ACTN2 患者配对心脏组织的地尔硫䓬反应与临床观察
比较患者与基因纠正心肌细胞的组织功能和药物反应，并与同一家族的临床 QTc 变化对照。
用途与模型
- 研究用途
- 研究特定 ACTN2 变异的心肌病表型，为个体化用药选择提供实验线索。
- 模型与细胞来源
- 一位先证者的诱导多能干细胞（iPSC）来源心肌细胞、CRISPR/Cas9 纠正变异的同背景参照及无亲缘健康参照。
- 方法版本
- 2019 年 p.T247M 同背景细胞及 2 位家属 QTc 观察版本
- 实验形式
- 二维心肌细胞及 24 孔三维工程化心脏组织；支柱偏转视频、微电极与膜片钳。
材料与平台
- 三维组织
- 每个组织 800000 个心肌细胞，100 μL 纤维蛋白基质含 10% Matrigel；培养至少 26 天后分析。
- 药物干预
- 地尔硫䓬 3 μM；收缩和舒张比较处理 15 分钟、1 Hz 起搏；动作电位比较为 1 Hz，药物加入后至少平衡 10 分钟。
- 配对表征
- α-actinin 2 成像、透化组织收缩力—钙浓度曲线、微电极动作电位和单细胞 L 型钙电流；计算模型辅助检验电流变化。
测量指标与分析
- 细胞面积与肌原纤维排列
- 组织峰值收缩力及舒张时间
- 肌丝钙敏感性
- 动作电位时程 APD50/APD90
- L 型钙电流密度
- 家族患者校正 QT 间期
从硅胶支柱偏转换算收缩力，计算峰值 80% 处的收缩和舒张时间；动作电位分析复极时程。药物前后变化与同背景参照比较，临床 QTc 采用各自心电图记录方式。
研究设计与结果
临床关联研究
- 研究设计
- 先证者患者组织与同背景纠正参照作体外配对，测试地尔硫䓬；随后观察同一家族 2 位患者治疗前后的 QTc。
- 测试范围
- 建模来自一位患者。药物收缩/舒张实验：患者 23 个 EHT 与纠正 18 个 EHT，各 2 次分化；药物动作电位：各 6 个 EHT、各 1 次分化。临床观察为 2 位患病家属。
- 参照体系
- 患者、同背景纠正和无亲缘参照；药物前后及临床原有降压方案。
- 研究结果
- 3 μM 地尔硫䓬使患者 EHT 收缩力下降 29%、舒张时间缩短 24.2%，纠正参照分别为 11% 和 11.7%；患者组织的动作电位缩短也更明显。论文正文报告，两位家属的 QTc 分别从 460 至 387 ms、从 477 至 439 ms，儿子的 24 小时平均 QTc 从 446 至 418 ms。
适用条件与研究局限
- 只涉及一个 ACTN2 变异家族，建模和临床人数分别为一位与两位。
- 无亲缘与纠正参照的部分基础指标有差异。
- QTc 为近期观察指标；作者提出继续随访心律失常和心脏结构进展。
- 正文中的儿子 QTc 数值与图 4 心电图上列出的校正 QT 数值不同；图中同时列出 Bazett 和 Fridericia 校正结果。
来源与原文
- Disease modeling of a mutation in α‐actinin 2 guides clinical therapy in hypertrophic cardiomyopathy原始研究 · EMBO Molecular Medicine · 2019-11-03