摘要
Brugada综合征是SCN5A钠离子通道蛋白功能丧失性异常的代表性心律失常疾病。本研究拟摸索偶发恶性心室扑动的Brugada综合征中新型p.Val595Glyfs*125移码杂合突致SCN5A蛋白提前终止的特征,并开发替代疗法(反义寡聚核苷酸ASO药物)策略。
心电图联合全外显子测序确定疾病类型。生物信息学预测突变SCN5A蛋白结构和影响。高表达野生型和突变型SCN5A蛋白CDS区的N-EGFP质粒载体转染人的心肌细胞系AC16。使用CRISPR-Cas9敲入产生野生型、杂合子、纯合子突变基因型的AC16人心肌细胞克隆。mRNA-seq鉴定基因表达,生物信息学预测信号通路。CCK8鉴定细胞活力、OCR检测鉴定线粒体功能变化、DCFH-DA荧光标记检测ROS产生。RT-qPCR检测不同转录本的表达、WB鉴定总蛋白和细胞膜组分中SCN5A表达水平,IF表征野生型和截短体蛋白在细胞中的表达。HEK293中高表达EGFP-SCN5A WT/MUT载体后用膜片钳鉴定钠电流改变。c.1784_1785del特异性反义寡核苷酸进行核酸干预,进行以上表型的干预效果评价。
急性发作期和静息期心电图联合全外显子测序结果明确携带杂合型SCN5A新突变(p.Val595Glyfs*125)的心律失常患儿被为Brugada综合征且伴有偶发性恶性室性扑动。突变的SCN5A蛋白确实造成预测的移码且导致80kD截短体。杂合突变基因型与野生型相比,人类心肌细胞克隆显示出明显的细胞活力受损、线粒体能量代谢障碍和呼吸链断裂表型、生理条件、LPS或ANGII单独/联合刺激下ROS产生增加,炎症、线粒体等相关通路基因谱失调、钠离子转运等相关机制影响,纯合子更甚。突变致钠电流大幅度减少至极为微弱。100 nM或1 μM ASO干预48 h、2周可使得突变转录本/野生型比例显著抑制,膜上SCN5A全长蛋白表达少量增高,细胞活力得到部分改善。
偶发恶性心室扑动的Brugada综合征与患儿杂合型SCN5A新突变(p.Val595Glyfs*125)导致的SCN5A蛋白功能丧失、心肌细胞活力下降、钠电流大幅度减少至极为微弱、线粒体功能障碍、炎症应激负荷下ROS加剧升高有关。ASO治疗对p.Val595Glyfs*125移码突变导致SCN5A蛋白提前终止的杂合突变心肌细胞中突变转录本可产生特异性抑制效果,改善相关异常表型。
