Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và đột biến gen SCN5A ở bệnh nhân hội chứng Brugada

Luận án tiến sĩ y học Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và đột biến gen SCN5A ở bệnh nhân hội chứng Brugada.Hội chứng Brugada là một tình trạng rối loạn di truyền liên quan đến dẫn truyền điện tim, làm tăng mạnh nguy cơ rối loạn nhịp thất và đột tử [1]. Tần suất của bệnh đƣợc xác định dựa trên điện tâm đồ Brugada típ 1 là 0-0,1% ở Hoa kỳ và Châu Âu, và 0,1-1,4% ở v ng Đông Nam Á [2],[3]. 90% ngƣời mắc bệnh là nam giới và tuổi khởi phát trung bình là 40 tuổi [4], ảnh hƣởng đến trụ cột gia đình, để lại nhiều hệ lụy cho thế hệ sau.
Nguyên nhân của hội chứng Brugada đã đƣợc xác định là do đột biến gây mất hoặc giảm chức năng của ít nhất một trong 23 gen liên quan, chịu trách nhiệm mã hóa cho các kênh ion dẫn truyền điện thế ở màng tế bào cơ tim [5]. Trong các đột biến đã đƣợc báo cáo, các đột biến trên gen SCN5A, mã hóa cho kênh natri, chiếm tần suất cao nhất, khoảng 20-25% [4],[6]. Các đột biến này đa dạng và phân bố rải rác trên khắp chiều dài của gen. Mỗi loại đột biến gây biến đổi một v ng cấu trúc kênh natri đặc hiệu, và tạo ra các kiểu hình đa dạng của hội chứng Brugada [5],[6]. Việc xác định đƣợc vị trí đột biến, ảnh hƣởng của đột biến đến cấu trúc protein Nav1.5 và thay đổi hoạt động điện của màng tế bào cơ tim chính là “điểm nút” để tối ƣu hoá, cá thể hoá điều trị cho ngƣời bệnh. Cho đến nay, hơn 900 loại đột biến trên gen SCN5A đã đƣợc công bố, tuy nhiên, không phải cơ chế hoạt động của tất cả các đột biến đều đƣợc làm rõ. Theo các khuyến cáo từ các hiệp hội tim mạch thế giới và các đồng thuận chuyên gia [7], đột biến trên gen SCN5A là nhóm đột biến duy nhất đƣợc khuyến cáo làm xét nghiệm tìm đột biến. Nếu đƣợc xác định tình trạng đột biến, ngƣời bệnh và ngƣời mang đột biến có thể áp dụng các liệu pháp điều trị dự phòng phù  hợp.

Trên toàn thế giới, số lƣợng các nghiên cứu lâm sàng và di truyền về hội chứng Brugada tăng lên trong những năm gần đây. D  vậy, vai trò của xét nghiệm tình trạng các gen có liên quan nói chung và gen SCN5A nói riêng,2 trong việc chẩn đoán, định hƣớng điều trị và tƣ vấn di truyền cho hội chứng vẫn chỉ dừng ở mức độ là các đồng thuận chuyên gia. Việc xác định tính chất gây bệnh của các đột biến này chỉ mới dừng lại ở mức độ dự đoán in silico trên đơn lẻ từng gen và protein tƣơng ứng, chƣa đƣợc xem xét nhƣ một yếu tố nguy cơ trong các nghiên cứu theo dõi dọc. Bên cạnh đó, việc khảo sát đồng thời 23 gen có liên quan cũng chƣa đƣợc tiến hành. Điều này gây khó khăn cho việc đánh giá mối liên quan giữa các đặc điểm bệnh sử, tiền sử, triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng (kiểu hình) với các biến đổi ở cấp độ di truyền (kiểu gen) của ngƣời bệnh, vì đây là một bệnh lý do tác động đa gen. Khó khăn này gây trở ngại cho việc có đƣợc các bằng chứng khoa học làm cơ sở cho các khuyến cáo có độ mạnh cao hơn.
Việt Nam là một quốc gia Đông Nam Á, là khu vực có tần suất hội chứng Brugada thuộc nhóm cao trên thế giới [2],[3]. Số lƣợng nghiên cứu về bệnh lý này còn hạn chế với số lƣợng rất ít và hầu nhƣ chƣa có nghiên cứu nào xác định dạng rối loạn di truyền ở bệnh nhân Brugada. Liệu tỉ lệ đột biến gen SCN5A ở bệnh nhân hội chứng Brugada ở nƣớc ta là bao nhiêu và có sự khác biệt gì về một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng giữa nhóm có và không có đột biến hay không? Các dữ liệu này, nếu có đƣợc, sẽ là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về mối liên quan kiểu hình kiểu gen, tiếp cận chẩn đoán và phân tầng nguy cơ của hội chứng Brugada trong tƣơng lai. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và đột biến gen SCN5A ở bệnh nhân hội chứng Brugada” đƣợc thực hiện với các mục tiêu sau:
1. Khảo sát đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của bệnh nhân có hội chứng Brugada.
2. Xác định đột biến gen SCN5A và mối liên quan giữa đột biến gen với một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ …………………………………………………………………………………….. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN………………………………………………………………… 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỘI CHỨNG BRUGADA ………………………………. 3
1.1.1. Sơ lƣợc về điện thế hoạt động màng tế bào cơ tim……………………. 3
1.1.2. Chẩn đoán và phân loại hội chứng Brugada…………………………….. 5
1.1.3. Các đặc điểm dịch tễ …………………………………………………………….. 9
1.1.4. Sinh bệnh học…………………………………………………………………….. 11
1.1.5. Tiền sử và triệu chứng ………………………………………………………… 17
1.1.6. Điều trị ……………………………………………………………………………… 22
1.2. ĐỘT BIẾN GEN SCN5A TRONG HỘI CHỨNG BRUGADA………. 24
1.2.1. Rối loạn di truyền trong hội chứng Brugada ………………………….. 24
1.2.2. Vai trò của đột biến gen SCN5A trong hội chứng Brugada………. 29
1.3. NGHIÊN CỨU ĐỘT BIẾN GEN SCN5A TRONG HỘI CHỨNG
BRUGADA TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM ……………………… 37
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 43
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ……………………………………………………. 43
2.1.1. Tiêu chuẩn chọn mẫu ………………………………………………………….. 43
2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ ……………………………………………………………… 43
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………………………………. 44
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu…………………………………………………………….. 44
2.2.2. Cỡ mẫu ……………………………………………………………………………… 44
2.2.3. Các bƣớc tiến hành nghiên cứu…………………………………………….. 44
2.2.4. Các kỹ thuật áp dụng trong nghiên cứu …………………………………. 49
2.3. ĐỊA ĐIỂM TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU……………………………………. 54
2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU……………………………………………. 542.5. DỤNG CỤ, TRANG THIẾT BỊ, HÓA CHẤT NGHIÊN CỨU ……… 55
2.5.1. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng55
2.5.2. Thiết bị, hóa chất xét nghiệm đột biến gen…………………………….. 55
2.6. VẤN ĐỀ ĐẠO ĐỨC TRONG NGHIÊN CỨU ……………………………. 56
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ……………………………………………………………………. 59
3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA MẪU NGHIÊN CỨU……………………….. 59
3.2. ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG VÀ CẬN LÂM SÀNG………………………… 60
3.2.1. Đặc điểm lâm sàng……………………………………………………………… 60
3.2.2. Đặc điểm cận lâm sàng ……………………………………………………….. 64
3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘT BIẾN GEN SCN5A VÀ MỐI LIÊN QUAN
GIỮA ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, CẬN LÂM SÀNG VỚI TÌNH
TRẠNG ĐỘT BIẾN GEN SCN5A TRÊN BỆNH NHÂN HỘI CHỨNG
BRUGADA …………………………………………………………………………….. 68
3.3.1. Kết quả xác định đột biến gen SCN5A…………………………………… 68
3.3.2. Trƣờng hợp bệnh nhân hội chứng Brugada mang đồng thời hai đột
biến gen SCN5A …………………………………………………………………. 80
3.3.3. Kết quả xác định đột biến gen SCN5A ở các thành viên gia đình
ngƣời mang đột biến gen SCN5A………………………………………….. 83
3.3.4. Sự khác biệt giữa các đặc điểm lâm sàng và tình trạng đột biến gen … 89
3.3.5. Sự khác biệt giữa đặc điểm cận lâm sàng và tình trạng đột biến gen … 90
3.3.6. Mối liên quan giữa các đặc điểm và tình trạng có đột biến gen … 91
CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN …………………………………………………………………. 93
4.1. ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG VÀ CẬN LÂM SÀNG CỦA HỘI CHỨNG
BRUGADA…………………………………………………………………………….. 93
4.1.1. Đặc điểm nhân trắc của mẫu nghiên cứu……………………………….. 93
4.1.2. Đặc điểm lâm sàng của mẫu nghiên cứu ……………………………….. 94
4.1.3. Đặc điểm cận lâm sàng của mẫu nghiên cứu………………………….. 994.2. ĐỘT BIẾN GEN SCN5A VÀ MỐI LIÊN QUAN GIỮA ĐỘT BIẾN GEN
SCN5A VỚI CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA BỆNH NHÂN HỘI CHỨNG
BRUGADA …………………………………………………………………………… 106
4.2.1. Tỉ lệ đột biến gen ……………………………………………………………… 106
4.2.2. Vị trí và phân loại……………………………………………………………… 108
4.2.3. Tính sinh bệnh của đột biến gen …………………………………………. 112
4.2.4. Khảo sát phả hệ của ngƣời bệnh mang đột biến gen SCN5A ….. 117
4.2.5. So sánh sự khác biệt giữa nhóm có đột biến và nhóm không đột
biến gen SCN5A ……………………………………………………………….. 120
4.2.6. Mối liên quan giữa sự hiện diện của đột biến gen SCN5A và một
số đặc điểm của bệnh nhân Brugada……………………………………. 124
4.3. HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI…………………………………………………………. 126
KẾT LUẬN …………………………………………………………………………………….. 129
KIẾN NGHỊ……………………………………………………………………………………. 130
ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN………………………………………………….. 131
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ ĐƢỢC CÔNG
BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại hội chứng Brugada bằng đặc điểm điện tâm đồ ………….. 6
Bảng 1.2. Hệ thống điểm Thƣợng Hải chẩn đoán hội chứng Brugada…………. 8
Bảng 1.3. Ảnh hƣởng chức năng protein Nav1.5 theo vị trí đột biến gen SCN5A .. 30
Bảng 2.1. Các biến số lâm sàng đƣợc khảo sát……………………………………….. 46
Bảng 2.2. Các biến số đột biến gen SCN5A……………………………………………. 48
Bảng 3.1. Các đối tƣợng bệnh nhân trong nghiên cứu……………………………… 59
Bảng 3.2. Phân bố về giới tính và tuổi của nhóm nghiên cứu …………………… 60
Bảng 3.3. Đặc điểm về tiền sử gia đình của nhóm nghiên cứu………………….. 61
Bảng 3.4. Các lý do phát hiện bệnh trong mẫu nghiên cứu………………………. 61
Bảng 3.5. Các triệu chứng lâm sàng của nhóm nghiên cứu………………………. 62
Bảng 3.6. Các phƣơng thức điều trị đã đƣợc áp dụng trong nhóm nghiên cứu…. 62
Bảng 3.7. Các bệnh lý đi kèm trong nhóm nghiên cứu…………………………….. 63
Bảng 3.8. Các típ Brugada trên điện tâm đồ trong nhóm nghiên cứu ………… 64
Bảng 3.9. Kết quả nghiệm pháp flecanide của nhóm nghiên cứu ……………… 66
Bảng 3.10. Tình trạng thực hiện nghiệm pháp tiêm flecanide theo triệu chứng
và yếu tố gia đình…………………………………………………………………. 66
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát điện sinh lý của nhóm nghiên cứu……………….. 68
Bảng 3.12. Các cơ chế đột biến của gen SCN5A …………………………………….. 68
Bảng 3.13. Vị trí trên DNA của các đột biến gen SCN5A ………………………… 69
Bảng 3.14. Vị trí trên protein của các đột biến gen SCN5A ……………………… 71
Bảng 3.15. Các loại đột biến trên gen SCN5A phát hiện đƣợc ………………….. 72
Bảng 3.16. Tính sinh bệnh của đột biến gen SCN5A theo các công cụ dự đoán
in silico……………………………………………………………………………….. 74
Bảng 3.17. Đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng của 20 trƣờng hợp đột biến
gen SCN5A gây bệnh ……………………………………………………………. 77Bảng 3.18. Đặc điểm hai bệnh nhân mang hai đột biến gen SCN5A cùng lúc … 80
Bảng 3.19. Tóm tắt kết quả phân tích phả hệ trong nghiên cứu ………………… 88
Bảng 3.20. So sánh sự khác biệt về các đặc điểm lâm sàng giữa nhóm có và
không có đột biến gen SCN5A ……………………………………………….. 89
Bảng 3.21. So sánh sự khác biệt về các đặc điểm cận lâm sàng giữa nhóm có
và không có đột biến gen ………………………………………………………. 90
Bảng 3.22. Mối liên quan giữa một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng
với tình trạng có đột biến gen SCN5A ……………………………………. 91
Bảng 3.23. Mối liên quan giữa một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng với
tình trạng đột biến gen SCN5A gây bệnh ………………………………… 92
Bảng 4.1. Tỉ lệ các típ điện tâm đồ Brugada trong bệnh nhân hội chứng
Brugada qua một số nghiên cứu …………………………………………….. 99
Bảng 4.2. Sự khác biệt về đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng theo tình trạng
đột biến gen SCN5A qua một số nghiên cứu ………………………….. 122
Bảng 4.3. Mối liên quan giữa sự hiện diện của đột biến gen SCN5A
với các đặc điểm của hội chứng Brugada qua một số nghiên cứu.. 125DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1. So sánh tỉ lệ đột biến gen SCN5A giữa vùng mã hoá và vùng
không mã hoá qua một số nghiên cứu ……………………………… 109
Biểu đồ 4.2. So sánh tỉ lệ đột biến gen SCN5A theo vùng cấu trúc protein
Nav1.5 qua một số nghiên cứu………………………………………… 110
Biểu đồ 4.3. So sánh tỉ lệ đột biến gen SCN5A theo hậu quả trên cấu trúc và
tính năng protein Nav1.5 qua một số nghiên cứu ………………. 111DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Điện thế màng tế bào cơ tim, tƣơng ứng trên điện tâm đồ …………… 4
Hình 1.2. Biểu hiện trên điện tâm đồ của ba típ hội chứng Brugada …………… 6
Hình 1.3. Tham số góc beta và đáy tam giác …………………………………………… 7
Hình 1.4. Tần suất hội chứng Brugada trên toàn cầu ………………………………. 10
Hình 1.5. Sự thay đổi điện thế hoạt động của ba lớp tế bào cơ tim thất phải ở
ngƣời bình thƣờng và bệnh nhân hội chứng Brugada ………………. 13
Hình 1.6. Cơ chế gây loạn nhịp thất trong hội chứng Brugada ………………… 14
Hình 1.7. Các yếu tố góp phần vào kiểu hình của hội chứng Brugada ………. 16
Hình 1.8. Sơ đồ phả hệ một gia tộc mắc hội chứng Brugada ……………………. 17
Hình 1.9. Cấu trúc gen SCN5A …………………………………………………………….. 27
Hình 1.10. Cấu trúc bán đơn vị alpha của protein Nav1.5 ………………………… 28
Hình 1.11. Nguyên lý của phƣơng pháp giải trình tự Sanger ……………………. 35
Hình 1.12. Các bƣớc giải trình tự thế hệ mới NGS …………………………………. 36
Hình 2.1. Sơ đồ tiến hành nghiên cứu……………………………………………………. 45
Hình 3.1. Hình ảnh điện tâm đồ Brugada típ 1 của bệnh nhân trong nghiên cứu 65
Hình 3.2. Hình ảnh điện tâm đồ Brugada típ 2 của bệnh nhân trong nghiên cứu 65
Hình 3.3. Hình ảnh điện tâm đồ của bệnh nhân trƣớc và sau khi thực hiện
nghiệm pháp flecanide ………………………………………………………….. 67
Hình 3.4. Sự phân bố của các đột biến trên exon gen SCN5A…………………… 70
Hình 3.5. Vị trí của các đột biến trên protein SCN5A………………………………. 72
Hình 3.6. Kết quả giải trình tự Sanger đột biến c.4850_4852delTCT
(F1617del) ở exon 27 gen SCN5A ………………………………………….. 78
Hình 3.7. Kết quả giải trình tự Sanger đột biến c.1890+14G>A ở intron 12
gen SCN5A ………………………………………………………………………….. 79Hình 3.8. Kết quả giải trình tự Sanger đột biến c.551A>G (H184R) ở exon 5
gen SCN5A ………………………………………………………………………….. 79
Hình 3.9. Kết quả giải trình tự Sanger đột biến ở exon 3 và exon 20 gen
SCN5A trên bệnh nhân BrS14………………………………………………… 81
Hình 3.10. Kết quả giải trình tự Sanger đột biến ở exon 18 và exon 24 gen
SCN5A trên cùng bệnh nhân BrS57………………………………………… 82
Hình 3.11. Kết quả giải trình tự gen exon 3 gen SCN5A của các thành viên
gia đình bệnh nhân BrS14……………………………………………………… 83
Hình 3.12. Kết quả giải trình tự gen exon 20 gen SCN5A của các thành viên
gia đình bệnh nhân BrS14……………………………………………………… 84
Hình 3.13. Phả hệ và kết quả phân tích đột biến gen SCN5A của các thành
viên trong gia đình bệnh nhân BrS14 ……………………………………… 85
Hình 3.14. Kết quả giải trình tự exon 3 gen SCN5A của các thành viên gia
đình bệnh nhân BrS117…………………………………………………………. 86
Hình 3.15. Phả hệ và kết quả phân tích đột biến gen SCN5A của các thành
viên trong gia đình bệnh nhân BrS117 ……………………………………. 87
Hình 4.1. Điện tâm đồ Brugada thay đổi giữa hai thời điểm của một bệnh
nhân …………………………………………………………………………………. 10