没有性别的影响BMPR2肺动脉高压临床表型的突变类型

背景

先前的研究表明，携带骨形态发生蛋白受体2型突变的肺动脉高压患者(PAH)BMPR2)基因，比非携带者早10年发病，在诊断时有更严重的血流动力学损害。最近的一份报告表明，这种情况可能只发生在女性身上，而基因错义突变的患者BMPR2基因比截断突变患者病情更严重。

方法

我们回顾了所有被认为是特发性PAH患者和有PAH家族史的患者的数据，这些患者在1月1日期间在法国PAH网络中接受了遗传咨询^圣2004年和4月1日^圣2010.我们比较了a型肝炎携带者和非携带者的临床、功能和血流动力学特征BMPR2变异，根据性别或BMPR2突变类型。

结果

PAH患者携带aBMPR2突变(n = 115)的诊断年龄明显小于非携带者(n = 267)(分别为35.8±15.4和47.5±16.2,p < 0.0001)。存在BMPR2突变与女性诊断年龄较小相关(36.4±14.9)BMPR2突变携带者(47.4±15.8)，非携带者(p < 0.0001)，男性(34.6±16.8)BMPR2突变携带者和非携带者(47.8±17.1)，p < 0.0001)。BMPR2突变携带者在诊断时有更严重的血流动力学损害，但这与性别无关。在携带a的男性和女性PAH患者中，没有发现生存和死亡时间或肺移植的差异BMPR2突变。不同类型的临床结果无差异BMPR2突变(错义、截断、大重排或剪接缺陷)。

结论

与非携带者相比，BMPR2来自法国PAH网络的突变携带者在诊断时更年轻，且表现出更严重的血流动力学损害，与性别无关。此外,BMPR2在我们的患者群体中，突变类型对临床表型没有影响。

肺动脉高压(PAH)是一种影响小肺动脉的严重疾病，其进行性重塑可导致肺血管阻力升高和右心室衰竭[1- - - - - -3.］．多环芳烃可能是特发性的、遗传性的，也可能与药物或毒素接触或结缔组织疾病、人类免疫缺陷病毒感染、先天性心脏病和门脉高压等其他疾病有关[1，2］．骨形态发生蛋白受体2型的生殖系突变(BMPR2)基因在10%至40%的特发性多环芳烃和58%至74%的有多环芳烃家族史的患者中检测到[4- - - - - -6］．积累的证据表明，PAH患者携带aBMPR2突变患者比非携带者早约10年发生PAH，诊断时血流动力学受损更严重，且对急性血管扩张剂检测反应较低[4- - - - - -6］．此外，多环芳烃的病例很少ACVRL1而且Endoglin已报告突变体[6- - - - - -9］．多环芳烃患者ACVRL1与无突变的PAH患者相比，突变的特征是诊断和死亡时年龄更小BMPR2而且ACVRL1突变(6］．

最近的一份报告呼吸系统的研究奥斯汀及其同事[10]表明PAH患者存在错义突变BMPR2基因比截断突变患者病情更严重，诊断时年龄明显更小，死亡时年龄更小，从诊断到死亡或肺移植的生存期更短。此外，他们还表明，携带者和非携带者在诊断年龄上存在统计学上的显著差异，亚组分析显示，这种情况仅适用于女性[10］．

为了测试性别对法国PAH网络患者的影响，我们决定比较a携带者PAH患者的临床、功能和血流动力学特征BMPR2突变和未发现突变的患者，根据性别。分析类型的影响BMPR2对PAH临床结局突变、临床表型进行比较BMPR2错义突变携带者，BMPR2截断突变携带者和患者携带者的大重排或剪接缺陷BMPR2基因。

病人

我们回顾了所有被认为是特发性多环芳烃患者和有多环芳烃家族史的患者的数据BMPR2而且ACVRL1在法国PAH网络(Université Paris-Sud 11, Hôpital Antoine-Béclère, Clamart, France)中可以看到1月1日之间的突变^圣2004年和4月1日^圣2010.根据美国胸肺科医师学会的指引[11)的患者进行了检测BMPR2或ACVRL1突变者签署书面知情同意书并接受遗传咨询。多环芳烃的诊断是通过右心导管插管时的血流动力学测量确定的(见下文)。在排除肺动脉高压的所有原因，并在修订的分类中总结，并确定家族中没有其他PAH病例后，可以识别特发性PAH [4］．如果家族中有一个以上的确诊病例，就可以确认为家族性PAH。多环芳烃患者ACVRL1突变(n = 9)，疑似或确诊的肺静脉闭塞性疾病(n = 55)，或有PAH家族史，但两者均未确诊BMPR2或ACVRL1排除突变(n = 13)，以限制错分的风险。多环芳烃诊断和随访时的所有临床特征均存储在法国多环芳烃网络的登记处[12］．该登记处是根据法国生物伦理法律(法国国家信息委员会libertés)建立的，患者同意纳入[4，12］．

血流动力学测量和6分钟步行距离

PAH定义为平均肺动脉压(mPAP)≥25 mmHg与正常的肺毛细血管楔压(PCWP)相关。根据我们之前描述的方案，所有受试者在基线时通过右心导管进行血流动力学评估[13，14］．左心疾病和mPAP继发于心排血量增加的被动升高的患者被排除在研究之外。mPAP、PCWP、右房压(RAP)和混合静脉氧饱和度(SvO₂)在右心导管插入术时进行记录。采用标准热稀释技术测量心排血量(CO)。心脏指数(CI)为CO除以体表面积，收缩指数为CI除以心率。指数总肺阻力(TPRi)和指数肺血管阻力(ppri)分别以(mPAP)/CI和(map - pcwp)/CI计算，结果以mmHg/L/min/m²表示。所有受试者均通过右心导管插管获得基线血流动力学数据和对短期血管扩张剂一氧化氮(NO)的反应。采用NO刺激(10 ppm，持续5-10分钟)，急性阳性反应定义为mPAP较基线mPAP下降超过10 mmHg, mPAP低于40 mmHg，与CO正常或增加相关，如前所述[1，2，13］．根据美国胸科学会的建议进行了非鼓励的6分钟步行测试[15］．

筛选点突变和大重排ACVRL1而且BMPR2基因

人类基因组DNA是从全血样本中制备的。整个编码序列和内含子连接的扩增ACVRL1而且BMPR2对每个个体的50 ng基因组DNA进行基因检测。遗传变异BMPR2而且ACVRL1的一个或多个外显子的序列和重排ACVRL1而且BMPR2基因检测如前所述[4，6］．

统计分析

我们比较了人口统计学和临床特征，诊断PAH时的年龄，根据性别和BMPR2突变状态，还是根据类型而定BMPR2以Chi-2、ANOVA事后检验和Mann Whitney为宜。使用Kaplan Meier分析法分析存活时间、死亡时间或肺移植时间。p值< 0.05为有统计学意义。

性别对表型的影响

在法国PAH网络中，筛选了382名特发性PAH或有PAH家族史的PAH患者，对应于113名男性和269名女性BMPR2突变。有趣的是，相同比例的BMPR2男性(n = 33, 30.1%)和女性(n = 81, 30.1%)均为突变携带者。如先前报道[4，6，10]， PAH患者携带aBMPR2突变组诊断年龄明显小于非携带者(35.8±15.4和47.5±16.2,p < 0.0001)。女性同样如此(36.4±14.9英寸)BMPR2突变携带者和非携带者(47.4±15.8)p < 0.00011)，男性(34.6±16.8 inBMPR2突变携带者和非携带者(47.8±17.1)p < 0.00011)．如先前报道[4，6),BMPR2突变携带者在诊断时有更严重的血流动力学损害，但这不受性别的影响(表2)1)．虽然BMPR2突变携带者在诊断时比非携带者更年轻，携带者和非携带者之间的生存期和至死亡或肺移植的时间大致相似，这表明遗传性和特发性PAH的已确立疾病的演变相似(图2)．当比较存活时间和死亡时间或肺移植时BMPR2突变携带者与非携带者的性别差异无统计学意义(图2)3而且3 b)．尽管男性和女性的诊断年龄相同(分别为43.8±18.0和44.2±16.3,p = 0.86)，死亡年龄也相同(分别为50.4±22.9和49.0±16.9,p = 0.74)，但我们观察到，男性死亡或肺移植时间较短，预后更严重(图2 b)，尤其是在男性身上BMPR2突变(图3)．

的影响BMPR2表型突变类型

在分析时，115例患者是aBMPR2突变。32例(27.8%)BMPR2错义突变51例(44.3%)截断BMPR2突变32例(27.8%)BMPR2突变(12个剪接缺陷和20个大重排)(附加文件1)．两组诊断时年龄无差异BMPR2错义突变携带者，BMPR2截断突变携带者和携带大量重排或剪接缺陷的患者BMPR2基因(分别为35.8±16.9、37.3±14.0和33.5±16.3)2)．临床、功能和血流动力学特征仅显示低RAP和高CIBMPR2错义突变携带者，当与BMPR2截断突变载体(表2)．这3个亚组在生存率、死亡时间或肺移植方面无统计学差异BMPR2突变携带者(图4)．

在这项研究中，我们证明了这一点BMPR2突变携带者在诊断时更年轻，血流动力学损害更严重，但这与性别无关。然而，我们观察到这种疾病在男性中预后更严重的趋势，特别是在携带a的男性患者中BMPR2突变。这一观察结果与我们最近的观察结果一致，即多环芳烃死亡率与男性性别密切相关[16］．此外，我们比较了BMPR2错义突变携带者，BMPR2截断突变携带者和携带剪接缺陷或大重排的患者BMPR2基因。我们发现突变类型对临床表型无影响BMPR2多环芳烃突变携带者。

虽然在我们的患者群体中，没有观察到性别对诊断年龄和结果的显著影响，但应该强调的是，无论如何，多环芳烃大多发生在女性身上BMPR2突变状态(男女性别比:2.4英寸BMPR2突变非携带者，2.4 inBMPR2突变携带者)。为了解释女性患者比例过高，有人认为雌激素和雌激素代谢可能参与了PAH的发病机制[17，18］．雌激素是一种有效的肺血管平滑肌细胞有丝分裂原，细胞色素P450 1B1 (CYP1B1)在肺中高度表达，特别是在内皮细胞中，催化雌激素氧化为2-羟基(2-OHE)和4-羟基(4-OHE)雌激素。韦斯特等人。17]的研究结果显示，与未受影响的女性相比，受影响的女性CYP1B1转录水平显著降低BMPR2突变。他们假设低水平的CYP1B1可能会导致雌激素局部浓度的增加，增加PAH的风险。此外，在肝外组织中，雌激素的氧化也发生在其他P450酶在C-16位置的羟基化，主要导致16α-羟叶素酮(16α-OHE1)，它通过组成性地激活雌激素受体来刺激细胞增殖。奥斯汀等人。[18]的研究结果表明，与未患aBMPR2突变。因此，雌激素代谢的改变可能有助于女性多环芳烃的外显CYP1B1可能是性别特异性修饰基因。

其次，我们比较了BMPR2错义突变携带者，BMPR2截断突变携带者和携带剪接缺陷或大重排的患者BMPR2基因。而奥斯汀和他的同事们[10]表明PAH患者存在错义突变BMPR2基因比截断突变患者病情更严重，诊断时年龄明显更小，从诊断到死亡或肺移植的生存期更短，我们没有发现突变类型对患者的疾病模式或自然史有任何影响BMPR2法国多环芳烃网络突变。奥斯汀和他的同事[10]假设这种差异可能是由于截断突变被无意义介导的衰变(NMD)降解，这是一种mRNA监测机制，可以检测和降解含有过早终止密码子(ptc)的mRNA转录物，只留下可检测的野生型mRNA。相比之下，错义突变逃避NMD，导致稳定的转录本，可能产生显性负蛋白[19，20.］．由于一些截断突变逃避NMD, Austin等人证实了NMD通路的活性BMPR2截断突变载体。BMPR2逃避NMD途径的截断突变可能代表少数病例，62例中只有7例BMPR2本研究中逃避NMD的截断突变携带者[10］．事实上，ptc位于最后一个逃脱NMD的外显子上游超过55个核苷酸。对法国多环芳烃网络中所有截断突变的分析表明，51例中有9例BMPR2截断突变携带者的突变被预测可以逃脱NMD(附加文件1)．然而，如果我们排除这9例患者的影响分析BMPR2突变类型对临床结局的影响，两组间无显著性差异BMPR2错义突变携带者，BMPR2截断突变携带者和携带剪接缺陷或大重排的患者BMPR2基因。然而，这种分析不能包括所有BMPR2有可能逃脱NMD的突变，因为已经证明截断突变也可能逃脱NMD途径，通过使用PTC下游的替代翻译起始位点重新启动翻译，产生分子量较低的BMPRII蛋白[19，20.］．的确，其他因素也可能影响到两者之间的关系BMPR2多环芳烃的突变类型和表型。已证明，野生型的表达水平BMPR2等位基因可能影响截断型携带者PAH的临床发展BMPR2突变(21］．此外，不同的误解BMPR2突变可导致不同水平的BMPRII蛋白在细胞表面的表达，这取决于BMPR-II转录本的细胞质保留水平[22，23］．所有这些因素可能解释了将多环芳烃的严重程度和外显率与心血管疾病联系起来的困难BMPR2突变类型。

我们的数据与Austin等人报道的与性别相关的数据之间的差异，可能是由于选择偏倚导致的，无a的PAH患者数量较少BMPR2奥斯汀等人发表的队列突变(只有10名男性BMPR2突变非携带者，而法国PAH网络为79)。这种低数量的男性患者不携带BMPR2突变可能是由于奥斯汀在研究中优先招募了有PAH家族史的患者。事实上，他们74%的患者有这样的家族史，而在纽约长老会肺动脉高压中心的队列中，这一比例为22% [5]和20%的法国多环芳烃网络[6］．这导致72%的PAH患者携带aBMPR2奥斯汀及其同事报告的队列中有17%的突变，而纽约长老会肺动脉高压中心的队列中有17%的突变[5]，以及25%的法国多环芳烃网络[6］．较低的BMPR2在纽约长老会肺动脉高压中心的队列中发现突变携带者[5]可以解释为，患有特发性多环芳烃的患者没有筛查大量的重排BMPR2．在法国PAH网络中，所有特发性或家族性PAH患者都进行了点突变和大型重排的筛查BMPR2基因，以避免选择偏差。

法国PAH网络的家族性聚类可能解释了我们的数据与Austin等人报道的数据之间的差异。事实上，家族聚类可能会影响基因和环境相互作用方面的数据，这些数据可能会改变疾病的表达，而不仅仅是单个基因突变。相比之下，在法国PAH网络中，115个中有81个BMPR2家族中仅有突变携带者(70.5%)，14个家庭报告2例，2个家庭报告3例。因此，我们研究的大多数多环芳烃病例都是来自其家族的唯一报告病例，而家族聚集性只代表了少数报告病例。

最后，多环芳烃患者有家族病史，但两者都没有鉴定BMPR2或ACVRL1为了限制错误分类的风险，突变患者(n = 13)被排除在分析之外，尽管他们的临床和血流动力学特征与正常患者大体相似BMPR2突变携带者(PAH诊断年龄38.9±12.5岁，mPAP 64±13 mmHg, ppv 25.9±9.5 mmHg/L/min/m²)。此外,ACVRL1而且Endoglin是另外两种众所周知的多环芳烃易感基因。然而，类似的方法是不可能的ACVRL1而且Endoglin突变携带者，因为患者数量太少(男性1例，女性8例)ACVRL1变异携带者，只有一个病人Endoglin突变)。

综上所述，我们的数据表明突变类型对糖尿病患者的疾病模式或自然史没有影响BMPR2突变。然而BMPR2突变携带者(男性或女性)在诊断时比非携带者更年轻，疾病进化相似，导致死亡年龄更小BMPR2突变携带者与非携带者的比较。

2-OHE:

2-hydroxyestrogens

4-OHE:

4-hydroxyestrogens

16α-OHE1:

16α-hydroxyestrone

BMPR2：

骨形态发生蛋白受体2型

CYP1B1:

细胞色素P450 1B1

NMD:

nonsense-mediated衰变

多环芳烃:

肺动脉高压

PTC(列车自动控制系统):

过早终止密码子

从属关系

1. Faculté de Médecine, Université巴黎南部，Kremlin-Bicêtre, F-94276，法国

   Barbara Girerd, David Montani, Azzedine Yaici, Benjamin Sztrymf, Olivier Sitbon, Gérald Simonneau & Marc Humbert

2. Service de Pneumologie et Réanimation respiratory, Centre National de Référence de l'Hypertension pulmonary Sévère, Hôpital Antoine Béclère, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, Clamart, F-92140, France

   Barbara Girerd, David Montani, Azzedine Yaici, Benjamin Sztrymf, Olivier Sitbon, Gérald Simonneau & Marc Humbert

3. INSERM U999，高血压Artérielle肺病:生理病理和创新Thérapeutique，外科手术中心Marie-Lannelongue, Le Plessis-Robinson, F-92350，法国

   Barbara Girerd, David Montani, Azzedine Yaici, Benjamin Sztrymf, Olivier Sitbon, Gérald Simonneau & Marc Humbert

4. 实验室'Oncogénétique et Angiogénétique Moléculaire, UMRS 956 INSERM, Université皮埃尔和玛丽居里-巴黎6号，医院组Pitié-Salpétrière，巴黎，F-75651，法国

   Mélanie Eyries, Florence Coulet & Florent Soubrier

相应的作者

对应到大卫Montani．

相互竞争的利益

作者宣称他们之间没有利益冲突。

作者的贡献

BG和DM进行统计分析并撰写稿件。ME, AY, BS, FC, GS, FS, MH参与构思，设计，撰写稿件。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。

本文由BioMed Central Ltd授权发布。这是一篇开放获取文章，188滚球软件根据创作共用属性许可协议(http://creativecommons.org/licenses/by/2.0)，允许在任何媒介上不受限制地使用、传播和复制，前提是正确地引用原始作品。

转载及权限