摘要 目的 基因研究显示多达 50% 的肥厚型心肌病 (HCM) 患者没有发现致病变异。TRIM63 被认为是导致心肌病的候选基因,尽管其在 HCM 中起因的证据有限。我们试图研究 TRIM63 罕见变异与 HCM 发展之间的关系。方法 通过下一代测序对 4867 例临床诊断为 HCM 的指示病例和 3628 例患有其他心肌病的先证者进行 TRIM63 测序。此外,以 3136 例患有除心肌病以外的家族性心血管疾病(主要是通道病和主动脉疾病)的指示病例作为对照。结果 纳入 16 例具有 TRIM63 罕见纯合或复合杂合变异的指示病例(15 例 HCM 和 1 例限制性心肌病)。在对照人群中未发现纯合或复合杂合。家族评估显示,仅纯合子和复合杂合子有疾病迹象,而所有杂合子家族成员均健康。诊断时的平均年龄为 35 岁(范围 15-69 岁)。50% 的患者患有向心性左心室肥大 (LVH),45% 的患者在第一次检查时无症状。80% 的患病个体检测到显著程度的晚期钆增强,20% 的患者患有左心室 (LV) 收缩功能障碍。50% 的患者患有非持续性室性心动过速。20% 的患者出现不良脑血管事件(20%)。结论 TRIM63 似乎是以常染色体隐性方式遗传的 HCM 的罕见病因,并且与向心性 LVH 和高 LV 功能障碍率有关。
肥厚性心肌病 (HCM) 因其异质性表型和临床病程而具有复杂的诊断和预后挑战。人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 技术有望改变心电图 (ECG) 在 HCM 诊断、预后和管理中的作用。人工智能(包括深度学习 (DL))使计算机能够从数据中学习模式,从而开发出能够分析心电图信号的模型。卷积神经网络等 DL 模型在准确识别心电图中与 HCM 相关的异常方面表现出了良好的前景,超越了传统的诊断方法。在诊断 HCM 时,ML 模型在区分 HCM 和其他心脏病方面表现出很高的准确性,即使在心电图结果正常的情况下也是如此。此外,人工智能模型通过预测导致心脏猝死的心律失常事件和识别有心房颤动和心力衰竭风险的患者,增强了风险评估。这些模型结合了临床和影像数据,提供了对患者风险状况的全面评估。挑战依然存在,包括需要更大、更多样化的数据集来提高模型的通用性并解决罕见事件预测中固有的不平衡问题。尽管如此,人工智能驱动的方法有可能通过根据个体患者风险状况提供及时准确的诊断、预后和个性化治疗策略来彻底改变 HCM 管理。本综述探讨了人工智能在 HCM 心电图分析中的当前应用前景,重点关注人工智能方法的进步及其在 HCM 护理中的具体应用。© 2024 作者。由 Elsevier Inc. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
研究人群 这项回顾性研究招募了 105 名连续 HCM 患者(82 名男性;平均年龄 64 岁),这些患者均在松下纪念医院接受了包括心音图和体外脉搏记录在内的评估。HCM 的诊断基于常规超声心动图显示左心室 (LV) 舒张末期厚度 ≥ 15 mm,且不存在任何可能导致肥大的心脏或全身疾病,例如严重高血压(定义为血压 ≥ 160/100 mmHg)或主动脉瓣狭窄(定义为主动脉瓣面积 <1.5 cm 2)。排除标准包括有心房颤动、房室传导阻滞、导管消融、永久性机械装置植入或心脏移植病史。年龄和性别匹配的对照对象为 104 名患者(74 名男性;平均年龄 63 岁),他们因各种原因到松下纪念医院心脏内科就诊,后来被诊断患有心脏或非心脏疾病
结果:诊断年龄随时间显著增加(40±14 岁 vs 47±15 岁 vs 51±16 岁,P <0.001),美国和美国以外的地区均如此,男女比例稳定在 3:2 左右。家族性 HCM 的发生率随时间下降(38.8% vs 34.3% vs 32.7%,P <0.001),就诊时心力衰竭症状的发生率也下降(纽约心脏协会 III/IV:18.1% vs 15.8% vs 12.6%,P <0.001)。左心室肥大随时间推移而逐渐减弱(最大壁厚:20±6 对比 18±5 对比 17±5 毫米,P <0.001),而近期队列中阻塞性 HCM 的患病率较高(峰值梯度 >30 毫米汞柱:31.9% 对比 39.3% 对比 39.0%,P =0.001)。与表型严重程度的降低一致,基因检测中致病/可能致病变异的产量随时间推移而降低(57.7% 对比 45.6% 对比 38.4%,P <0.001)。
心肌病具有尚未解决的基因型-表型关系,并且缺乏针对疾病的治疗方法。我们在此提供了一个框架,以确定基因型特异性的发病机制和治疗靶点,以加速精准医疗的发展。我们使用人类心脏机电计算机建模和模拟,并通过实验性 hiPSC-CM 数据和建模结合临床生物标志物对其进行验证。我们选择肥厚性心肌病作为这种方法的挑战,并研究导致心脏肌节粗丝(MYH7 R403Q/+)和细丝(TNNT2 R92Q/+、TNNI3 R21C/+)蛋白质突变的基因变异。使用计算机模拟技术,我们表明,在 hiPSC-CM 中观察到的肌球蛋白超松弛不稳定会导致携带 MYH7 R403Q/+ 变体的虚拟细胞和心室患病,而细丝活化的次要影响对于导致细胞松弛减慢和心室舒张功能不全是必不可少的。计算机模拟建模表明,Mavacamten 可纠正 MYH7 R403Q/+ 表型,这与 hiPSC-CM 实验一致。我们的计算机模拟模型预测,细丝变体 TNNT2 R92Q/+ 和 TNNI3 R21C/+ 显示钙调节改变作为中枢病理机制,而 Mavacamten 无法完全挽救这种机制,我们在 TNNT2 R92Q/+ 和 TNNI3 R21C/+ hiPSC-CM 中证实了这一点。我们定义了一种新型细丝靶向化合物的理想特性,并通过计算机模拟展示了其功效。我们证明,基于人类的混合 hiPSC-CM 和计算机模拟研究加速了病理机制的发现和分类测试,改善了遗传变异的临床解释,并指导了合理的治疗针对和设计。
通讯作者:James C. Moon,医学博士,医学学士,MRCP,心脏影像科,巴兹心脏中心,圣巴塞洛缪医院,伦敦 EC1A 7BE,英国。电子邮件 j.moon@ucl.ac.uk 补充材料可在 https://www.ahajournals.org/doi/suppl/10.1161/CIRCIMAGING.122.014907 获取。本文可获得继续医学教育 (CME) 学分。请访问 http://cme.ahajournals.org 参加测验。有关资金来源和披露,请参阅第 258 页。© 2023 作者。 《循环:心血管成像》由 Wolters Kluwer Health, Inc. 代表美国心脏协会出版。这是一篇根据知识共享署名许可条款开放获取的文章,允许在任何媒体中使用、分发和复制,前提是对原始作品进行适当的引用。
心肌病具有尚未解决的基因型-表型关系,并且缺乏针对疾病的治疗方法。我们在此提供了一个框架,以确定基因型特异性的发病机制和治疗靶点,以加速精准医疗的发展。我们使用人类心脏机电计算机建模和模拟,并通过实验性 hiPSC-CM 数据和建模结合临床生物标志物对其进行验证。我们选择肥厚性心肌病作为这种方法的挑战,并研究导致心脏肌节粗丝(MYH7 R403Q/+)和细丝(TNNT2 R92Q/+、TNNI3 R21C/+)蛋白质突变的基因变异。使用计算机模拟技术,我们表明,在 hiPSC-CM 中观察到的肌球蛋白超松弛不稳定会导致携带 MYH7 R403Q/+ 变体的虚拟细胞和心室患病,而细丝活化的次要影响对于导致细胞松弛减慢和心室舒张功能不全是必不可少的。计算机模拟建模表明,Mavacamten 可纠正 MYH7 R403Q/+ 表型,这与 hiPSC-CM 实验一致。我们的计算机模拟模型预测,细丝变体 TNNT2 R92Q/+ 和 TNNI3 R21C/+ 显示钙调节改变作为中枢病理机制,而 Mavacamten 无法完全挽救这种机制,我们在 TNNT2 R92Q/+ 和 TNNI3 R21C/+ hiPSC-CM 中证实了这一点。我们定义了一种新型细丝靶向化合物的理想特性,并通过计算机模拟展示了其功效。我们证明,基于人类的混合 hiPSC-CM 和计算机模拟研究加速了病理机制的发现和分类测试,改善了遗传变异的临床解释,并指导了合理的治疗针对和设计。
30%–40% 的肥厚性心肌病病例是由编码心脏肌节蛋白的基因的致病变异引起的。基因检测的主要临床用途是提供诊断确认和促进家庭筛查。它还有助于检测需要不同监测和治疗方法的病因。其他临床应用,包括使用遗传信息来指导风险预测模型,受到建立具有可操作后果的稳健基因型-表型相关性的挑战的限制,但关于罕见和常见遗传变异之间相互作用的新数据,以及针对疾病特异性致病机制的疗法的出现,预示着常规实践中基因检测的新时代的到来。
关于实施临床研究的通知 目前,心脏内科正在开展以下临床研究。在本研究中,我们将使用从患者日常医疗保健中获得的数据(信息)。如果您反对在本研究中使用您的数据,您可以随时选择不将您的信息用于或提供给其他研究机构。如果您想了解有关研究计划或内容的更多信息,如果您对您的数据被用于本研究有任何异议,或者您有任何其他问题,请通过下面的“联系方式”联系。
Mavacamten 是一种首创的、针对心脏的肌球蛋白抑制剂,已获美国食品药品管理局批准用于治疗有症状的纽约心脏协会 II 类和 III 类阻塞性肥厚型心肌病 (oHCM) 成人患者。Mavacamten 的开发旨在针对高收缩表型,该表型在该疾病的病理生理学中起着关键作用。在 2 期和 3 期临床试验中,mavacamten 耐受性良好,降低了左心室流出道梯度,改善了运动能力和症状,并与其他临床相关参数的改善相关,例如患者报告的结果和循环生物标志物。此外,多模态成像研究显示,使用 mavacamten 治疗与有利的心脏重塑有关。Mavacamten 大大降低了患有 oHCM 和药物难治性症状的室间隔缩小治疗候选者的指南资格。本文回顾了已完成和正在进行的 mavacamten 临床研究对有症状的 oHCM 患者的有效性和安全性数据。长期扩展研究可能有助于解决与 mavacamten 在当前 oHCM 管理算法中的定位、与背景治疗的相互作用以及除缓解左心室流出道阻塞症状之外的疾病改变潜力相关的问题。