RYR2基因新突变致心源性猝死一家系研究

申童 喻青松 董飒英

【摘要】目的 以1例心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）案例为研究对象，寻找与SCD相关的致病基因突变。方法 对1例SCD病例样本及其直系亲属样本，通过靶向二代测序检测相关基因的外显子，并通过Sanger测序对结果进行验证。结果 受检者携带RYR2基因上的错义突变c.G4107C（p.E1369D），该突变位于RYR2基因的第31号外显子，第1369位谷氨酸（E）变成天冬氨酸（D）。受检者亲属中该突变的携带者均存在劳动性呼吸困难、胸痛等症状。结论 RYR2基因上的错义突变c.G4107C（p.E1369D）可能是一个导致心源性猝死的致病突变。

【关键词】心源性猝死；高通量测序；RYR2

【中图分类号】R541 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2019.6..03

Sudden cardiac death caused by RYR2 gene mutations：

a report of pedigree analysis

SHEN Tong1，YU Qing-song2，DONG Sa-ying1

（1.Lepu （Beijing） Medical Devices Co.Ltd； Beijing102200，China；

2.Beijing University of Chemical Technology College of Life Sciences and Technology；Beijing 100029，China）

【Abstract】Objective To find the mutation of disease-causing genes of sudden cardiac death（SCD） in one case by high-throughput sequencing. Methods DNA samples of one SCD case and his relatives were sequenced by targeted sequencing. The results was confirmed by standard Sanger method.Results A novel missense mutation c.G4107C （p.E1369D） in RYR2 gene was identified in this case. The mutation lying in exon 31 of RYR2 gene， transformed the Glutamic acid （E） to Aspartic acid （D）.The mutation carriers of his relatives showed clinical signs with dyspnea on exertion and chest pain.Conclusion The novel missense mutation c.G4107C （p.E1369D） in RYR2 gene are likely to cause SCD.

【Key Words】Sudden cardiac death（SCD）；High-throughput sequencing；RYR2

心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）是一種常见的死亡原因。据不完全统计，我国的SCD发病率约为每十万人41.8[1]，每年发生的SCD病例约为50万。

遗传性心脏病主要包括原发性心电疾病与遗传性结构性心脏病两大类，具有高度的SCD风险。原发性心电疾病包括长QT综合征、Brugada综合征、短QT综合征、儿茶酚胺敏感性多形性室速等，遗传性结构性心脏病包括肥厚型心肌病、扩张型心肌病、致心律失常性右室心肌病、限制型心肌病等[2-4]。随着医学与分子遗传学研究的发展与不断深入，基因突变被证实与遗传性心脏病的发生和发展密切相关，基因检测成为对此类疾病进行明确诊断的必要手段，对SCD高危患者通过早期的基因筛查也有助于SCD的预防、危险分级与治疗。

靶向测序是将感兴趣的基因区域通过靶向捕获进行富集后再进行高通量测序的研究策略[5]，相较于全外显子测序其成本较低、目标区域测序深度高、所需时间短，更有利于研究特定区域的遗传变异。本研究利用靶向测序技术对1例SCD进行基因检测，以期发现致病突变，为进一步探索SCD的分子病理和发病机制提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 也拿走了

猝死病例1例，男，54岁。运动后突然倒地死亡，生前具有劳动性呼吸困难、胸痛等症状，就医时排除了冠心病、高血压等疾病的可能性，但是未能得到明确诊断。通过询问其亲属，发现家族中多人具有劳动性呼吸困难的症状，因此高度怀疑是基因突变所致。同时入组262名健康对照人群。

1.2 基因检测

从外周血白细胞中提取基因组DNA，通过靶向测序对69个SCD相关基因（ABCC9，ACTC1，ACTN2，AKAP9，ANK2，BAG3，CACNA1C，CACNA2D1，CACNB2，CASQ2，CAV3，CRYAB，CSRP3，DES，DMD，DSC2，DSG2，DSP，FKTN，GLA，GPD1L，HCN4，JPH2，JUP，KCND3，KCNE1，KCNE2，KCNE3，KCNE5，KCNH2，KCNJ2，KCNJ5，KCNJ8，KCNQ1，LAMP2，LDB3，LMNA，MYBPC3，MYH6，MYH7，MYL2，MYL3，MYOZ2，MYPN，NEBL，NEXN，PKP2，PLN，PRKAG2，RANGRF，RYR2，SCN1B，SCN2B，SCN4B，SCN5A，SGCD，SNTA1，TAZ，TCAP，TMEM43，TMPO，TNNC1，TNNI3，TNNT2，TPM1，TRDN，TRPM4，TTN，VCL）进行检测。基因组DNA超声片段化后，利用DNA探针（Roche，Switzerland），富集包含目标区域的基因组DNA片段，并且构建DNA文库，利用Illumina二代测序平台（IlluminaInc，USA）进行大规模平行测序。所得测序数据通过BWA（0.7.12）软件与人类基因组参考序列（GRCh37/hg19）进行拼接比对，并利用GATK软件寻找目标区域的变异。排

除1000 Genomes Project （T1GP；http：//www.1000genomes.org/）[6]和Exome Aggregation Consortium（ExAC；http：//exac.broadinstitute.org/about）[7]中人群频率高于1%的碱基改变。符合上述标准的非同义突变通过Sanger测序进行确认。PCR扩增RYR2基因第31号外显子，上游引物为：5' ATCGCTTCTTCGTTTGCTA 3'；下游引物为：5' GACCCTTTACTCTGGACTGT 3'。PCR 纯化后Sanger测序确定突变。

2 结 果

2.1 基因检测结果

受检者携带RYR2基因上的错义突变c.G4107C（p.E1369D），该突变位于RYR2基因的第31号外显子，第1369位谷氨酸（E）变成天冬氨酸（D），突变基本信息见表1。受检者亲属中也有多位携带此突变（图1-A，1-B）。该突变目前没有相关报道，致病性未知，同时在262例对照组中也没有检测到这一突变。但是通过不同物种RYR2基因编码氨基酸的保守型分析可以发现，此突变位于RYR2的保守序列（图1-C），因此突变致病的可能性

较高。

2.2 临床表现

受检者生前及其亲属的临床表现见表2。受检者A于45岁时，因劳动性呼吸困难、胸痛及一过性晕厥等症状就诊，心电图显示窦性心动过速，超声心动图结果正常，未能明确诊断。受检者多名亲属存在劳动性呼吸困难、胸痛、心律失常等症状，由于当地医疗条件所限以及个人健康意识缺乏，这些亲属当时并没有得到明确诊断，也没有采取必要的预防措施。

3 讨 论

本例SCD死者在疲劳状态下突然倒地，迅速死亡，符合心源性猝死的发病特征。死者生前长时间存在劳动性呼吸困难、胸痛等症状，但是由于所在地区医疗条件所限，仅排除了冠心病、高血压等疾病的可能性，未能明确确诊。

通过对受检者亲属健康信息的咨询，我们高度怀疑此例SCD是由基因突变引起的，随后的基因检测结果以及家系的遗传分析也证实了这一点。我们将这一结果反馈给了死者亲属，但是亲属因心理压力未能配合进行进一步检测，所以我们未能对这一突变导致的遗传性心脏病进行明确诊断。

RYR2基因编码的蛋白——兰尼丁受体蛋白是心肌细胞肌浆网上的钙离子释放通道，作为重要的一员参与心肌兴奋-收缩偶联过程[8-10]。RYR2是目前在细胞内发现的最大的离子通道蛋白，与CPVT、ARVC及特发性心室颤动相关的RYR2基因突变多达100多个，且多集中于发现的3个突变集簇Hot domain（氨基酸殘基1-466，246-2534，

3778-4201）[11-12]。本例SCD死者携带的突变就位于其中一个Hot domain内。

本次研究确认RYR2基因的c.G4107C（p.E1369D）突变可能是一个导致心源性猝死的致病突变。在先证者的多位亲属中也发现了这一突变，我们建议亲属中的突变阳性个体及早采取干预措施，防治恶性心律失常的发生。此外，基因筛查对受检者亲属生育下一代提供了遗传咨询依据，帮助优生优育。

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本文编辑：赵小龙