近期,在《Circulation: Genomic and Precision Medicine》上發表了一篇題為“Population Prevalence of Premature Truncating Variants in Plakophilin-2 and Association With Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy: A UK Biobank Analysis”的文章。研究人員基于UK Biobank數據研究表明,PKP2基因截短變異(PKP2tv)在人群中普遍存在,只有少數PKP2tv與致心律失常性右室心肌病(ARVC)相關,因此有必要更詳細地了解PKP2tv如何結合相關的遺傳和環境危險因素導致ARVC。
背景
致心律失常性右室心肌病(Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy,ARVC)為常染色體顯性遺傳,其特征是以右心室為主的心肌細胞凋亡或壞死,并被脂肪和纖維結締組織替代,也可同時或單獨累及左心室。臨床可發生心力衰竭、心律失常和心臟性猝死等惡性事件。在符合2010年ARVC臨床診斷標準的2/3的患者中,攜帶的變異幾乎都是PKP2基因截短變異(PKP2tv),其導致無義介導的mRNA降解(NMD),推斷單倍劑量不足是其致病機制。ARVC具有不完全外顯和表型多樣性等特征。此外,在大規模群體測序項目中也發現了多個與ARVC相關的PKP2tv,并將其作為次要發現,支持了ARVC的遺傳復雜性,而不僅僅是簡單的單基因病。
方法
UKB隊列:在UK Biobank數據庫中篩選攜帶PKP2tv的樣本并評估其表型,確定有ARVC表型的樣本和無明顯ARVC癥狀的樣本;
ARVC隊列:系統地整理PubMed文獻報道的ARVC和PKP2tv案例;
最后,比較兩隊列中PKP2tv的出現頻次。
結果
在UKB隊列中有193名個體攜帶PKP2tv,僅3名(1.6%)個體的臨床表現與ARVC一致,其余190名無明顯ARVC癥狀。共鑒定出45個不同的PKP2tv,其中20個被報道過不止一次,其余25個是單例。超過10名個體中鑒定出5種不同的PKP2tv,且超過10名個體同時攜帶3種變異(c.2146-1G>c、p.Arg735*和Thr50Serf*61)。在ARVC隊列有487名ARVC患者,其中有134名患者攜帶PKP2tv,53個變異被報道過不止一次,其余81個是單例。超過10名個體中鑒定出9種不同的PKP2tv,占總數的47%(如圖1)。
圖1. ARVC和UKB隊列中的PKP2tv
注:在ARVC和UKB隊列中,超過10名個體中鑒定出PKP2tv的位置,N=攜帶該變異的具體人數,以及攜帶該變異人數占總體變異人數的百分比。
有25個PKP2tv在ARVC和UKB隊列都存在,分別占ARVC隊列的45.0%(220/487)和UKB隊列的82.6%(157/190)。除了p.Arg79*,其余24個變異的OR為0.047(95% CI,0.001-0.268;P=2.43×10?6),均小于1(如圖2)。這表明在其他個體中,大多數PKP2tv攜帶者不會出現ARVC的臨床特征或確診為ARVC。
圖2. 在ARVC和UKB隊列中鑒定出的PKP2tv的比值比(OR)
注:在ARVC和UKB隊列中鑒定出的PKP2tv的次要等位基因頻率的OR。虛線表示OR值為1,在這條線以上的變異通常與ARVC相關。
結論
盡管PKP2tv似乎與ARVC明確相關,但它們在一般人群中也普遍存在。在ARVC患者和一般通人群中,PKP2tv是多次發生的且是相同的變異,似乎PKP2tv在一般人群中更為常見,但只有少數高危變異致病。盡管PKP2tv導致單倍劑量不足是一種可信的疾病機制,但ARVC可能有更復雜的致病因素,并非簡單的孟德爾遺傳。因此有必要更詳細地了解PKP2tv如何結合相關的遺傳和環境危險因素導致ARVC。
參考文獻
Hylind RJ, Pereira AC, Quiat D, et al. Population Prevalence of Premature Truncating Variants in Plakophilin-2 and Association With Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy: A UK Biobank Analysis. Circ Genom Precis Med, 2022 Jun; 15(3): e003507.
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