引用本文： 白周現, 賈留群, 孔祥東. 特發性肺動脈高壓一家系的臨床表現和致病性新突變. 中國呼吸與危重監護雜志, 2021, 20(10): 721-725. doi: 10.7507/1671-6205.202104024 復制
特發性肺動脈高壓（IPAH）是一種少見的臨床上不明原因的肺血管疾病，臨床上容易誤診。IPAH的發生機制與遺傳因素高度相關，原發性肺動脈高壓1型（PPH1）是目前最主要的IPAH。人類孟德爾遺傳在線（OMIM）數據庫收錄該疾病［OMIM: 178600］為骨形態發生蛋白2型受體基因（BMPR2）突變引起，為常染色體顯性遺傳。近70%的遺傳性PPH1家系和25%的散發PPH1患者中發現BMPR2雜合突變[1]。該病的女性患者比例大于男性（男女比例1∶1.7）[2]。然而，PPH1在遺傳上存在外顯不全的現象：只有大約10%到20%的BMPR2突變個體在他們的一生中發展成這種疾病，這表明該病的發展還需要其他遺傳或環境因素觸發[2-3]。為明確1例IPAH患者及其家系遺傳水平的致病原因，我們選取了全外顯子組測序策略，對患者進行了基因測序分析。本研究檢測到患者BMPR2致病基因1個雜合突變，發現了新的致病性BMPR2基因突變，報道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
2021年2月來本院就診的1個IPAH患者家系（圖1），漢族，父母無肺動脈高壓表型，否認近親婚配。所有受試人簽署知情同意書后，EDTA抗凝管采集靜脈血各4 mL。患者表型和病史經患者知情同意后，通過住院檢查和住院記錄獲取。本研究經鄭州大學第一附屬醫院倫理委員會批準（KS-2018-KY-36）。
圖1
IPAH患者家系圖
家系成員Ⅱ1和Ⅱ2因疾病治療和家族提早干預的需求而行IPAH的基因診斷和遺傳咨詢，以指導家系該病的治療和提早干預。
患者（Ⅱ2），女，33歲，4年前出現活動后乏力，伴胸悶，無咳血、煩躁不安、心悸等，未診治。3年前突發活動后暈厥，2 min后自行蘇醒，至本院初診為“肺動脈高壓”，未治療。后至北京某心血管病醫院完善檢查（具體不詳）并治療，口服他達那非10 mg 每日1次；1年半前調整為他達那非10 mg 每日1次，安立生坦5 mg 每日1次。半年前在北京某心血管病醫院用藥調整為他達那非10 mg 每日1次、馬昔騰坦10 mg 每日1次。經聯合用藥兩年多來，患者各項指標均向好轉。現來我院復查。
患者（Ⅱ2）患“高血壓病”4年，最高達180/120 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），現服用“依那普利片5 mg每日1次，倍他樂克（47.5 mg）23.75 mg 每日1次”。無心臟疾病病史，無糖尿病、腦血管疾病病史，無肝炎、結核。自發病以來飲食正常、睡眠尚可、大小便正常、體重無明顯變化。
家系其他成員情況：患者父母（Ⅰ1、Ⅰ2）均患有“高血壓”，1弟（Ⅱ3）、2子（Ⅲ1現年9歲、Ⅲ2現年4歲）健康狀況良好，無肺動脈高壓類似癥狀或疾病，無肺動脈高壓家族史。
1.2 方法
1.2.1 全外顯子組測序
患者（Ⅱ2）在本院進行全外顯子組測序。使用磁珠法提取試劑盒（Blood DNA Midi Kit D3494，Omega bio-tek公司）和自動化DNA提取設備（Eppendorf艾本德中國有限公司）抽提外周血基因組DNA。利用Enzyme Plus文庫擴增和TargetSeq One靶向捕獲系統（iGeneTech，中國艾吉泰康生物科技有限公司）對全外顯子組進行捕獲和NovaSeq 6000測序儀（美國Illumina公司）進行高通量測序。本次捕獲的目標序列平均測序深度為100×，覆蓋度為98.6%。選擇人類基因組參考序列GRCh37，轉錄本參考Ensembl數據庫（
1.2.2 Sanger測序突變驗證
對患者（Ⅱ2）及其兒子（Ⅲ1、Ⅲ2）、丈夫（Ⅱ1）、父母（Ⅰ1、Ⅰ2）和弟弟（Ⅱ3）使用Sanger測序法進行候選突變攜帶情況驗證。利用特異引物（GeneTool設計）和Taq DNA聚合酶（立陶宛Fermentas公司）擴增候選突變位點序列。引物序列：上游5’-TCAGAGGTGTTAAATTTGGAGAGAC-3’，下游5’-GGCGTGAGTCCTGTGGTGTT-3’。擴增程序：95 ℃預變性3 min；95 ℃變性30 s，56 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，循環數30次；72 ℃終延伸10 min，室溫結束。將PCR目的DNA片段純化后，使用dGTP BigDye? Terminator熒光標記終止物試劑盒（美國ABI公司）sequencing kit測序。測序反應參數：96 ℃，預變性1 min；96 ℃ 10 s，50 ℃ 5 s，60 ℃ 4 min；25個循環；4 ℃，保溫。采用乙醇/醋酸鈉法純化，按BigDye V3.1操作手冊進行。將純化產物變性后上測序儀（ABI 3500 xl Dx Genetic Analyzer，美國）進行序列分析。
1.2.3 基因突變效應預測
利用HGMD（The Human Gene Mutation Database，
2 結果
2.1 檢查結果及診斷
患者（Ⅱ2）3年前在本院心電圖（ECG）檢查示不完全性右束支阻滯；超聲檢查示右心增大，三尖瓣中重度關閉不全，肺動脈高壓（中度），左心室舒張功能下降。本次在本院入院初步診斷：肺動脈高壓；高血壓病3級（極高危）。專科檢查：呼吸運動正常，肋間隙正常，語顫正常，無胸膜摩擦感，無皮下捻發感，叩診清音，雙肺呼吸音清，無干、濕啰音，無胸膜摩擦音，語音共振正常。患者脈搏85次/min，呼吸21次/min，血壓124/70 mm Hg。血氣分析示：氧分壓66.0 mm Hg。患者紅細胞壓積35.80%↓，氯108.00 mmol/L，葡萄糖6.20 mmol/L。免疫熒光法檢測抗核抗體（IgG型）為1∶320（+），致密顆粒型。全息動態心電分析：基礎心率為竇性心律，全程平均心率、最低心率及最高心率均在支持范圍；偶發房性早搏；持續性ST段改變，未見明顯異常動態變化；心率變異性在正常范圍。肺灌注顯像加斷層融合顯像未見明顯肺栓塞現象。ECG檢查示下壁ST段壓低，前間壁、心尖部T波倒置。
2.2 全外顯子組測序篩查結果
DNA測序發現患者BMPR2基因存在1個雜合突變：c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變，該移碼突變導致BMPR2基因編碼的骨形態發生蛋白2型受體（BMPR2）在第583位天冬酰胺處替換為賴氨酸并移碼6位形成終止密碼子提前終止翻譯。該變異位點全外顯子組測序深度為59/56（Ref/Alt，參考序列/變異序列），轉錄本為NM_001204。
2.3 Sanger測序突變驗證
Sanger測序法驗證患者（Ⅱ2）BMPR2基因突變結果與二代測序一致，患者父親（Ⅰ1）BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變，母親（Ⅰ2）無此變異（圖2）。家系中患者丈夫（Ⅱ1）與患者弟弟（Ⅱ3）無此變異；患者大兒子（Ⅲ1）未檢測到此變異，患者小兒子（Ⅲ2）BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變。經家系驗證可知，本研究中目前唯一患者（Ⅱ2）的BMPR2基因c.1748dupA雜合突變遺傳自父親（Ⅰ1），并且代際間該雜合突變傳遞給患者其中一個兒子（Ⅲ2）。
圖2
BMPR2基因c.1748dupA突變位點患者（Ⅱ2）及其父（Ⅰ1）母（Ⅰ2）Sanger測序驗證結果
紅箭示
2.4 突變致病性分析
HGMD數據庫未收錄BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變，PubMed檢索無BMPR2基因c.1748dupA突變的致病性文獻報道。BMPR2基因c.1748dupA突變位點在dbSNP數據庫中無記錄編號。BMPR2基因c.1748dupA突變gnomAD數據庫中均無人群頻率記錄，為極低頻變異。
根據《遺傳變異分類標準與指南》和2015年版序列變異的ACMG STANDARD AND GUIDELINES判斷本研究檢出的BMPR2基因突變：c.1748dupA（exon12，NM_001204）導致氨基酸改變p.Asn583Lysfs*6，該移碼突變初步判定為致病性變異（Pathogenic）證據等級PSV1+PM2+PP4。BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）導致BMPR2在第583位天冬酰胺處替換為賴氨酸并移碼6位形成終止密碼子提前終止翻譯，產生了截短的無功能的產物蛋白，生物信息學蛋白功能預測軟件MutationTaster預測結果分別為有害。GERP++工具保守性分析該位點在物種間保守，因此該位點發生突變有害的可能性大。綜合分析認為BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）為致病性突變。
3 討論
本研究收集的一個中國漢族家系，1例女性IPAH患者。對患者及其家系成員行全外顯子組測序篩查和Sanger測序驗證候選基因突變，發現患者、患者父親和患者第二子BMPR2基因均存在c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變。該家系3名BMPR2基因雜合突變者，僅1名肺動脈高壓患者，患者父親和第二子無肺動脈高壓相關癥狀。根據患者的表型信息和測序分析所得基因突變型綜合分析，可確診該患者為“肺動脈高壓”，并依據基因變異分型為PPH1型。由于該病在臨床上較少見且無特異性表現，給該病確診帶來難度。目前已知的可導致肺動脈高壓的致病基因（OMIM數據庫記錄）包括：PPH1相關BMPR2基因，原發性肺動脈高壓2型（PPH2）相關MADH9基因，原發性肺動脈高壓3型（PPH3）相關CAV1基因，原發性肺動脈高壓4型（PPH4）相關KCNK3基因，常染色體隱性遺傳原發性肺動脈高壓相關PPHR基因，以及可引起含肺動脈高壓癥狀疾病的其他致病基因SARS2、TBX4、ACVRL1、KRT8、KRT18等。常規使用一代測序排查多個常見已知致病基因突變引物設計繁瑣且無統一方案，不能有效降低費用、提高檢測效率、保證時效，全外顯子組測序統一實驗流程、本地化的檢測能夠盡量全覆蓋并且快速準確得到檢測結果。因而通過全外顯子組測序檢測獲得相關致病基因突變具有重要的輔助診斷意義。
BMPR2基因由13個外顯子組成，位于2 q33.1-q33.2；其編碼的骨形態發生蛋白2型受體為跨膜絲氨酸/蘇氨酸激酶的骨形態發生蛋白（BMP）受體家族成員之一，這種受體的配體是轉化生長因子-β（TGF-β）超家族的成員。BMP參與軟骨內骨形成和胚胎發生。這些蛋白質通過形成兩種不同類型的絲氨酸（蘇氨酸）激酶受體的異聚體復合物來傳遞信號，即約50~55 kD的Ⅰ型受體和約70~80 kD的Ⅱ型受體。Ⅱ型受體在沒有Ⅰ型受體的情況下結合配體，但它們需要各自的Ⅰ型受體進行信號傳遞；而Ⅰ型受體則需要各自的Ⅱ型受體進行配體結合。BMPR2基因是BMP的Ⅱ型受體。TCTEL1基因編碼運動復合物動力蛋白的一條輕鏈與BMPR2基因編碼受體的細胞質中的結構域相互作用，也會被BMPR2磷酸化，這個功能會被導致原發性肺動脈高壓1型的BMPR2基因第12外顯子中的突變破壞[6]。BMPR2和TCTEL1共定位于肺小動脈中膜的內皮和平滑肌，這是PPH1血管重塑的關鍵部位，BMPR2對TCTEL1缺乏磷酸化和相互作用可能是PPH1的發病機制之一[6]。實驗證明哺乳動物的NIPA1基因是BMPs信號轉導通路的一個抑制子[7]。Davis等[8]證明TGF-β和BMPs誘導人血管平滑肌細胞收縮表型是由miR21介導的，配體特異性SMAD蛋白調節的miRNA生物發生對于控制血管平滑肌細胞表型和對潛在的由TGF-β和BMP信號通路介導的SMAD4非依賴性反應至關重要。后續研究表明BMPR2基因對于SMAD蛋白介導的miRNA處理過程是必不可少的[9]。Sawada等[10]研究認為降低BMPR2會破壞應激顆粒反應，增加GMCSF mRNA的翻譯，增加炎癥細胞的招募，并加劇肺動脈高壓。
BMPR2基因突變是導致肺動脈高壓最常見的遺傳原因[11]。截至2020年4月HGMD數據庫共收錄415個BMPR2基因相關突變。與無BMPR2突變的患者相比，BMPR2基因突變的患者年齡更小，疾病表現更嚴重，血液動力學改變程度更大，急性肺血管擴張試驗的陽性率更低，死亡風險更高[11-12]。我們報道的PPH1患者BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變為新發現的突變型，它是該PPH1家系的遺傳學致病原因。由于BMPR2基因突變導致PPH1在代際傳遞中會發生不完全外顯的現象，同樣發生該突變的PPH1患者父親并沒有患肺動脈高壓疾病，這在顯性遺傳的單基因病中是一個正常現象。原發性肺動脈高壓可以累及各個年齡段的人群，包括老年人、幼兒，青年患者為多。因此，患者的攜帶突變的父親和小孩并不能保證終其一生不發病。尤其是患者的兒子年齡還小，可能未到發病年齡，他雖然目前沒有肺動脈高壓疾病和相關癥狀，仍需要注意觀察、保持良好的生活習慣以提早干預。了解基因變異攜帶情況對于家庭成員的健康管理、生活方式干預、盡量避免或減少肺動脈高壓疾病的觸發具有價值和意義。患者的高血壓病因不明，可能為原發性的，考慮到其父母均有“高血壓”，該家系高血壓有明顯的家族遺傳傾向。但高血壓在國內患病率較高，受遺傳與環境等多重因素影響，一般情況非單基因遺傳病。肺動脈高壓與高血壓是兩種不同的疾病，本例患者同時存在這兩種疾病是否存在某種關聯性，目前無法判斷，這需要更多的相關臨床觀察和研究。
綜上，本研究從遺傳學水平闡明了一個目前有一例患者在內的三個BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變者的不完全外顯常染色體顯性PPH1家系的致病原因，分析了BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變的致病性。本研究的發現拓展了IPAH致病基因的變異譜，增加了新突變，為理解該病的分子機制提供了有用信息。同時，本研究也貢獻了該病在中國人群中的新病例，為理解它的表型和臨床特征提供了新資料，患者的基因診斷和家系成員的相關基因變異檢測為該病的治療和提早干預提供了依據和指導。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
特發性肺動脈高壓（IPAH）是一種少見的臨床上不明原因的肺血管疾病，臨床上容易誤診。IPAH的發生機制與遺傳因素高度相關，原發性肺動脈高壓1型（PPH1）是目前最主要的IPAH。人類孟德爾遺傳在線（OMIM）數據庫收錄該疾病［OMIM: 178600］為骨形態發生蛋白2型受體基因（BMPR2）突變引起，為常染色體顯性遺傳。近70%的遺傳性PPH1家系和25%的散發PPH1患者中發現BMPR2雜合突變[1]。該病的女性患者比例大于男性（男女比例1∶1.7）[2]。然而，PPH1在遺傳上存在外顯不全的現象：只有大約10%到20%的BMPR2突變個體在他們的一生中發展成這種疾病，這表明該病的發展還需要其他遺傳或環境因素觸發[2-3]。為明確1例IPAH患者及其家系遺傳水平的致病原因，我們選取了全外顯子組測序策略，對患者進行了基因測序分析。本研究檢測到患者BMPR2致病基因1個雜合突變，發現了新的致病性BMPR2基因突變，報道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
2021年2月來本院就診的1個IPAH患者家系（圖1），漢族，父母無肺動脈高壓表型，否認近親婚配。所有受試人簽署知情同意書后，EDTA抗凝管采集靜脈血各4 mL。患者表型和病史經患者知情同意后，通過住院檢查和住院記錄獲取。本研究經鄭州大學第一附屬醫院倫理委員會批準（KS-2018-KY-36）。
圖1
IPAH患者家系圖
家系成員Ⅱ1和Ⅱ2因疾病治療和家族提早干預的需求而行IPAH的基因診斷和遺傳咨詢，以指導家系該病的治療和提早干預。
患者（Ⅱ2），女，33歲，4年前出現活動后乏力，伴胸悶，無咳血、煩躁不安、心悸等，未診治。3年前突發活動后暈厥，2 min后自行蘇醒，至本院初診為“肺動脈高壓”，未治療。后至北京某心血管病醫院完善檢查（具體不詳）并治療，口服他達那非10 mg 每日1次；1年半前調整為他達那非10 mg 每日1次，安立生坦5 mg 每日1次。半年前在北京某心血管病醫院用藥調整為他達那非10 mg 每日1次、馬昔騰坦10 mg 每日1次。經聯合用藥兩年多來，患者各項指標均向好轉。現來我院復查。
患者（Ⅱ2）患“高血壓病”4年，最高達180/120 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），現服用“依那普利片5 mg每日1次，倍他樂克（47.5 mg）23.75 mg 每日1次”。無心臟疾病病史，無糖尿病、腦血管疾病病史，無肝炎、結核。自發病以來飲食正常、睡眠尚可、大小便正常、體重無明顯變化。
家系其他成員情況：患者父母（Ⅰ1、Ⅰ2）均患有“高血壓”，1弟（Ⅱ3）、2子（Ⅲ1現年9歲、Ⅲ2現年4歲）健康狀況良好，無肺動脈高壓類似癥狀或疾病，無肺動脈高壓家族史。
1.2 方法
1.2.1 全外顯子組測序
患者（Ⅱ2）在本院進行全外顯子組測序。使用磁珠法提取試劑盒（Blood DNA Midi Kit D3494，Omega bio-tek公司）和自動化DNA提取設備（Eppendorf艾本德中國有限公司）抽提外周血基因組DNA。利用Enzyme Plus文庫擴增和TargetSeq One靶向捕獲系統（iGeneTech，中國艾吉泰康生物科技有限公司）對全外顯子組進行捕獲和NovaSeq 6000測序儀（美國Illumina公司）進行高通量測序。本次捕獲的目標序列平均測序深度為100×，覆蓋度為98.6%。選擇人類基因組參考序列GRCh37，轉錄本參考Ensembl數據庫（
1.2.2 Sanger測序突變驗證
對患者（Ⅱ2）及其兒子（Ⅲ1、Ⅲ2）、丈夫（Ⅱ1）、父母（Ⅰ1、Ⅰ2）和弟弟（Ⅱ3）使用Sanger測序法進行候選突變攜帶情況驗證。利用特異引物（GeneTool設計）和Taq DNA聚合酶（立陶宛Fermentas公司）擴增候選突變位點序列。引物序列：上游5’-TCAGAGGTGTTAAATTTGGAGAGAC-3’，下游5’-GGCGTGAGTCCTGTGGTGTT-3’。擴增程序：95 ℃預變性3 min；95 ℃變性30 s，56 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，循環數30次；72 ℃終延伸10 min，室溫結束。將PCR目的DNA片段純化后，使用dGTP BigDye? Terminator熒光標記終止物試劑盒（美國ABI公司）sequencing kit測序。測序反應參數：96 ℃，預變性1 min；96 ℃ 10 s，50 ℃ 5 s，60 ℃ 4 min；25個循環；4 ℃，保溫。采用乙醇/醋酸鈉法純化，按BigDye V3.1操作手冊進行。將純化產物變性后上測序儀（ABI 3500 xl Dx Genetic Analyzer，美國）進行序列分析。
1.2.3 基因突變效應預測
利用HGMD（The Human Gene Mutation Database，
2 結果
2.1 檢查結果及診斷
患者（Ⅱ2）3年前在本院心電圖（ECG）檢查示不完全性右束支阻滯；超聲檢查示右心增大，三尖瓣中重度關閉不全，肺動脈高壓（中度），左心室舒張功能下降。本次在本院入院初步診斷：肺動脈高壓；高血壓病3級（極高危）。專科檢查：呼吸運動正常，肋間隙正常，語顫正常，無胸膜摩擦感，無皮下捻發感，叩診清音，雙肺呼吸音清，無干、濕啰音，無胸膜摩擦音，語音共振正常。患者脈搏85次/min，呼吸21次/min，血壓124/70 mm Hg。血氣分析示：氧分壓66.0 mm Hg。患者紅細胞壓積35.80%↓，氯108.00 mmol/L，葡萄糖6.20 mmol/L。免疫熒光法檢測抗核抗體（IgG型）為1∶320（+），致密顆粒型。全息動態心電分析：基礎心率為竇性心律，全程平均心率、最低心率及最高心率均在支持范圍；偶發房性早搏；持續性ST段改變，未見明顯異常動態變化；心率變異性在正常范圍。肺灌注顯像加斷層融合顯像未見明顯肺栓塞現象。ECG檢查示下壁ST段壓低，前間壁、心尖部T波倒置。
2.2 全外顯子組測序篩查結果
DNA測序發現患者BMPR2基因存在1個雜合突變：c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變，該移碼突變導致BMPR2基因編碼的骨形態發生蛋白2型受體（BMPR2）在第583位天冬酰胺處替換為賴氨酸并移碼6位形成終止密碼子提前終止翻譯。該變異位點全外顯子組測序深度為59/56（Ref/Alt，參考序列/變異序列），轉錄本為NM_001204。
2.3 Sanger測序突變驗證
Sanger測序法驗證患者（Ⅱ2）BMPR2基因突變結果與二代測序一致，患者父親（Ⅰ1）BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變，母親（Ⅰ2）無此變異（圖2）。家系中患者丈夫（Ⅱ1）與患者弟弟（Ⅱ3）無此變異；患者大兒子（Ⅲ1）未檢測到此變異，患者小兒子（Ⅲ2）BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變。經家系驗證可知，本研究中目前唯一患者（Ⅱ2）的BMPR2基因c.1748dupA雜合突變遺傳自父親（Ⅰ1），并且代際間該雜合突變傳遞給患者其中一個兒子（Ⅲ2）。
圖2
BMPR2基因c.1748dupA突變位點患者（Ⅱ2）及其父（Ⅰ1）母（Ⅰ2）Sanger測序驗證結果
紅箭示
2.4 突變致病性分析
HGMD數據庫未收錄BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變，PubMed檢索無BMPR2基因c.1748dupA突變的致病性文獻報道。BMPR2基因c.1748dupA突變位點在dbSNP數據庫中無記錄編號。BMPR2基因c.1748dupA突變gnomAD數據庫中均無人群頻率記錄，為極低頻變異。
根據《遺傳變異分類標準與指南》和2015年版序列變異的ACMG STANDARD AND GUIDELINES判斷本研究檢出的BMPR2基因突變：c.1748dupA（exon12，NM_001204）導致氨基酸改變p.Asn583Lysfs*6，該移碼突變初步判定為致病性變異（Pathogenic）證據等級PSV1+PM2+PP4。BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）導致BMPR2在第583位天冬酰胺處替換為賴氨酸并移碼6位形成終止密碼子提前終止翻譯，產生了截短的無功能的產物蛋白，生物信息學蛋白功能預測軟件MutationTaster預測結果分別為有害。GERP++工具保守性分析該位點在物種間保守，因此該位點發生突變有害的可能性大。綜合分析認為BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）為致病性突變。
3 討論
本研究收集的一個中國漢族家系，1例女性IPAH患者。對患者及其家系成員行全外顯子組測序篩查和Sanger測序驗證候選基因突變，發現患者、患者父親和患者第二子BMPR2基因均存在c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變。該家系3名BMPR2基因雜合突變者，僅1名肺動脈高壓患者，患者父親和第二子無肺動脈高壓相關癥狀。根據患者的表型信息和測序分析所得基因突變型綜合分析，可確診該患者為“肺動脈高壓”，并依據基因變異分型為PPH1型。由于該病在臨床上較少見且無特異性表現，給該病確診帶來難度。目前已知的可導致肺動脈高壓的致病基因（OMIM數據庫記錄）包括：PPH1相關BMPR2基因，原發性肺動脈高壓2型（PPH2）相關MADH9基因，原發性肺動脈高壓3型（PPH3）相關CAV1基因，原發性肺動脈高壓4型（PPH4）相關KCNK3基因，常染色體隱性遺傳原發性肺動脈高壓相關PPHR基因，以及可引起含肺動脈高壓癥狀疾病的其他致病基因SARS2、TBX4、ACVRL1、KRT8、KRT18等。常規使用一代測序排查多個常見已知致病基因突變引物設計繁瑣且無統一方案，不能有效降低費用、提高檢測效率、保證時效，全外顯子組測序統一實驗流程、本地化的檢測能夠盡量全覆蓋并且快速準確得到檢測結果。因而通過全外顯子組測序檢測獲得相關致病基因突變具有重要的輔助診斷意義。
BMPR2基因由13個外顯子組成，位于2 q33.1-q33.2；其編碼的骨形態發生蛋白2型受體為跨膜絲氨酸/蘇氨酸激酶的骨形態發生蛋白（BMP）受體家族成員之一，這種受體的配體是轉化生長因子-β（TGF-β）超家族的成員。BMP參與軟骨內骨形成和胚胎發生。這些蛋白質通過形成兩種不同類型的絲氨酸（蘇氨酸）激酶受體的異聚體復合物來傳遞信號，即約50~55 kD的Ⅰ型受體和約70~80 kD的Ⅱ型受體。Ⅱ型受體在沒有Ⅰ型受體的情況下結合配體，但它們需要各自的Ⅰ型受體進行信號傳遞；而Ⅰ型受體則需要各自的Ⅱ型受體進行配體結合。BMPR2基因是BMP的Ⅱ型受體。TCTEL1基因編碼運動復合物動力蛋白的一條輕鏈與BMPR2基因編碼受體的細胞質中的結構域相互作用，也會被BMPR2磷酸化，這個功能會被導致原發性肺動脈高壓1型的BMPR2基因第12外顯子中的突變破壞[6]。BMPR2和TCTEL1共定位于肺小動脈中膜的內皮和平滑肌，這是PPH1血管重塑的關鍵部位，BMPR2對TCTEL1缺乏磷酸化和相互作用可能是PPH1的發病機制之一[6]。實驗證明哺乳動物的NIPA1基因是BMPs信號轉導通路的一個抑制子[7]。Davis等[8]證明TGF-β和BMPs誘導人血管平滑肌細胞收縮表型是由miR21介導的，配體特異性SMAD蛋白調節的miRNA生物發生對于控制血管平滑肌細胞表型和對潛在的由TGF-β和BMP信號通路介導的SMAD4非依賴性反應至關重要。后續研究表明BMPR2基因對于SMAD蛋白介導的miRNA處理過程是必不可少的[9]。Sawada等[10]研究認為降低BMPR2會破壞應激顆粒反應，增加GMCSF mRNA的翻譯，增加炎癥細胞的招募，并加劇肺動脈高壓。
BMPR2基因突變是導致肺動脈高壓最常見的遺傳原因[11]。截至2020年4月HGMD數據庫共收錄415個BMPR2基因相關突變。與無BMPR2突變的患者相比，BMPR2基因突變的患者年齡更小，疾病表現更嚴重，血液動力學改變程度更大，急性肺血管擴張試驗的陽性率更低，死亡風險更高[11-12]。我們報道的PPH1患者BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變為新發現的突變型，它是該PPH1家系的遺傳學致病原因。由于BMPR2基因突變導致PPH1在代際傳遞中會發生不完全外顯的現象，同樣發生該突變的PPH1患者父親并沒有患肺動脈高壓疾病，這在顯性遺傳的單基因病中是一個正常現象。原發性肺動脈高壓可以累及各個年齡段的人群，包括老年人、幼兒，青年患者為多。因此，患者的攜帶突變的父親和小孩并不能保證終其一生不發病。尤其是患者的兒子年齡還小，可能未到發病年齡，他雖然目前沒有肺動脈高壓疾病和相關癥狀，仍需要注意觀察、保持良好的生活習慣以提早干預。了解基因變異攜帶情況對于家庭成員的健康管理、生活方式干預、盡量避免或減少肺動脈高壓疾病的觸發具有價值和意義。患者的高血壓病因不明，可能為原發性的，考慮到其父母均有“高血壓”，該家系高血壓有明顯的家族遺傳傾向。但高血壓在國內患病率較高，受遺傳與環境等多重因素影響，一般情況非單基因遺傳病。肺動脈高壓與高血壓是兩種不同的疾病，本例患者同時存在這兩種疾病是否存在某種關聯性，目前無法判斷，這需要更多的相關臨床觀察和研究。
綜上，本研究從遺傳學水平闡明了一個目前有一例患者在內的三個BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變者的不完全外顯常染色體顯性PPH1家系的致病原因，分析了BMPR2基因c.1748dupA（p.Asn583Lysfs*6）雜合突變的致病性。本研究的發現拓展了IPAH致病基因的變異譜，增加了新突變，為理解該病的分子機制提供了有用信息。同時，本研究也貢獻了該病在中國人群中的新病例，為理解它的表型和臨床特征提供了新資料，患者的基因診斷和家系成員的相關基因變異檢測為該病的治療和提早干預提供了依據和指導。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
