病基因变异的受试者中,临床DCM更为普遍。




总结




在UK Biobank中,约1/6携带DCM相关假定致病变异的成人ECG和/或心血管磁共振都会表现出亚临床表型,最常见的是在无实质性心功能障碍的情况下出现心律失常。考虑到变异致病性判定的困难、疾病的外显率低和临床可操作性的不确定性,目前将基因优先的方法应用于DCM的临床决策是有挑战性的,但可能对表现出相对较高外显率的临床可操作基因有用。




医学观念




 新发现

· 在携带DCM相关假定致病基因变异的个体中,通过ECG和心血管磁共振检测到的DCM和早期DCM特征(如亚临床DCM)的发生率是临床表现的DCM或早期特征的近4倍(23.7%比6.1%)。


· 超过90%的携带DCM相关假定致病基因变异的受试者没有DCM病史。


· 与携带中度/有限证据的基因变异受试者相比,在携带确定/强证据的假定致病基因变异的受试者中,临床DCM更为普遍,但在临床和亚临床表型的组合中没有显著差异。


· DCM相关单一假定致病变异的总体临床/亚临床外显率在基因之间差异很大,范围从0到66.7%。

临床意义

心律失常和心脏传导疾病是DCM相关的假定致病变异中最常见的早期表现,大多发生在结构或功能异常发生之前。


由于DCM相关假定致病变异的外显率低且对DCM遗传结构的不完全了解,大基因组的DCM基因优先筛选方法并不适合一般人群。





参考文献

Shah RA, Asatryan B, Sharaf Dabbagh G, Aung N, et al. Frequency, Penetrance, and Variable Expressivity of Dilated Cardiomyopathy-Associated Putative Pathogenic Gene Variants in UK Biobank Participants. Circulation. 2022 Jul 12;146(2):110-124. 




往期回顾

《2022 ESC指南:室性心律失常患者的管理和心脏性猝死的预防》

《心肌病中的致病变异会损害细胞组成和单细胞转录?Science 最新研究给你答案》

《利用多维数据对扩张型心肌病进行精确分型》

《基因检测可能比自己还了解自己!——扩张型心肌病案例分享》

《左室心肌致密化不全的遗传基础》

《同义突变也可能致病:MYBPC3(肌球蛋白结合蛋白C3)首个改变RNA剪接的同义突变(c. 24A>C, p.P8P)的鉴定》



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