家族性高胆固醇血症的基因诊断研究进展

代海兵, 鄢盛恺. 家族性高胆固醇血症的基因诊断研究进展[J]. 临床心血管病杂志, 2023, 39(5): 348-354. doi: 10.13201/j.issn.1001-1439.2023.05.006
引用本文: 代海兵, 鄢盛恺. 家族性高胆固醇血症的基因诊断研究进展[J]. 临床心血管病杂志, 2023, 39(5): 348-354. doi: 10.13201/j.issn.1001-1439.2023.05.006
DAI Haibing, YAN Shengkai. Research progress in genetic diagnosis of familial hypercholesterolemia[J]. J Clin Cardiol, 2023, 39(5): 348-354. doi: 10.13201/j.issn.1001-1439.2023.05.006
Citation: DAI Haibing, YAN Shengkai. Research progress in genetic diagnosis of familial hypercholesterolemia[J]. J Clin Cardiol, 2023, 39(5): 348-354. doi: 10.13201/j.issn.1001-1439.2023.05.006

家族性高胆固醇血症的基因诊断研究进展

  • 基金项目:
    国家自然科学基金(No:82070916);遵义市科技计划项目[No:遵市科合HZ字(2021)185号]
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Research progress in genetic diagnosis of familial hypercholesterolemia

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  • 家族性高胆固醇血症(FH)是一种常见的常染色体显性或隐性遗传代谢病,常用的临床诊断标准主要根据患者的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平和健康调查信息进行诊断,其确诊率十分有限。基因检测到LDLRAPOBPCSK 9LDLRAP1等基因致病性突变是诊断FH的金标准。近年来,随着FH基因诊断技术的应用,新的致病基因不断被发现,有效提升了FH患者的检出率。本文就FH致病相关基因、基因诊断策略、国内外基因诊断进展及基因诊断面临的挑战等方面进行综述,以期在了解基因诊断的基础上,为中国探索建立切实可行的FH基因诊断方案提供参考,进一步促进FH的诊断与规范化管理。
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  • 图 1  FH患者基因诊断程序

    Figure 1.  Genetic diagnosis procedures for FH patients

    表 1  FH主要突变基因信息

    Table 1.  FH mainly mutation genetic information

    基因 编码蛋白及其作用 染色体位置 遗传方式 突变引起的疾病
    LDLR 低密度脂蛋白受体:清除血浆LDL-C的关键细胞表面受体,在维持体内胆固醇代谢平衡方面具有重要地位 19p13.1-13.3 AD FH
    APOB 载脂蛋白B:LDL颗粒的主要蛋白、LDLR配体 2p24.1 AD FH
    PCSK9 前蛋白转化酶枯草溶菌素9:在LDLR降解中起作用 1p32.3 AD FH
    LDLRAP1 LDLR衔接蛋白1:与LDLR胞浆相互作用,促进LDL内化 1p36.11 AR ARH
    SREBP2 胆固醇调节元件结合蛋白-2:主要调控胆固醇生物合成和内稳态相关基因 22q13 AD FH
    EPHX2 环氧化物水解酶2:具有脂质磷酸酶活性,在血浆脂蛋白颗粒中环氧化物的处理中起作用 8p21-p12 AD FH
    CETP 胆固醇酯转移蛋白:促进胆固醇酯与TG在HDL颗粒和载脂蛋白之间交换 16q21 AD FH
    STAP1 信号转导适配蛋白家族1:功能未知/不完全与高胆固醇血症相关 4q13.2 AD FH
    APOA5 载脂蛋白A5:在脂质代谢中发挥重要作用 11q23.3 AD FH
    GHR 生长激素受体:突变导致生长激素对肝脏LDLR mRNA表达、LDL-C分解代谢与清除作用减弱 5p13.1-p12 AD FH
    APOE 载脂蛋白E:参与脂蛋白代谢的主要载脂蛋白,致病突变增加对其受体的亲和力,导致LDLR的下调 19q13.32 AD 异常脂肪蛋白血
    症,表型似FH
    ABCG5ABCG8 三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G5、G8:在控制植物固醇吸收过程中发挥关键作用 2p21 AR 植物固醇血症
    LIPA 胆固醇酯脂肪酶:水解胆固醇酯或甘油三酯 10q23.31 AR 胆固醇酯脂肪酶
    缺乏症,FH表型
    PNPLA5 patatin样磷脂酶结构域5:影响脂肪细胞分化、甘油三酯水解 22q13.31 AR FH表型
    CYP27A1 线粒体甾醇27-羟化酶:致病性突变可引起脑腱黄色瘤病,这是一种以胆固醇水平轻度升高和黄色瘤为特征的疾病 2q33-qter AR FH表型
    CYP7A1 胆固醇7α-羟化酶:致病突变使得体内胆固醇清除障碍 8q12.1 AR FH表型
    注:LDLR:低密度脂蛋白受体;AR:常染色体隐性遗传;AD:常染色体显性遗传;ARH:常染色体隐性高胆固醇血症;FH:家族性高胆固醇血症;TG:甘油三酯;HDL:高密度脂蛋白;LDL:低密度脂蛋白。
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    表 2  国内外FH基因诊断情况

    Table 2.  FH genetic diagnosis at home and abroad

    地区 病例数 临床诊断标准 基因诊断方法 主要研究结果 参考文献
    中国 208 DLCN MLPA ①诊断出48种不同突变,其中LDLR突变45种(包括6个新突变),APOBAPOEABCG5突变各1种;②患者携带LDLR错义突变的LDL-C水平,较携带拷贝数变异、剪接突变和无义突变的要高。 [24]
    中国 108 DLCN、
    Simon
    Broome
    Sanger测序、
    MLPA
    ①复合杂合子是中国最常见的HoFH类型;②LDLR基因中检出84个突变,并发现了7个致病性(或可能致病性)的新突变,其中W483X(c.1448 G>A),A627T(c.1879 G>A),H583Y(c.1747 C>T)是最常见的突变;③第4外显子突变数量最多(20.5%)。 [25]
    中国台湾 285 DLCN NGS ①41例受试者检出FH突变,其中40例为杂合突变,1例为双杂合突变(LDLR c.1867A>G和APOB c.10579C>T);②检出16个突变,其中13个为错义单核苷酸突变、2个为剪接突变、1个为移码突变;③LDLR c.986G>A、c.268G>A与LDL-C高水平和早发CAD相关。 [26]
    德国 336 DLCN NGS ①诊断出73种共计126个不同的序列突变,包括11个新(可能)致病性的突变,其中LDLR基因突变最多(84.9%);②APOB基因发现19个致病突变;③PCSK9基因和LDLRAP1基因未发现致病突变。 [28]
    挪威 29 449 DLCN Sanger测序和
    MLPA
    LDLR基因检出259个突变,包含29个新的突变;②Sanger测序鉴定出错义突变123个、缺失突变38个、无义突变28个;③APOB基因检出2个致病性突变(p.R3527Q和p.R3527W);④PCSK9基因检出3个致病性突变(p.S127R、p.R215H和p.D374Y)。 [30]
    美国 50 726 DLCN 外显子测序
    技术
    诊断出了35个致病性突变,其中29个LDLR、4个APOB和2个PCSK9 [31]
    日本 801 日本
    标准
    NGS LDLR基因检出137个突变,包括18个大的缺失/重复突变、92个(可能)致病性突变、44个意义不明确性突变、1个良性突变;②PCSK9基因检出21个突变,4个致病性或可能致病性突变、10个意义不明确性突变、7个良性突变。 [32]
    印度 54 DLCN 靶向外显子
    组测序
    ①发现19个不同的突变,其中主要是错义突变;②LDLR基因检出5个突变,其中包括1个新的致病突变;③首次在CETP、APOA5、EPHX2SREBP2基因中发现致病突变;④APOB基因检出3个致病突变(c.3829C>T,c.12649T>C,c.10520G>A);⑤PCSK9基因c.2038C>T,系首次在印度FH患者中发现。 [16]
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出版历程
收稿日期:  2022-11-05
刊出日期:  2023-05-13

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