人类心房颤动致病基因的发现

　　心房颤动是心房快速的无序激动和无效收缩，它是最常见的心律失常。早在1850年西方学者Hoffa等就发现心房颤动的存在，然而，150多年过去了，心房颤动的发生机制依然莫衷一是。今天心房颤动依旧是现代医学所面临的一大挑战。现代心脏病奠基人 Braunwald则形象地称之为心脏病学领域“两座尚未征服的冰山”之一。

	心脏钾子通道KCNQ140G突变导致家族性心房颤动的发生。

　　在国家自然科学基金等项目的资助下，同济大学医学遗传研究所所长陈义汉教授率领课题组，与国家人类基因组南方研究中心等单位密切合作，通过对心房颤动家系的遗传连锁分析，首先把致病基因定位在11号染色体末端，然后运用生物信息学技术选择可疑的基因，并进行序列测定，在心脏钾离子通道基因KCNQ1中发现了一个改变氨基酸编码的点突变。该突变将该基因的第418位腺嘌呤核甘酸变为鸟嘌呤核甘酸，将编码的离子通道的第140位丝氨酸变为甘氨酸。这种突变仅存在于家系的患心房颤动的病人之中，家系中的正常人和数百个无血缘关系的正常对照者无此突变。之后，课题组将突变基因和辅助基因（KCNE1、KCNE2和KCNE3基因）导入工具细胞内，并使之表达相应的离子通道。通过细胞电生理学分析发现，该突变使两种钾离子通道（S140G KCNQ1-KCNE1和S140G KCNQ1-KCNE2）的电导性比正常钾离子通道(wKCNQ1-KCNE1和wKCNQ1-KCNE2)均有大幅度提高，同时还显著改变了这两种钾离子通道的其他一些门控特性。证明该变异体（S140G KCNQ1）是致病突变、KCNQ1基因为心房颤动致病基因。至此，中国学者率先揭开了心房颤动的一个遗传起源并发现了心房颤动的一个细胞电生理学机制，这也是迄今为止国际上所发现的第一个也是唯一的一个家族性心房颤动致病基因。

　　该项研究成果全文发表在Science杂志上，它为心房颤动机制研究、新药研制和特定人群的基因诊断奠定了部分坚实的基础。它是在中国本土上完成的具有完整知识产权的原创性研究成果。该论文在发表后短短的10个月里已被引用14次以上。