《Canadian Journal of Cardiology》：KCNH2 Duplication Variant (c.2164_2181dup) Associated with Sudden Cardiac Death in a Family with Congenital Long QT Syndrome
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先天性长QT综合征（LQTS）患者家族中检测到KCNH2基因c.2164_2181dup不确定意义变异（VUS），功能研究证实该 duplication导致严重功能丧失（LoF），结合临床表型和家族遗传证据，该变异被重新分类为“很可能致病”。
安吉拉·安布罗西奥（Angela Ambrosio）|柴安·吴（Chai-Ann Ng）|林赛·伯内尔（Lindsay Burnell）|艾玛·雷德帕斯（Emma Redpath）|劳拉·阿伯（Laura Arbour）|杰米·I·范登伯格（Jamie I. Vandenberg）|埃米莉·泰伯格（Emilie Theberge）|迈克尔·J·蒂伯特（Michael J. Thibert）|马库斯·B·西克尔（Markus B. Sikkel）|安德鲁·D·克兰（Andrew D. Krahn）|理查德·莱瑟（Richard Leather）|马丁·范·齐尔（Martin van Zyl）
爱尔兰戈尔韦大学医学院（School of Medicine, University of Galway, Galway, Ireland）
摘要
背景
先天性长QT综合征（Congenital Long QT Syndrome，LQTS）是一种遗传性心律失常疾病，其特征是心电图（ECG）上QTc间期延长和T波异常。QT间期延长可能导致晕厥、癫痫发作、尖端扭转型室性心动过速（torsades de pointes）和猝死。已知有多个基因（包括KCNH2基因）与先天性LQTS相关，而KCNH2基因的遗传变异会导致延迟整流钾电流（I_Kr）的减少。
方法
临床基因检测和变异重新分类由Blueprint Genetics公司完成。KCNH2基因变异的功能效应通过校准的自动膜片钳电生理学检测方法进行量化。
结果
本文报道了一例34岁女性的病例，尸检基因检测发现其KCNH2基因存在一个意义不明确的变异（VUS，c.2164_2181dup）。对其父亲和兄弟进行的进一步基因检测也发现了相同的变异，两人均表现出临床LQTS症状。膜片钳分析显示，c.2164_2181dup变异会导致严重的功能丧失表型，并且有很强的功能证据支持将其重新分类为致病性变异（PS3级别）。
结论
结合先前关于c.2164_2181dup与LQTS相关性的研究、该家族观察到的表型以及膜片钳分析获得的强大功能证据，可以确定c.2164_2181dup变异具有致病性。
引言
在已报道的导致LQTS的多个基因中，只有三个基因（KCNQ1、KCNH2和SCN5A）具有明确的致病证据；另有四个基因（TRDN和CALM1-3）具有支持儿童LQTS（但具有非典型特征）的强有力或明确证据。1 LQTS的诊断基于临床表现，其中LQTS 2型（LQT2）的特点是经过心率校正后的QTc间期延长、T波幅度降低以及T波形态分叉。2LQTS患者容易发生室性心律失常，如尖端扭转型室性心动过速（TdP），这可能导致晕厥或类似癫痫的发作，通常在运动、强烈情绪刺激或听觉刺激后发生。3TdP是导致心脏骤停和猝死的原因，正如本病例所示。
心肌中的电压门控钾通道（Kv11.1）的α亚基由KCNH2基因编码。形成功能性钾通道需要四个这种蛋白质分子，以传导快速延迟整流电流（I_Kr）。4KCNH2基因的变异会通过功能丧失（LoF）机制改变α亚基，从而导致I_Kr电流减少，进而引起心室复极化延迟。6在一项针对临床LQTS患者的系统基因筛查研究中，发现KCNH2基因的特定变异（NM_000238.4:c.2164_2181dup）与LQTS相关。7, 8该变异会导致六个氨基酸的插入，但不会影响Kv11.1通道C末端环核苷酸结合同源结构域（cNBHD）的读码框（p.Glu722_Asp727dup）。迄今为止，现有文献尚不足以将该变异明确分类为致病性或良性变异，因此最初被归为意义不明确的变异（VUS）。我们的病例系列结合功能研究结果表明，c.2164_2181dup变异会导致显性负性功能丧失，进一步证实了其致病性，符合美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）和分子病理学协会（AMP）对致病性变异的认定标准。基于新的功能和临床证据，芬兰埃斯波的Blueprint Genetics公司将c.2164_2181dup变异重新分类为“可能致病性”。
病例1 – 研究对象
研究对象是一位34岁的女性，具有英格兰、苏格兰和梅蒂斯血统，突然在家中去世。她与男友争吵后离开房间并关上了门。随后男友听到一声巨响，发现她倒在地上且没有脉搏，身旁还有一空瓶环苯扎林。立即进行了心肺复苏（CPR）并呼叫了急救服务。经过约一小时的心肺复苏和多次电击后，她恢复了心跳。
KCNH2基因变异（c.2164_2181dup）在人群中的频率
该变异在gnomAd v4.1版本、All of Us数据库以及Silent Genomes Indigenous Background Variant Library中均未发现，且在超过120万个外显子/基因组样本中的次要等位基因频率为0。
功能研究
鉴于高度怀疑该KCNH2基因变异具有致病性，研究人员使用经过验证的膜片钳电生理学方法进行了体外功能检测9,10该方法常用于评估患者中的KCNH2基因变异。5, 11, 12, 13具体来说，研究人员在HEK293细胞系中诱导表达杂合KCNH2 α亚基（c.2164_2181dup；p.Glu722_Asp727dup加野生型），并在hygromycin选择压力（200 μg/mL；Thermo Fisher Scientific）条件下进行培养。14
讨论
本病例系列描述了一个家庭案例：一名34岁的女性在猝死后，尸检发现其KCNH2基因存在c.2164_2181dup变异。该变异位于Kv11.1通道的cNBHD区域，此前被归为意义不明确的变异（VUS）。尽管此前已有报道指出该变异与LQTS相关7,8但尚未有额外的分离分析或功能研究来支持对该变异的重新分类。
患者同意声明
作者确认已获得患者父亲的同意，代表已故患者及其患有智力障碍的兄弟（即研究对象的弟弟）同意发表本文。
致谢
我们感谢澳大利亚新南威尔士州政府资助的Victor Chang心脏研究所创新中心的支持。
资金支持
本研究得到了医学研究未来基金（Medical Research Future Fund）“基因组健康未来计划”（Genomics Health Futures Mission）的资助，项目编号为MRF2016760（资助方为CAN和JIV）。
