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本文刊于：中华心血管病杂志,2024,52(4) : 338-368
中华医学会心血管病学分会
中国生物医学工程学会心律分会
中国医师协会心力衰竭专业委员会
通信作者：董建增,张抒扬
基因诊断在单基因遗传性心血管病的诊断、风险分级、治疗、遗传咨询、遗传阻断及相关实验室与临床研究中起着至关重要的作用，基因变异致病性的分类和解读是基因诊断的关键环节，但是针对单基因遗传性心血管疾病基因变异的分类和解读目前缺乏系统性共识。该共识汇总了常见单基因遗传性心血管病的致病基因筛选范围以及相应基因的临床有效性分析，参照国内外指南共识、当前研究进展以及专家意见制定了针对单基因遗传性心血管病基因变异致病性的分类和解读标准。该共识主要依据目前公认的大型数据库确定了常见单基因遗传心血管病的致病基因分析范围，汇总了ClinGen评分、DisGeNET评分和MalaCards评分，并参考了2015年美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理学协会（ACMG/AMP）指南的基因致病性分析工作框架和ClinGen专家组的推荐修订建议，将2015 ACMG/AMP指南的16条致病性证据中的10条和12条良性证据中的2条进行了更细致的强度区分，结合定量贝叶斯分类框架的计分系统对致病性证据和良性证据进行汇总计分，将根据经验校准的致病性概率转变为计分值，以便在临床工作中应用。
正 文
随着分子生物学技术的飞速发展，遗传因素在心血管疾病中的作用越来越被深刻认识。在单基因遗传性心血管病领域，分子遗传学技术的进展极大地推进了疾病机制的研究，同时，基因诊断的临床应用也为精准诊疗模式带来了新的景象。基因诊断在单基因遗传性心血管病的诊断、风险分级、治疗、遗传咨询及遗传阻断中起着至关重要的作用，基因变异致病性的分类和解读则是基因诊断的关键环节。然而，目前尚缺乏针对单基因遗传性心血管疾病基因变异分类和解读的指南，不同机构进行基因变异致病性分类和解读时所执行的流程以及参考的标准并不完全相同，比如对指南标准以及研究进展的跟进程度也直接影响最后的诊断，因此不同机构对同一患者的同一个变异会给出不同的致病性分级。目前国内大多数临床心血管医生对基因检测报告的产生流程以及致病基因变异的判定标准并不清楚，部分医生仅能从诊断报告中的“阴性”或“阳性”结果进行理解而忽略了基因诊断本质上是“概率性诊断”的特点。本共识撰写参考了国际相关指南，融合了当前研究进展，并结合专家经验，以方便分子诊断专家及临床医生应用为出发点，第一部分系统介绍了不同心血管病的致病基因，第二部分介绍了这些基因变异的致病性证据及致病性分级，不仅使检测诊断机构有了相对统一的标准，而且也有助于临床医生参与到分子诊断过程，从而实现更准确的诊断。一、常见单基因遗传性心血管病的致病基因筛选范围
对于单基因遗传性心血管病的基因检测，明确筛选基因的范围非常重要。自从大规模基因检测尤其是高通量测序的应用以后，许多基因被报道与相应疾病有关，但解读基因检测结果与疾病的相关性需要非常谨慎，尤其是在基因检测结果可能影响临床实践的情况下［1］。按目前最为常用的全外显子测序的方法及致病性评级标准［2］，正常人的全外显子测序也有15~20个致病/可能致病性变异；而最终基因检测报告中，一般仅报告与送检时所描述临床表现相关的检测结果。在这种情况下，如何确定合适的目标基因将会影响基因诊断报告的质量和可读性。如目标范围设定过小，则检测敏感度降低，可能遗漏真正的致病基因变异；而如果囊括了过多的相关基因，则往往造成过多的非致病变异结果尤其是意义不明确变异的出现，这可能会导致解读困难以及误诊，并会给临床医生和患者带来困惑［3, 4］。基因检测的漏诊或误诊，可能造成以下危害：导致错误的亚型诊断，进而导致治疗方向的错误；导致不必要的家系成员筛查及错误诊断，加重患者及家系成员的心理负担；误导遗传咨询及后续的生育指导过程。因此充分评估并明确基因变异的致病性非常重要。家族史是遗传性疾病表型的粗略但有效的指标，变异的致病性和外显率在单基因疾病中只有通过对有多个患病个体的家系研究才能确定。因此，在诊治遗传性心血管病的过程中，除充分获取先证者的临床表型及相关的检查检验外，结合详细的家族史进行分析，将有助于明确单基因遗传性心血管病的诊断及后续治疗［5］。
本共识将对常见的单基因遗传性心血管病进行分类讨论，并根据目前已有的证据推荐该类患者基因检测中应包括和重点分析的基因。针对本共识中所关注的单基因遗传性心血管病，基因筛选的主要依据是目前公认的大型基因数据库如OMIM：https：//omim.org/；ClinGen：https：//www.clinicalgenome.org/；GeneCards：https：//www.genecards.org/；DisGeNET：https：//www.disgenet.org/；Orphanet：http：//www.orpha.net/等。对于特定疾病，不同致病基因的证据等级可有较大差异，如在肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）中，MYBPC3基因无论在人群数据及功能学数据方面均有许多研究证实与HCM相关，而RYR2基因则仅有少数研究报道与HCM相关［6］。如何明确数据库中所列基因在某种疾病中的真实致病性，目前尚缺乏统一的标准及流程，许多研究中参照多个数据库进行选择。本共识中主要参照ClinGen、DisGeNET及MalaCards评分。ClinGen评分是美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）近年来提出的一种临床有效性评估方法，逐渐在多种单基因疾病中开始应用，该方法对数据库中所列出与疾病相关的基因进行策展处理，综合临床数据及功能学数据，以半定量评分方式对基因与疾病的关系进行评估并分级［7］，其分级结果可以为基因检测结果解读、临床决策及未来研究方向提供依据［8, 9, 10, 11, 12, 13, 14］。在对基因变异进行分类时，需要将基因和疾病的临床有效性等级纳入考虑。当基因与疾病的临床有效性达到明确相关或强相关时，可以使用所有的5种变异分类水平（致病性的、可能致病性的、意义不明确的、可能良性的、良性的）；当基因与疾病的临床有效性为中等相关时，可以使用除“致病性的”之外的4种变异分类水平；当基因与疾病的临床有效性为有限相关时，可以使用除“致病性的”和“可能致病性的”之外的3种变异分类水平；当基因与疾病的临床有效性低于有限相关（没有证据）时，该基因所有的变异都应为“意义不明确的”；当基因与疾病的临床有效性已经被否认或有争议时，该基因的所有变异都不要报告。DisGeNET评分又名GDA评分，是一个整合了多种基因/变异与疾病相关性的数据库，定时、标准化地收集多种公开的数据证据［15］。对于基因与疾病相关性，根据已整理的基因与疾病相关性数据库、动物模型数据、推理得到的基因与疾病相关性及文献数据，综合得到DisGeNET评分，评分结果为0~1分，分数越高，基因与疾病相关性越大。MalaCards评分是另外一种常用的评分系统，同样是结合多个数据库的证据结果对基因与疾病的相关性进行评分，分值越高，基因与该疾病相关的可能性越大［16］。总体来说，以上数据库所列的相关基因之间有许多重叠，应用时应相互参照并综合判断。1. HCM：HCM人群患病率约为1/200［17］。有些HCM的拟表型疾病如法布雷病、庞贝病等，其心肌肥厚的特点也符合HCM的诊断标准，占临床诊断HCM患者的5%~10%［18, 19］。
对已报道可能与HCM相关的致病基因进行临床与功能学证据的分析后，认为以下9个基因与HCM相关证据较充足：MYBPC3、MYH7、TNNT2、TNNI3、TPM1、ACTC1、MYL3、MYL2和PLN。TNNC1、JPH2、和CSRP3这3个基因有中等致病证据，应常规进行检测与分析（表1）。另外许多临床综合征的心脏表现中也会出现心肌肥厚的情况，这些综合征的致病基因应该包括在HCM的基因检测中（表2）［9］。
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2.扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）：DCM可由遗传或非遗传性病因引起［20］，人群患病率约为1/250［21］。本共识中主要讨论遗传因素相关的DCM，与HCM、致心律失常右心室心肌病（arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy，ARVC）及离子通道病等不同，DCM涉及的致病基因种类更为复杂和分散，这些基因的异常可导致维持心肌结构完整性或心肌收缩力关键蛋白的破坏，进而最终导致心脏功能及结构的异常［21］。
目前已有>270个基因被报道可能与DCM相关，但其中大部分基因的致病证据并不充分。近期，有研究将与DCM有较强关联的致病基因进行了梳理，列出了DCM的常见致病基因及其证据等级（表3）［8］。表3中所列的基因中，BAG3、DES、FLNC、LMNA、MYH7、PLN、RBM20、SCN5A、TNNC1、TNNT2、TTN、DSP这12个基因被列为明确相关或强相关［22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30］。其中前11个为明确相关，而DSP基因被列为强相关［31］。
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ACTC1、ACTN2、JPH2、NEXN、TNNI3、TPM1和VCL基因的致病证据被列为中等相关。这些基因有可能在未来有更多明确的临床与实验证据后，升级为明确相关或强相关，当然也有可能降级。与DCM有限相关的基因有25个，其中的MYBPC3和LDB3基因尽管在DCM患者中已经被关注很多年，但是其导致DCM的明确证据仍不多，因此被分类为有限相关。PKP2基因作为ARVC的明确致病基因，在DCM中的致病证据尚且不足。有争议的基因包括MYL3、PDLIM3、PKP2和PSEN1，其在DCM患者中的临床与实验证据均不充分。对于DCM来说，有以下两方面值得注意：一方面，DCM存在多种病因，遗传相关的DCM也有着多种致病基因。目前DCM的基因检测中仅有20%~35%的患者检测结果为阳性，最常见的TTN也仅能解释其中20%的病例，提示这些基因不一定以单基因模式出现，可能存在双基因或寡基因、非编码RNA等其他遗传模式，此外也可能存在相对常见的多态性位点（single nucleotide polymorphism，SNP）参与疾病发生的可能［21，32］。未来对DCM的研究，应在检测遗传性DCM家系中新致病基因的同时，关注可能的多基因共同致病模式。另一方面，DCM的诊断有一定的难度和挑战，一些病例是累及多器官系统病变的综合征，在以心脏表现为主的情况下，可能被临床诊断为DCM。因此诊断DCM时应充分关注其他系统的表现，如以心脏表现为主的神经肌肉病变（如肌营养不良）、脂肪酸代谢异常（肉碱缺乏症）等。详尽的临床信息对于DCM基因检测结果的判读非常重要（详见下文代谢性心肌病）。3.左心室心肌致密化不全：左心室心肌致密化不全存在一定的遗传倾向与遗传异质性，目前认为其并非单基因疾病，可能相关的基因包括编码肌节蛋白的基因如MYBPC3、MYH7、TNNT2、ACTC1、TTN、TPM1及LDB3、MIB1、PRDM16等，但均没有足够充分的证据，其致病性需要更多的临床及功能学研究来证实（表4）［33］。![]()
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4.限制性心肌病（restrictive cardiomyopathy，RCM）：RCM可由多种病因（如遗传因素、血液系统及代谢性疾病、结节病等）引起。基因变异是RCM的重要病因，目前报道许多肌节蛋白、桥粒蛋白等基因变异可能与RCM相关［34, 35］。RCM也可由浸润性疾病引起，比如相对较常见的淀粉样变及相对罕见的血色病。5.ARVC：ARVC是一种主要累及右心室、以室性心律失常及进行性心室功能障碍为特征的心肌疾病，目前将其归类为致心律失常性心肌病的一种［36, 37］。ARVC患者中约50%存在家族史［38］。对已报道的26个可能的致病基因进行策展，结果显示其中6个基因（PKP2、DSP、DSG2、DSC2、JUP、TMEM43）为明确相关［39, 40, 41］，DES及PLN为中等相关。有10个基因被列为有限相关，包括SCN5A、LMNA、CDH2、CTNNA3、TGFB3、TTN、TJP1、MYH7、MYBPC3及MYL3（表5）。![]()
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有些临床诊断为ARVC的患者，其临床表现可能为某些综合征的心脏表现。如近年注意到ARVC与Brugada综合征（Brugada syndrome，BrS）有临床上相重叠的表现［42］，ARVC患者桥粒蛋白相关的基因变异可导致闰盘部位的缝隙连接重塑和钠离子电流改变，进而产生类似SCN5A变异的Brugada波改变，但SCN5A变异导致ARVC的致病性证据并不充分［43］。TGFB3基因主要与Loeys-Dietz综合征5型相关，导致ARVC的可能性较低。同样，LMNA和TTN变异可以导致DCM，在ARVC患者中的致病证据也不充分。需要特别注意的是，既往认为RYR2基因与ARVC有关。但经过评估后，考虑既往报道的RYR2变异可能的诊断是儿茶酚胺敏感性多形性室速（catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia，CPVT），或所报告位点的最小等位基因频率（minor allele frequency，MAF）过高而不符合致病位点的评级，因此目前不建议把RYR2列为ARVC的致病基因。心脏离子通道病临床上也常称为遗传性心律失常，主要包括长QT综合征（long QT syndrome，LQTS）、BrS、短QT综合征（short QT syndrome，SQTS）、CPVT等。相对少见的还包括家族性心房颤动、家族性病态窦房结综合征、家族性进行性心脏传导障碍等。心脏离子通道病一般不伴心脏结构性异常。这些疾病主要由基因变异引起，但许多情况下发病存在一定的诱因。1.LQTS：LQTS作为最常见的离子通道病，是一类以心电图的QT间期延长和T波改变为特征的异质性疾病，容易产生室性心律失常、尖端扭转性室速、晕厥甚至猝死。根据病因可分为遗传性LQTS及获得性LQTS。本共识主要讨论遗传性LQTS。LQTS的基因诊断经历了由目标基因检测到Panel检测再到全外显子测序及全基因组测序的过程。目前已报道共有17个基因与LQTS相关，经过对已有研究证据的回顾分析，仅有KCNQ1、KCNH2和SCN5A这3个基因与典型的LQTS明确相关（表6）［44, 45, 46］。而CALM1、CALM2、CALM3和TRDN这4个基因也有导致QT延长的明确相关或强相关证据，但其引起的LQTS往往不典型。CACNA1C基因在LQTS中为中等相关，但在Timothy综合征患者中则为明确相关［47］。KCNJ2在LQTS中为有限相关，但对于Andersen-Tawil综合征中为明确相关［48］。KCNE1和KCNE2基因在获得性LQTS中有强相关证据，但在典型的LQTS中的致病证据非常有限。CAV3基因归为有限证据。对于已报道的其他6个基因（AKAP9、ANK2、KCNE2、KCNJ5、SCN4B及SNTA1）被认为致病证据不足，则归类为有争议的基因。![]()
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既往LQTS都是以致病基因的发表顺序命名，但根据以上的证据回顾，认为许多基因可能不足以作为致病基因单独命名亚型，未来需要更多基因型-表型的证据。除LQT1、LQT2和LQT3以外，其余亚型可以考虑以基因的名字命名，如CALM1-LQTS、CALM2-LQTS等（表6）。2. BrS：BrS是一种以心电图上右胸导联ST段穹窿型抬高为特征的遗传性心律失常，易发生室性心律失常及心原性猝死。目前已有近40个基因被报道与BrS相关，其中包括多种钠离子通道蛋白、钙离子通道蛋白、钾离子通道蛋白、细胞结构蛋白及连接蛋白、ATP结合相关蛋白等［49］。通过对多个已报道基因的详尽评估，目前认为只有SCN5A基因在BrS中有明确相关的致病证据［50, 51］，其他基因的致病证据都为有限相关或有争议（表7）。尽管有些基因有多项相关研究支持，但总体来说存在以下问题，导致致病证据不足：（1）多数报道的家系共分离证据不充分；（2）基因检测存在缺陷，既往多数报道为目标基因检测方式，对其他可能存在的协同效应的基因变异未进行充分评估；（3）离体研究结果难以反映BrS患者中的基因变异致病情况。![]()
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3. SQTS：SQTS是一种高度恶性的离子通道病，临床表现为QT间期缩短、房性或室性心律失常、晕厥以及猝死等［52］。经过对现有文献及证据的分析，KCNH2基因为明确相关的致病基因，KCNQ1为强相关基因，SLC4A3和KCNJ2为中等证据；其中KCNJ2基因变异可导致Andersen-Tawil综合征（Andersen-Tawil syndrome，ATS），临床上应关注相关的表现。其他基因的致病证据均不充分（表8）［14］。![]()
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4.CPVT：CPVT是一种较为罕见的离子通道病，以运动或情绪激动诱发的双向性和（或）多形性室速为主要特征，临床可表现为心悸、头晕、晕厥甚至猝死等［53］。CPVT的遗传学基础包括常染色体显性和隐性遗传［54］。目前证据显示明确相关的致病基因包括RYR2、CASQ2（常染色体隐性遗传）、TRDN及TECRL。其中TRDN与常染色体隐性遗传的CPVT或非典型LQTS相关，常见临床表现为发病年龄早（<10岁）的运动性心脏性猝死，骨骼肌病可能与心脏异常并存，早期发现可以进行适当的干预［55］。中等相关的致病基因包括CASQ2（常染色体显性遗传）、CALM1、CALM2、CALM3。既往认为致病的ANK2、PKP2、KCNJ2及SCN5A基因现在认为致病证据不足（表9）［14］。![]()
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代谢性心肌病是不同的代谢疾病引起的继发性心肌病变，临床上可表现为多器官系统综合征，在心血管系统中表现出HCM、DCM或RCM等表型。按照单基因代谢性心肌病的病因学分类，一般包括糖原代谢疾病、脂肪酸氧化代谢疾病、溶酶体疾病以及线粒体疾病4大类，这些疾病单纯靠临床信息进行诊断往往非常困难。一部分代谢性疾病经特异性治疗，可能逆转、阻止或延缓心脏与其他系统病变，因此早期正确识别和明确诊断意义重大，既可能改善患者预后，还能够通过生殖遗传咨询进行遗传阻断。目前建议检测的代谢性心肌病包括黏多糖贮积病（表10）、糖原代谢疾病（表11）、有机酸及过氧化物代谢疾病（表12）、脂肪酸氧化代谢疾病（表13）、溶酶体疾病（表14）和线粒体疾病（表15）。![]()
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单基因遗传性高血压包括多种不同类型的疾病，如Liddle综合征、Gordon综合征、嗜铬细胞瘤、家族性醛固酮增多症、先天性肾上腺皮质增生症、表观盐皮质激素增多症、全身性糖皮质激素抵抗等。Liddle综合征临床表现为高血压、低血钾，但血中醛固酮水平不高且螺内酯治疗无效，又称为假性醛固酮增多症，其致病机制为肾小球集合管对钠重吸收增加，导致全身性遗传性钠转运异常［56］。Liddle综合征的致病基因包括SCNN1B、SCNN1G以及近期报道的SCNN1A［57］。Gordon综合征又称假性低醛固酮血症Ⅱ型，致病基因包括KLHL3、CUL3、WNK1、WNK4［58］。嗜铬细胞瘤往往是其他综合征的一种表现，如von Hippel-Lindau综合征、多发性内分泌肿瘤等。具体建议检测基因见表16。![]()
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（五）家族性高胆固醇血症（familial hypercholesterolemia，FH）FH是一种常染色体显性遗传病，其主要临床表现为血清低密度脂蛋白胆固醇水平明显升高、皮肤/腱黄色瘤及早发动脉粥样硬化性疾病。FH由与低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）代谢相关的基因变异所致，3种常见相关基因中以低密度脂蛋白胆固醇受体（low density lipoprotein receptor，LDLR）基因变异最为常见（>90%）［59］，载脂蛋白B（apolipoprotein B，APOB）基因变异占5%~10%，前蛋白转化酶枯草溶菌素9（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9）基因变异占比小于1%，而低密度脂蛋白受体衔接蛋白1（low density lipoprotein receptor adaptor protein 1，LDLRAP1）基因变异导致的隐性遗传FH较为罕见（表17）。FH分为杂合子型（heterozygous FH，HeFH）和纯合子型（homozygous FH，HoFH），HeFH的人群患病率约为1/311，在动脉粥样硬化心血管疾病患者中的患病率高达1/17［60］，HoFH是一种罕见病，其人群患病率约为1/300 000~1/160 000［61］。此外，除了HeFH和HoFH患者，也有一部分FH患者为复合杂合子型，一般而言复合杂合子型FH的LDL水平要高于HeFH，而LDLR基因相关的复合杂合子型HoFH患者的LDL水平甚至高于APOB基因和PCSK9基因相关患者［62］。一些被判定为HoFH的FH可能并非真正的HoFH，一项研究显示在曾经被诊断为HoFH的患者中有30%的患者是复合杂合子型FH［63］。![]()
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一项关于从儿童期开始使用他汀类药物治疗的20年随访研究结果显示，接受治疗的研究对象中无40岁前死于心血管疾病者，提示FH基因检测可在症状出现之前确定受影响的家庭成员，使其能够在年轻时从常规评估或治疗中受益［64］。因此，建议对怀疑FH的患者进行基因检测，并对基因阳性个体的一级亲属进行FH筛查［59］。1.遗传性主动脉疾病：胸主动脉瘤（thoracic aortic aneurysm，TAA）是指胸主动脉局部的永久性扩张，并超过该段主动脉的预计正常直径至少50%。如果TAA合并主动脉夹层则统称为胸主动脉瘤/主动脉夹层（thoracic aortic aneurysms and dissections，TAAD）。TAAD具有遗传易感性，约20%的TAAD患者存在家族史，50岁以下发病的TAAD患者建议进行基因检测及家族成员筛查［65］。另外，遗传性综合征如马方综合征、血管型Ehlers-Danlos综合征、Loeys-Dietz综合征、Turner综合征等，其主动脉的扩张速度较快，发病年龄轻，出现并发症的风险高，应积极进行监测及治疗。二叶瓣式主动脉瓣畸形在成人中较为常见，也与TAAD有关，存在一定的遗传倾向［66］。基因检测对TAAD患者的早期诊断、精准化治疗以及家族无症状患者的诊断非常重要。遗传性TAAD的致病基因主要涉及各种基质金属蛋白酶、弹性酶、胶原酶、纤溶酶等。对目前已报道的多个可能致病基因进行策展分析，结果显示明确相关和强相关的基因包括COL3A1、FBN1、SMAD3、TGFB2、TGFBR1、TGFBR2、ACTA2、MYH11、MYLK、LOX和PRKG1［10，67, 68］，EFEMP2基因为中等证据。近年来一些新发现的TAAD相关基因，具有一定的致病证据但需要更多的证据来验证，这些基因包括BGN、FOXE3、HCN4、MAT2A、MFAP5、SMAD2和TGFB3等。这些基因也应常规包括在TAAD患者的基因检测中。建议检测的基因见表18。![]()
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2.遗传性肺动脉高压（pulmonary arterial hypertension，PAH）：PAH病因众多，其中与遗传相关的主要为特发性PAH及遗传性PAH［69］。目前已知BMPR2是最为常见的PAH致病基因［70］，存在于20%~25%的特发性PAH及60%的遗传性PAH患者中［71, 72］。其他明确相关的基因包括ATP13A3、KCNK3、KDR、SMAD9、TBX4等，GDF2基因为强相关（表19）。而AQP2为近期发现的相关基因，证据尚在积累之中。
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3.自发性冠状动脉夹层（spontaneous coronary artery dissection，SCAD）：SCAD是一种非创伤性且非医源性的冠状动脉管壁分离，是急性心肌梗死的一种罕见病因［73］。该病在较年轻的患者和女性患者中更常见。目前SCAD的发病机制未完全明确，多数患者存在一定的诱因，而纤维肌性发育不良、产后状态、结缔组织病、全身炎症性疾病和激素治疗可能与SCAD有关。近年来发现部分致病基因或一些少见的SNP可能增加SCAD的风险，其中多数与血管结缔组织病的基因变异相关，如COL3A1、TGFBR2、ADAMTSL4等基因［74, 75］。当患者存在明显的家族史时，应考虑行基因检测。遗传性易栓症是指因遗传因素导致个体容易出现高血栓栓塞倾向的疾病。临床表现以静脉血栓栓塞症为主，少数表现为动脉栓塞，部分妊娠女性患者可出现产科并发症［76］。遗传性易栓症涉及多种凝血和纤溶系统的基因，遗传模式主要为常染色体显性遗传。通过对文献中相关基因的策展，认为以下5个基因与遗传性易栓症明确相关：PROC、PROS1、SERPINC1、F2、F5；HRG基因证据为中等相关；F9基因证据为有限相关（表20）。应注意的是，一些易于出血的疾病也可能引起血栓风险增加，如果这些患者存在家族性发病情况，应对出血相关的基因也同时进行检测及分析。![]()
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（八）卡尼综合征（Carney complex，CNC）CNC是一种罕见的多发性内分泌腺肿瘤综合征，特征为皮肤和黏膜的色素性病变、心脏和非心脏黏液性肿瘤以及多发性内分泌肿瘤［77］。CNC主要与PRKAR1A基因变异有关，呈常染色体显性遗传，外显率高但具有表达异质性［78］。约1/4的病例可能由新发突变引起。当家族中多人出现多系统肿瘤的临床表现时，就要考虑CNC的可能性。二、单基因遗传性心血管病基因变异的致病性分析
2015年美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理学协会（American College of Medical Genetics and Genomics/Association for Molecular Pathology，ACMG/AMP）联合发表了遗传变异的分类标准与指南，该指南适用于所有孟德尔遗传模式的基因变异［2，79］。在该指南中，根据证据的强度，将基因变异致病性证据分为：独立（pathogenic stand-alone，PA）、非常强（pathogenic very strong，PVS）、强（pathogenic strong，PS）、中等（pathogenic moderate，PM）或支持性证据（supporting，PP），将良性的证据分为：独立（benign stand-alone，BA1）、强（benign strong，BS）或支持性证据（benign supporting，BP）。2015 ACMG/AMP指南提出了16条致病性和12条良性的证据标准，本共识基于2015 ACMG/AMP指南的分类标准和概率框架，结合最新ClinGen专家共识和文献报道，将其中10条致病性证据和2条良性证据进行了更细致的强度区分，弃用了2条证据。本共识基于ClinGen推荐，对于强度水平发生变化的证据，在2015 ACMG/AMP指南中原证据强度代码后标注新的强度水平，比如随着家系中提供共分离信息的个体数增加，致病性支持性证据PP1可以升级为中等证据（PP1_Moderate）或强证据（PP1_Strong）；根据基因的临床有效性评价等级不同或功能丧失型（loss-of-function，LoF）变异对基因功能影响程度不同，LoF变异的致病性非常强证据PVS1可以降级为强证据（PVS1_Strong）、中等证据（PVS1_Moderate）或支持性证据（PVS1_Supporting）［80］。这些标准的应用基于基因和疾病的临床有效性，汇总基因变异的人群数据、临床遗传学和表型信息、变异的分子效应以及被评价的基因和变异的特征等信息。依据贝叶斯分类框架的计分系统对可应用的致病性证据和良性证据进行计算，将致病或良性证据类别的强度转化为计分，特定基因变异的所有证据的计分可以汇总相加，根据变异分类的概率界限和计分范围（表21）就可以确定待评估变异的分类［81, 82］。本共识沿用2015 ACMG/AMP指南中对基因变异的分类系统，将基因变异分为5级：致病的、可能致病的、意义不明确的、可能良性的和良性的［2，79］。![]()
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已证实多个线粒体基因组（mitochondrial DNA，mtDNA）与遗传性心血管病相关。mtDNA是一个环状基因组，完全由母系遗传［83, 84］。mtDNA包含16 569个碱基对，37个编码基因，包含一个非编码loop区、13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因，mtDNA的基因没有内含子，不存在核基因中mRNA的剪接。mtDNA自主复制，没有同源重组，形成了固定的单倍群，单倍群相关的变异在特定分支的个体中出现。在分析mtDNA变异时要同时考虑mtDNA系统发育和最小等位基因频率［85, 86］。mtDNA在细胞中以多拷贝存在，分析mtDNA变异应考虑变异的异质性和阈值效应［87］。本共识参照2015 ACMG/AMP指南的分类框架，参考mtDNA变异分类的更新报道，汇总了适用于mtDNA变异的分类标准［88, 89, 90］。考虑到核基因组和mtDNA的差异，本共识将适用于二者的分类标准分别进行了阐述，见表22和表23。表24和图1分别汇总了本共识推荐的基因变异的分类标准和工作流程。![]()
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（一）等位基因频率相关证据的应用推荐
根据等位基因在参考人群中的频率可以应用致病性支持性证据（PM2_Supporting）、良性强证据（BS1）或独立证据（BA1），一个变异只能满足其一，因此人群证据BA1、BS1和PM2_Supporting是互斥的。
ClinGen序列变异解释工作组（Sequence Variant Interpretation Working Group，SVI WG）推荐在没有基因特异性推荐频率阈值的情况下，默认将等位基因频率>5%作为BA1的标准（基于一般大陆人群的至少2 000条等位基因的数据）［91］；当在综合群体或ExAC及gnomAD数据库中的至少一个亚群体中，变异频率高于疾病发病率时，可认为高于疾病致病性变异的预期频率，符合BS1。携带罕见变异是非常普遍的现象，并不能达到中等程度的致病性证据［81，92, 93］。因此参考ClinGen SVI WG推荐，本共识将在参考群体中未见或罕见变异的证据PM2从中等证据降级为支持性证据（PM2_Supporting）［94］。
在制定基因/疾病特异性等位基因筛选规则和分析特定基因变异的致病性时，应综合考虑疾病的流行病学、外显率和遗传异质性以及已知致病性或可能致病性变异的人群频率，使用在线工具可以计算该疾病的人群最大可信等位基因频率（http：//cardiodb.org/alleleFrequencyApp）［95］。由于gnomAD数据库在纳入人群时尽量排除了严重的儿科疾病患者，并不能把gnomAD数据库当作遗传性心血管病的对照群体，而应是作为一般人群。在使用ExAC、gnomAD数据库中的变异频率时，需要注意检查该变异所在区域的数据覆盖度。
ClinGen变异策展专家组（Variant Curation Expert Panels，VCEP）已经推荐了MYH7、LDLR和FBN1基因变异人群频率的筛选标准（表25）［96, 97, 98］。
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（二）基于患者临床信息的证据应用推荐
使用患者来源证据的前提是变异必须先满足PM2_Supporting。针对特定的疾病，在评价变异致病性时，所有已报道的或实验室内部已有的符合标准的病例都应该纳入考虑，推荐将全部的证据收集汇总后分析。
1.变异在患者及对照群体中的频率：当变异出现在患病群体中的频率显著高于对照群体时，使用PS4证据，此时既可以使用典型的病例-对照关联研究的证据，也可以将多个无关先证者汇总考虑，这些先证者都应符合疾病的临床诊断标准，且具有表型一致性。对于部分遗传性心血管病，ClinGenVECP已经有针对特定基因（MYH7、LDLR和FBN1）的PS4修订标准，并确定了相应的PM2_Supporting证据人群频率阈值（表26）［96，98, 99］。
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对于FBN1基因的变异，须评价携带者的表型特征，每一名符合Ghent标准或有晶状体异位的先证者可获得1分，而只有胸主动脉疾病或全身系统评分高或已有报道但表型未描述的先证者可获得0.5分，根据总分确定应用PS4相关证据的强度［100］。2.共分离证据的应用PP1和BS4：当家系成员已经通过临床诊断明确表型且基因型确定时，变异和疾病的共分离分析可以提供有力的证据来支持或驳斥基因型和疾病间的关系。对于部分遗传性心血管病，ClinGen VECP已经有针对特定基因（MYH7、LDLR和FBN1）的共分离证据修订标准（表27）［96，98, 99］。![]()
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在应用共分离证据和基因特异性的临床表型证据之前，首先应全面地收集基因和表型间的相关信息，包括致病基因座位的同质性或异质性、表型的特异性程度、所用检测方法的预期诊断率、先证者及其家族的基因型结果及该基因变异的既往报道。SVI WG推荐结合致病基因的遗传模式应用共分离证据的计分；由于共分离证据和基因特异性表型证据的内在关联特性，PP1和PP4证据在升级强度应用时，这2项的总计分不应超过5分［101］。共分离分析中，对于成年发病的常染色体显性遗传病，只计数同一个家系中携带或推断必定携带基因变异的患者，先证者本人不能作为提供共分离信息的个体。当评价多个家系共同携带的基因变异计算合并Lod值时，只有包含4次及以上的减数分裂且支持共分离的家系可以被合并计数。对于常染色体隐性遗传病，有3个及以上患者的家系才能纳入计数，携带变异但不患病者的父母不纳入计数；如果不能确定患者是否以复合杂合状态携带2个基因变异时，该家系不能纳入计数。对于X染色体连锁遗传病，X连锁隐性遗传但部分女性有轻度疾病表型，没有疾病表型的个体不能纳入计数，男性患者的女儿（必然携带变异）不能纳入计数。当患者携带多个可能是致病原因的基因变异时，要谨慎使用共分离分析证据。3.基因特异性的临床表型：当患者的临床表型和家族史高度符合特定基因导致的遗传病时，针对该基因的检测就能获得较高的特异性。而对于存在遗传异质性的疾病，不同基因的变异可导致相同或相似的疾病表型，如代谢性心肌病可引起HCM表型，此时需要选择尽可能覆盖已知致病基因的检测方法。在分析基因变异的致病性时，部分证据的应用依赖于对患者临床表型的全面评估，因此有必要建立起检测实验室和临床之间的交流机制。应用PP4证据时，须经临床专家确认患者表型是否高度特异。例如，对于携带LDLR基因罕见变异的患者，若明确诊断为FH，且排除了其他原因引起的胆固醇升高，此时可以应用PP4证据［98］。对携带FBN1基因变异的患者，全面的表型评估尤为重要，患者的表型特征是否高度特异将影响新发变异证据（PS2/PM5）和PP4证据的应用。对于携带FBN1基因变异的患者，表型高度特异指患TAAD且合并晶状体异位，基因型和表型一致指患TAAD且系统评分≥7分，基因型和表型一致但存在遗传异质性指患者仅有TAAD或仅有晶状体异位或不满20岁且系统评分≥7分［99］。当携带FBN1变异的先证者临床表型符合修订版Ghent标准时，或其家庭成员有1人符合表型高度特异时就可以使用PP4证据［99, 100］。4.新发变异证据的应用推荐：ClinGen SVI WG建议使用计分制来决定新发变异证据的强度（表28和表29）［102］，计分内容包括：亲子关系是否确证，基因关联的表型与患者的临床表型是否一致，携带相同新发变异的无关患者总数。当患者的临床表型与该基因关联的表型一致，但并不是高度特异时，推荐将证据降级使用，即计分减半。![]()
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X连锁遗传模式下，当不患病的女性携带新发变异时需分析家族史，若该女性有儿子患病但没有其他男性亲属患病时，可以应用新发变异证据。对于隐性遗传模式致病基因的新发变异，当未找到另一个致病性/可能致病性变异时，新发变异的证据应降级使用，即计分减半。患者或其父母被证实为变异的嵌合体是新发变异的证据。若双亲表型正常且不携带变异，生育多个携带变异的患病子女，推断存在种系嵌合体，此时必须经亲子关系确认后使用PS2。经父母子三联全外显子测序或三联全基因组测序鉴定的新发变异，基于测序数据即可确定三联亲缘关系，此时确定患者基因型与表型是否一致后可谨慎使用PS2。5.隐性遗传心血管病的PM3证据应用：ClinGen SVI WG建议使用计分制来决定隐性遗传模式下基因变异呈反式位置排列的证据的强度（表30和表31）［103］。当先证者携带的另一个变异意义不明确并且符合罕见标准时，权重应同时考虑该基因的长度，因为基因长度越长偶然携带第二个变异的概率越高。为了避免证据复用，不论2个变异的相对位置如何，另一个变异的致病性评价都不能使用来自正在被评估的变异的证据。对于隐性遗传心血管病，应注意致病性变异的杂合携带者并不一定完全没有表型，杂合携带者可能有较温和的临床表型或轻微的表型异常。![]()
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（三）变异对基因功能影响的证据
1. LoF变异的致病性证据：可能导致基因LoF的变异包括整个基因的缺失或重复、单个或多个外显子的缺失或重复、无义或移码变异、经典剪切位点变异和起始密码子的变异。2015 ACMG/AMP指南中提出了针对LoF变异分类的致病性非常强证据（PVS1）［2］，在应用PVS1时，需要考虑变异的具体类型和位置，以及其他能够证明该变异导致基因功能丧失的证据。本共识结合了对LoF变异应用PVS1证据的解释和mRNA剪接相关证据的应用推荐，推荐使用决策树的方式应用5种强度的致病性证据：独立证据PA1，非常强PVS1，强PVS1_Strong，中等PVS1_Moderate和支持PVS1_Supporting［104, 105］。
在应用PVS1的不同强度证据前，应首先确认基因与疾病的因果关系和致病机制，根据疾病和基因的临床有效性等级调整PVS1的应用。当该基因的临床有效性评价是强相关或明确相关，并且当不使用PVS1证据的情况下该基因已有不少于3个变异被确定为致病性，同时该基因中与表型相关的LoF变异超过10%，此时可以直接应用PVS1的相关证据水平。当基因的临床有效性评价为中等相关，已经发现有不少于2个LoF变异与表型相关，并且该基因的敲除小鼠模型表现出相应的疾病表型，此时应将PVS1相关证据降一级使用。当基因的临床有效性评价为中等相关及以上，并且已经发现有不少于2个LoF变异与表型相关，或者该基因的敲除小鼠模型表现出相应的疾病表型，此时根据PVS1决策树将相关证据降2级使用。如果没有证据表明LoF变异能导致疾病，则不能使用任何强度的PVS1证据。判断LoF是否是疾病的致病机制可以参考的信息包括ClinGen单倍剂量不足评分（haploinsufficiency score，HI）［106］、LoF不耐受概率评分（probablity of LoF intolerance，pLI）［92］和LoF变异观察值/期望值上限分数（loss-of-function observed/expected upper bound fraction，LOEUF）［107］。对于特定的基因变异，根据LoF变异的类型参考PVS1证据决策树确定适用的PVS1证据等级（图2, 3, 4, 5）。为了避免证据复用，如果同一变异已经使用了PVS1（任一强度水平）时，不再使用PM4及其升级证据。![]()
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本共识PVS1决策树适用于大部分基因的LoF变异的分类，对于已有研究证实基因不同区域的截短变异效应不同的，应构建该基因特定的标准执行分类。构建基因特异性的PVS1决策树时应考虑的因素包括：第一，确定参考转录本的表达和结构；第二，定位蛋白质功能的关键区域；第三，建立参考基因特异性的剪接分类；第四，识别自然发生的候选挽救转录物［105］。TTN基因截短变异的致病机制既有单倍剂量不足，同时也存在截短蛋白聚集造成的毒蛋白效应［108, 109］。TTN基因的部分区域暂未发现与DCM相关的致病性截短变异，包括在心脏中不表达或非组成型表达的部分外显子以及48号外显子。心脏中组成型表达的TTN外显子与DCM相关，但不同区域的关联强度不同。TTN基因中位于A带、远侧I带和编码N2B元件的49号外显子的截短变异是高概率致病性（符合PVS1），而其他组成型表达的外显子（Z盘、M线和近侧I带）的截短变异不符合PVS1证据［110］。位于深度内含子区的变异可能会导致mRNA剪接异常，因此对于致病机制为LoF的疾病，应考虑到只检测和分析基因组上编码的外显子区是有局限性的。例如对HCM病例进行全基因组测序后，部分患者找到了影响MYBPC3基因mRNA剪接的深度内含子变异［111］。2.基于生物信息学预测的证据：在使用生物信息学预测工具分析变异的致病性时，要根据变异的类型选择不同的预测方式。推荐使用基于深度学习的剪接变异预测软件SpliceAI（https：//github.com/Illumina/SpliceAI），根据预测结果并结合RNA或剪接实验数据参照决策树明确相关证据的应用（图6和图7）［105，112］。不移码的缺失或插入变异的预测使用3种软件（PROVEAN，MutationTaster，MutPred-Indel）预测时有2种提示有害可适用PP3，当3种软件一致提示对基因功能没有影响时使用BP4。![]()
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只有已经确定该基因的错义变异是致病性的变异类型时，才能使用错义变异预测的证据。推荐选择这4种全基因组型预测软件（BayesDel、MutPred2、REVEL、VEST4）中的一种，表32给出了预测结果的阈值及所对应的致病性和良性分类标准［113］。应在评价变异之前先选定预测工具，这样可以避免多重检验［113］。表32中的阈值是适用于全基因组所有的基因的普适性标准，当ClinGen VECP、临床实验室或研究组已经有针对特定基因的分类指南时，应使用该基因特定的工具和阈值。ClinGen专家组对于部分遗传性心血管病已经有针对特定基因（LDLR和FBN1）的生物信息学预测证据修订标准（表33）［97, 98, 99］。![]()
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如果变异适用PVS1或其降级证据时，不能再联合应用基于生物信息学预测的证据。当变异同时适用错义变异和剪切位点预测工具时，只要其中一个提示对基因功能有害即可应用PP3，只有两者都提示对基因功能没有影响才能使用BP4。
3.基因的关键结构域或变异热点区：当满足PM2_Supporting证据的错义变异位于基因的热点突变区域和（或）已知的功能域时，该变异可使用PM1证据，PM1仅适用于错义变异。对于基因的热点突变区域和功能域的判断可以基于数据库的收录信息，也可以参考针对特定疾病和基因的研究或专家推荐。数据库和在线工具包括gnomAD数据库（区域约束评分）、DECIPHER网站和在线工具subRVIS［114］。ClinGen VCEP已发布了针对LDLR、MYH7、FBN1和GAA基因的变异解释指南，在应用PM1证据时应参考使用［96，98，115］。针对DCM的基因变异分析提出RBM20基因的9号外显子部分氨基酸残基上的变异符合PM1［116］。LDLR基因中位于4号外显子（NM_000527.5：c.314-694或p.105-232）或60个高度保守氨基酸残基的错义变异可以使用PM1证据［98］。MYH7基因中错义变异是致病性变异的最主要类型，错义变异是常见的致病机制，统计显示致病性相关的错义变异显著聚集在MYH7的头部结构域，即位于氨基酸残基181-937的错义变异符合PM1证据［96］。对于FBN1基因，可参考ClinGen VECP推荐，位于关键结构域中的特定类型的错义变异可以使用PM1证据［99］。
4.针对基因变异的功能研究的证据：将功能证据用于临床基因变异解释时，须按照以下工作框架进行评估和应用证据的强度等级：（1）确定疾病的发病机制，使用结构化模式叙述基因与疾病机制；（2）评价该领域常规检测类型，常规检测类型必须能够模拟发病机制或疾病机制；（3）评价具体检测项目的有效性；（4）将证据用于个体变异的解释［117, 118］。
在描述基因和疾病发病机制时，要依据以下信息进行结构化叙述：（1）基因名称，使用HUGO基因命名委员会（HUGO Gene Nomenclature Committee，HGNC）基因名；（2）相关的疾病名称：使用Monarch疾病本体术语；（3）遗传模式：使用结构化的MONDO术语，包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、线粒体遗传、X连锁遗传、遗传方式不确定；（4）疾病的分子病理机制：LoF、功能获得型、显性负效应；（5）生物学途径：使用GO术语。
当RNA研究确定存在异常剪切和移码变异的应使用致病性证据PS3；但当变异位于经典剪接位点，且PVS1已经应用时，不要使用PS3。当RNA研究确定不存在异常剪切且不影响转录物组成的应使用BS3，可根据数据质量降低证据水平，不适用于其他类型的功能研究。
功能研究可以包括对特定变异的体外功能分析，例如转录因子的报告基因分析或利用饱和基因组编辑以大规模分析错义变异，利用患者来源的材料进行mRNA分析或使用微小基因剪切分析来研究潜在的剪切变异。如果功能数据是来自生化检测，这是在基因水平而不是变异水平的证据，这样的证据应被纳入表型特异性。
遗传性心血管病患病率高、危害大，越来越受到临床医生的重视，基因检测技术与应用也得到了快速推进和发展，基因变异致病性的正确解读对于遗传性心血管病的精准诊断与治疗都有极其重要的作用。本共识是首个常见单基因遗传性心血管病基因变异致病性分析专家共识，在国际相关指南基础上融合近年大量的研究进展和专家经验，量化标准更加详细具体，结论层次更加清楚，有助于分子诊断专家及临床医生应用。本共识使不同检测机构和分子诊断机构有了统一的评价和诊断标准，而且有一定分子生物学基础的研究生或临床医生可以独立采用该共识对基因检测结果做出可靠的评价和分析，对指导疾病诊断和科研都具有重要意义。执笔人：王楚楚（郑州大学生命科学学院），孙雅逊（浙江大学附属邵逸夫医院），赵晓燕（郑州大学第一附属医院）专家委员会（按姓名汉语拼音排序）：陈绍良（南京医科大学附属南京第一医院），董建增（郑州大学第一附属医院），杜昕（首都医科大学附属北京安贞医院），方全（北京协和医院），郭艺红（郑州大学第一附属医院），韩雅玲（北部战区总医院），洪葵（南昌大学第二附属医院），胡丹（武汉大学人民医院），李建平（北京大学第一医院），黎励文（广东省人民医院），刘金秋（大连医科大学附属第一医院），刘念（首都医科大学附属北京安贞医院），浦介麟（同济大学附属东方医院），宋雷（中国医学科学院阜外医院），孙雅逊（浙江大学附属邵逸夫医院），孙艺红（中日友好医院），唐熠达（北京大学第三医院），田庄（北京协和医院），凃欣（华中科技大学生命科学与技术学院），王楚楚（郑州大学生命科学学院），汪道武（江苏省人民医院），吴林（北京大学第一医院），吴书林（广东省人民医院），徐家伟（郑州大学第一附属医院），曾春雨（陆军军医大学大坪医院），张健（中国医学科学院阜外医院），张萍（北京清华长庚医院），张抒扬（北京协和医院），张宇辉（中国医学科学院阜外医院），赵晓燕（郑州大学第一附属医院）![]()
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