家族性高膽固醇血癥雙基因突變相關(guān)性研究進展

席可望，彭瑜，李珊，劉婷，張穎，李娟

家族性高膽固醇血癥（FH）是一種常染色體（共）顯性遺傳的脂蛋白代謝紊亂性疾病[1]，主要臨床表現(xiàn)為：低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平不同程度升高、皮膚和（或）肌腱黃色瘤、脂性角膜弓、早發(fā)冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。╬CHD）[2,3]。臨床上將FH分為純合子型家族性高膽固醇血癥（HoFH）和雜合子型家族性高膽固醇血癥（HeFH），臨床中HeFH更為常見，多數(shù)國家的發(fā)病率為1/250～500[1]，HoFH較罕見，全球發(fā)病率約1/160000～1000000[4]。FH是一種單基因遺傳病，約79%以上的患者是由低密度脂蛋白受體基因（LDLR）突變造成LDLR合成、組裝、轉(zhuǎn)運、循環(huán)、囊泡形成缺陷；約5%的患者是協(xié)助低密度脂蛋白（LDL）與其受體結(jié)合的載脂蛋白B（ApoB）基因突變；約1%的患者前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素（PCSK9）基因突變使LDLR降解增加[5]；其他罕見突變包括LDLR銜接蛋白1（LDLRAP1）[5]、載脂蛋白E（APOE）[6]、膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2（SREBP2）[7]、信號轉(zhuǎn)導銜接蛋白-1等突變（STAP1）所致[8]。盡管這些基因突變具有相似的臨床表型，但疾病的嚴重程度和血漿LDL-C水平之間均存在差異。最近的研究報道顯示，F(xiàn)H存在雙基因突變[9]，雙基因遺傳模式是指同一例患者通過遺傳學檢測發(fā)現(xiàn)有兩種基因突變，兩者間相互作用影響LDLR代謝通路中的多個基因，產(chǎn)生不同于家系其他成員的臨床特征[10]。雙基因突變造成FH的基因型-表型相關(guān)性研究較少，隨著高通量測序技術(shù)的廣泛應用，發(fā)現(xiàn)的FH基因突變類型越來越多，雙基因突變的研究可為臨床更好地評估患者表型的嚴重程度以及對可能出現(xiàn)的療效提供依據(jù)。本文就FH雙基因突變的基因型-表型相關(guān)性文獻報道進行復習，旨在幫助臨床提高不同類型FH的診斷率。

1 LDLR/APOB突變

LDLR突變是導致FH嚴重表型最常見的突變，表現(xiàn)為高LDL-C水平和對降脂治療低反應性[11]。APOB突變具有不完全外顯率，臨床表現(xiàn)相比于LDLR突變的患者輕[12]。目前FH雙基因突變中LDLR/APOB患病率為1/564，僅少量研究報道相關(guān)突變[13]。Rauh等在報道中描述了1例FH雙雜合子突變個體，患者與家系其他成員表型相似，出現(xiàn)典型的肌腱黃色瘤和pCHD，且患者同時攜帶其父親APOB突變與母親LDLR突變，人們開始意識到FH可能存在雙基因突變類型[14]。Rubinsztein等在一個南非家系中也發(fā)現(xiàn)了5例雙基因突變個體，即同時攜帶LDLR p.(Asp227Glu)和ApoB p.(Arg3527Gln)，患者表型和LDL-C水平處于FH雜合子和純合子之間。給予辛伐他汀20 mg，持續(xù)6周，雙雜合子突變患者LDL-C水平降低25.4%，雜合子患者LDL-C水平降低31%，ApoB缺陷患者（FDP）水平降低29.8%[15]，對于降脂藥物反應的差異可能是由于不同位點的突變對LDLR表達水平的影響不同；另一種可能是由于基因-基因或基因-環(huán)境相互作用影響，使患者對辛伐他汀產(chǎn)生不同的反應。此外，Benlian等報道了法國無動脈粥樣硬化家族史的2例LDLR/APOB的雙雜合子突變病例，1例基因型為ApoB p.（Arg3500Gln）和LDLR p.（Trp66Gly），另1例為ApoB p.（Arg3500Gln）和LDLR p.（Glu207Lys），他們的表現(xiàn)型與家系中其他成員明顯不同，皆發(fā)生了pCHD。2例突變均為雙雜合子突變，但前者表型明顯輕于后者[16]，對此解釋為不同的基因型導致不同表型，當FH家族中出現(xiàn)LDLR突變，部分成員出現(xiàn)差異表現(xiàn)型時，應考慮患者可能存在雙基因突變。其次，F(xiàn)H表型的嚴重程度可能與兩個主要候選基因LDLR和APOB基因突變的聯(lián)合效應有關(guān)，但絕不是簡單的相加，而是雙基因效應，大多數(shù)雙基因突變患者表型介于雜合子和純合子FH之間。

2 LDLR/PCSK9突變

Amina等研究發(fā)現(xiàn)PCSK9單基因突變不僅是導致FH的主要原因之一，而且在LDLR突變的FH患者中也可發(fā)生PCSK9基因突變，并產(chǎn)生不同于單基因突變的表型[10]。Pisciotta等報道了兩個不相關(guān)的雙雜合子FH攜帶LDLR/PCSK9突變家系，其中家系A(chǔ)中1例先證者攜帶兩種新的突變PCSK9p.（N425S）和 LDLRp.（Y419X）；家系B中2例先證者攜帶既往報道的兩種突變 LDLRp.（E228K）和PCSK9p.（R496W）。3例患者均患有黃色瘤和高膽固醇血癥，LDL-C水平介于純合子FH和雜合子FH水平之間，其中僅有家族A先證者出現(xiàn)pCDH[10]。家系A(chǔ)先證者由于臨床表現(xiàn)嚴重，給予LDL單采、依折麥布和大劑量他汀類降脂藥物，LDL-C 降低65%～70%。家系B中2例先證者由于沒有pCDH的表現(xiàn)，給予大劑量他汀類藥物和考來烯胺聯(lián)合治療，LDL-C降低約40%[17]。同時，Sharifi等報道了1例嚴重的雙雜合LDLR/PCSK9 FH病例，患者檢測結(jié)果為 LDLRp.（E228K）和 PCSK9p.（R496W）變異，臨床給予150 mg alirocumab單抗治療12周后，LDL-C降低≥15%[18]。綜上所述，降脂方案的個體化制定對患者的長期依從性和良好的臨床獲益至關(guān)重要。

3 LDLR/LDLRAP突變

位于1號染色體短臂上的LDLRAP1基因編碼細胞質(zhì)LDLRAP1蛋白[18]，僅不足1%的FH是由LDLRAP1基因變異導致，LDLRAP1基因編碼的蛋白通常與LDLR結(jié)合，參與LDL的內(nèi)化、LDLR的循環(huán)利用或降解過程[19,20]。LDLR/LDLRAP雙基因突變報道甚少，第1例LDLR/LDLRAP雙基因突變是在一項隊列研究中被發(fā)現(xiàn)，先證者攜帶LDLRp.（Lys790*）突變和LDLRAPp.（Lys204-Glufs*17）。先證者表現(xiàn)為嚴重的黃色瘤、冠狀動脈疾病和主動脈狹窄，雙基因突變患者的LDL-C水平與單基因突變FH相似[21]。Soufi等在一個土耳其FH家系中發(fā)現(xiàn)了四個LDLR/LDLRAP1雙基因突變個體?；颊咄瑫r攜帶LDLRAP1p.（Q136）變異和LDLRp.（Q254P）變異，給予患者阿托伐他汀150 mg、考來烯胺12 g和依折麥布10 mg，LDL-C并未達到目標水平，患者開始接受脂蛋白單采，以期達到治療目標[22]。研究發(fā)現(xiàn)LDLRAP 1基因突變產(chǎn)生的LDLRAP 1截斷蛋白缺失磷酸酪氨酸結(jié)合域，導致LDLRAP 1蛋白失去功能，不能與LDLR結(jié)合參與LDL-C的內(nèi)化[23,24]，與純合子的LDLR基因突變相比，雜合子LDLR變異和雜合子LDLRAP1的雙基因變異將導致更嚴重的臨床表型[10]。

4 APOB/PSCK9突變

PCSK9基因位于1p32. 3，有12個外顯子，PCSK9編碼的是一種肝源性蛋白，膽固醇的體內(nèi)代謝可通過PCSK9調(diào)節(jié)，其主要功能是在細胞表面結(jié)合LDLR，使其內(nèi)化進入溶酶體并降解[25]。PCSK9基因過表達時，LDLR降解增加使LDL-C水平下降導致循環(huán)中LDL和膽固醇水平升高。目前為止，很少有研究報道PCSK9和其他FH基因LDLR和APOB的雙基因突變。唯一報道的APOB/PCSK9病例是一個來自法國的ApoB基因突變家系，該患者同時有APOBp.（Ala3396Thr）和PCSK9p.（Arg96Cys）突變并表現(xiàn)為嚴重的常染色體高膽固醇血癥（ADH），包括脂性角膜弓和總膽固醇水平升高[26]，這種嚴重表型可能是由于ApoB與PCSK9突變，導致其他蛋白質(zhì)間相互作用的結(jié)果[10]。

5 FH的雙突變的遺傳學檢測

有研究報道指出，我國成年冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┗颊咧蠪H的檢出率為0.41%，且存在地域和城鄉(xiāng)差異，即東部地區(qū)檢出率最高，城市高于農(nóng)村，F(xiàn)H的pCDH發(fā)生率明顯高于非FH患者，其降脂藥物治療比例和LDL-C達標率均低[27]。為了準確診斷與早期治療，多種分子遺傳學檢測方法被用于FH的診斷，其中二代測序技術(shù)（NGS）的臨床應用，使得大量的單基因和多基因遺傳性疾病被確診。NGS主要包括全基因組測序（WGS）、全外顯子組測序（WES）和目標區(qū)域測序（TRS）。NGS技術(shù)具有高通量、速度快、精度高、信息量豐富等優(yōu)勢，目前被認為是FH最主要的診斷技術(shù)之一[28]。但不同的測序方法在基因檢測數(shù)目、數(shù)據(jù)分析速度、檢測成本等方面存在很大差異，選擇合適的檢測方法尤為重要。FH雙基因突變的患者僅通過傳統(tǒng)的脂代謝生化指標很難確診，聯(lián)合基因測序技術(shù)可明確FH雙基因突變患者的診斷，為臨床預防嚴重pCHD的發(fā)生提供了依據(jù)。

綜上所述，F(xiàn)H是一種嚴重的遺傳代謝性疾病，患者早期可出現(xiàn)各種心血管事件。隨著高通量檢測技術(shù)的廣泛應用，人們已認識到臨床存在FH雙基因突變患者，此發(fā)現(xiàn)為FH發(fā)病機制及疾病進展的預防提供了新思路。基于高通量檢測平臺衍生出多種新的檢測技術(shù)，臨床醫(yī)生可根據(jù)患者臨床表現(xiàn)、不同于FH的臨床特點等，選擇合適的檢測方法，對疾病作出明確診斷，有助于全面了解基因突變類型，為評估病情，制定個體化治療方案，改善預后，提供遺傳學依據(jù)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。