近日，中南大學項榮教授和郭亞東教授團隊在《Frontiers in Cardiovascular Medicine》上發(fā)表題為“Case Report: Identification of the First Synonymous Variant of Myosin Binding Protein C3 (c.24A>C, p.P8P) Altering RNA Splicing in a Cardiomyopathy and Sudden Cardiac Death Case”的文章。該文中，在一名死于擴張型心肌?。―CM）引起的心臟性猝死（SCD）的女性中發(fā)現(xiàn)了一個新的MYBPC3同義突變（NM_000256.3：c.24A>C，p.P8P），經(jīng)微小基因模型（minigene modeling）和免疫組化染色證實該變異可導致異常剪接，使MYBPC3表達降低，這是DCM和SCD的一個遺傳誘發(fā)因素。
背景
心臟性猝死（SCD）是一種基于心臟射血驟停的意外死亡。原發(fā)性電失調(diào)、動脈粥樣硬化、先天性心血管疾病和心肌病是SCD的四個主要原因。心肌病可分為擴張型心肌?。―CM）、肥厚型心肌?。℉CM）、限制型心肌病（RCM）、致心律失常性右心室心肌?。ˋRVC）和心肌炎。DCM的特點是心臟擴張和收縮功能下降，成年人中的患病率為1/250。20-35%的病例存在遺傳模式。大多數(shù)遺傳性擴張型心肌病表現(xiàn)為常染色體顯性模式，通常在二十或三十多歲發(fā)病。據(jù)報道，DCM有60多個致病基因，MYBPC3變異是最常見且眾所周知的DCM病因之一。MYBPC3編碼肌球蛋白結(jié)合蛋白C的心臟亞型，位于橫紋肌A帶的跨橋承載區(qū)。MYBPC3缺陷會導致顯著的肌節(jié)紊亂和發(fā)育不良，從而引發(fā)心肌病。
方法
研究人員確定了一位29歲的死于DCM引起的SCD的女性，對其進行了全外顯子組測序（WES）來檢測其遺傳病因，并通過微小基因模型和免疫組化染色來驗證其致病性。
結(jié)果
該先證者在8年前被診斷出患有DCM，沒有其他合并癥，在測序結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)一個新的MYBPC3同義突變（NM_000256.3：c.24A>C，p.P8P）可能是其遺傳病因。根據(jù)其母親（I:2）的描述，推測她的父親（I:1）在37歲時可能死于心臟病，她的母親和姐姐（II:2）沒有類似癥狀且不攜帶該MYBPC3同義突變（圖1）。
圖1. 在一個有心臟性猝死（SCD）病史的家系中鑒定MYBPC3的同義突變
注：（A）SCD家族的系譜。黑色符號表示受累成員，箭頭表示先證者。基因型由字母和斜線標識，紅色代表變異。（B）II:1左心室組織的蘇木精和伊紅染色未顯示肥厚和其他異常。（C）MYBPC3變異（c.24A>C，p.P8P）的Sanger測序結(jié)果。紅色箭頭表示變異位點。
經(jīng)微小基因模型和免疫組化染色證實，該變異可能導致異常剪接。在pcDNA3.1-MYBPC3微基因模型中，微小基因全長條帶明顯比剪接體條帶亮。在pcDNA3.1-MYBPC3-c.24A>C模型中，剪接體條帶缺失，表明該變異破壞了RNA剪接。同時構建了pcDNA3.1-MYBPC3-c.10G>A模型，作為陰性對照，而變異c.10G>A提高了剪接能力（圖2）。突變模型顯示了外顯子變異對剪接的不同影響，并驗證了變異c.24A>C的致病性。變異c.24A>C導致內(nèi)含子1的保留和移碼，這可能導致翻譯提前終止和/或蛋白質(zhì)降解。并且，MYBPC3在死者左心室組織中的表達明顯降低（圖2）。盡管Ito等人預測并總結(jié)了改變RNA剪接的MYBPC3變異，其中包括幾個錯義突變，但該變異（c.24A>C，p.P8P）可能是MYBPC3中第一個已知的導致疾病的同義突變。因此，這提醒了我們同義突變的重要性。
圖2. MYBPC3同義突變（c.24A>C，p.P8P）的致病性的驗證
注：（A）微小基因模型示意圖。箭頭表示變異位點，紅色代表本研究中檢測到的變異。（B）通過Sanger測序鑒定微小基因模型。（C）瓊脂糖凝膠電泳和Sanger測序顯示c.24A>C導致異常剪接。（D）MYBPC3的免疫組織化學染色。左圖代表自然死亡者的左心室切片，右圖代表II:1的左心室切片。
結(jié)論
經(jīng)過對該名死于SCD的年輕女性進行全外顯子組測序，發(fā)現(xiàn)的MYBPC3變異（NM_000256.3：c.24A>C，p.P8P），可能是已知的首個可導致疾病的MYBPC3同義突變。該變異破壞了剪接，導致MYBPC3表達降低（留存患者的左心室組織保證了研究人員可以比較患者與正常死亡者左心室里MYBPC3表達的差異，因此，留取患者組織對研究變異位點的致病性有重要作用）。總體來說，此發(fā)現(xiàn)擴大了SCD的遺傳譜，證實了MYBPC3變異（c.24A>C，p.P8P）的致病性，強調(diào)了同義突變的重要性，并有助于心肌病和SCD的臨床診斷。
參考文獻
Jin JY, Xiao J, Dong Y, Sheng Y, Guo YD, Xiang R. Case Report: Identification of the First Synonymous Variant of Myosin Binding Protein C3 （c.24A>C, p.P8P）Altering RNA Splicing in a Cardiomyopathy and Sudden Cardiac Death Case. Front Cardiovasc Med. 2022 Mar 2;9:806977.
關于心肌病及相關內(nèi)容的更多介紹，如下：
《美國心臟協(xié)會雜志最新研究——家族性或特發(fā)性心肌病兒童應進行基因檢測》
