產(chǎn)前診斷與產(chǎn)前篩查

王慶琴　劉萍　郝明　陳琳

050082　石家莊市，中國人民解放軍白求恩國際和平醫(yī)院婦產(chǎn)科(王慶琴、郝明、陳琳)；河北省石家莊市婦幼保健院(劉萍)

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·綜述與講座·

產(chǎn)前診斷與產(chǎn)前篩查

王慶琴劉萍郝明陳琳

050082石家莊市，中國人民解放軍白求恩國際和平醫(yī)院婦產(chǎn)科(王慶琴、郝明、陳琳)；河北省石家莊市婦幼保健院(劉萍)

【摘要】產(chǎn)前對胎兒進(jìn)行疾病篩查和診斷具有相當(dāng)重要的意義，是提高人口出生質(zhì)量的重要措施。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，診斷和篩查胎兒染色體疾病、性連鎖疾病、溶血性疾病等嚴(yán)重威脅胎兒健康的疾病已成為現(xiàn)實(shí)，目前對胎兒產(chǎn)前診斷主要依靠侵襲性檢查，這往往伴隨著一定程度的流產(chǎn)率，因此產(chǎn)前篩查更加必要。產(chǎn)前篩查方式多種，特點(diǎn)各異，臨床上常用的有影像學(xué)檢查、血清學(xué)指標(biāo)檢測及最近幾年發(fā)展迅猛的母血中游離胎兒DNA檢測。因此，了解產(chǎn)前診斷和產(chǎn)前篩查新進(jìn)展可以更好地為優(yōu)生優(yōu)育服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】產(chǎn)前診斷；產(chǎn)前篩查；唐氏綜合征

近年來，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展伴隨著環(huán)境污染的加劇，一些研究指出胎兒出生缺陷與空氣污染、工業(yè)重金屬的超量排放以及遺傳因素的作用緊密相連[1,2]。在我國，出生缺陷已經(jīng)成為導(dǎo)致殘疾的重要原因。如何避免有先天缺陷的嬰兒出生，減少疾病帶來經(jīng)濟(jì)和精神雙重負(fù)擔(dān)成為孕婦最為關(guān)注的問題之一。出生缺陷是指嬰兒出生前發(fā)生的身體結(jié)構(gòu)、功能或代謝異常，通常包括先天畸形、染色體異常、遺傳代謝性疾病、功能異常如盲、聾和智力障礙等。2012年9月衛(wèi)生部公布《中國出生缺陷防治報(bào)告》顯示，我國出生缺陷總發(fā)生率約為5.6%,每年新增出生缺陷約90萬例。出生缺陷既包括胎兒實(shí)質(zhì)性器官的缺陷，也包括染色體、基因的缺陷，在出生缺陷的預(yù)防和控制上，產(chǎn)前診斷和產(chǎn)前篩查尤為重要。事實(shí)上，孕期進(jìn)行產(chǎn)前篩查和診斷、控制和減少出生缺陷的發(fā)生是提高人口素質(zhì)的一項(xiàng)重大公共衛(wèi)生策略，有助于人才興國戰(zhàn)略的實(shí)施。產(chǎn)前診斷發(fā)展至今已跨越了2個(gè)世紀(jì)，其最早可以追溯到倫琴發(fā)現(xiàn)X線，但是當(dāng)時(shí)通過X線攝影技術(shù)只能看見胎兒的外表，并不能提供胎兒的遺傳信息，且存在胎兒接受射線的風(fēng)險(xiǎn)[3]，因此其使用較為局限。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)前診斷和產(chǎn)前篩查取得了巨大進(jìn)步，也越來越引起人們的重視。下面對產(chǎn)前診斷和產(chǎn)前篩查進(jìn)行總結(jié)概述。

1產(chǎn)前診斷技術(shù)

產(chǎn)前診斷又叫創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷，或者侵襲性產(chǎn)前診斷，是指通過有創(chuàng)的方式獲取胎兒遺傳信息，從而預(yù)測胎兒出生缺陷的方法。產(chǎn)前診斷技術(shù)包括羊膜腔穿刺術(shù)(amniocentesis)、絨毛取樣術(shù)(chorionic villous sampling)和經(jīng)皮臍帶血采樣。

1.1羊膜腔穿刺術(shù)1966年，Steele和Breg兩人成功從羊水中分離出了胎兒細(xì)胞，并進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)以獲得胎兒染色體信息，這為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)羊膜腔穿刺術(shù)的實(shí)施奠定了科學(xué)基礎(chǔ)[4]。由于胎兒在羊膜腔內(nèi)的吞咽、排泄和運(yùn)動(dòng)會(huì)留下自身細(xì)胞，可使每10毫升羊水含(2～3)×105個(gè)胎兒細(xì)胞，收集這些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)以分析胎兒染色體信息可以診斷許多單基因病和胎兒先天缺陷，包括唐氏綜合征(Down’s syndrome,DS)、地中海貧血、亨廷頓病等[5,6]，目前臨床上該項(xiàng)技術(shù)主要為孕中期的孕婦實(shí)施。盡管這項(xiàng)檢查在診斷染色體病和一些基因病上有確診的意義，但由于其是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，有導(dǎo)致胎兒流產(chǎn)、羊膜腔感染的可能，而且其費(fèi)用也不低，而有些孕婦妊娠也相對困難等原因?qū)е缕洳⒉皇翘杭膊z測的首要檢查方法，只有高危的孕婦才建議接受該項(xiàng)檢查。羊膜腔穿刺術(shù)引起流產(chǎn)的概率說法不一，各研究得出的結(jié)論并不完全一致，最近的一項(xiàng)大型單中心研究表明，在7 957名中國孕婦因接受羊膜腔穿刺術(shù)而導(dǎo)致的胎兒流產(chǎn)概率低于0.59%[7]，這說明該項(xiàng)技術(shù)引起的流產(chǎn)率并不高。

1.2絨毛取樣術(shù)絨毛取樣術(shù)在診斷染色體異常和基因缺陷疾病方面與羊膜腔穿刺術(shù)有相似的準(zhǔn)確性，但是其在檢查的孕周上更具優(yōu)勢，可以為早期妊娠(孕10～13周)孕婦檢測胎兒遺傳信息，甚至在個(gè)別疾病的檢查上可以提早到孕8周進(jìn)行[8]。絨毛取樣術(shù)是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，其引起的流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)略高于羊膜腔穿刺術(shù)，但不超過1%[9]。在獲取胎盤絨毛細(xì)胞的方式上既可以選擇經(jīng)腹部穿刺也可以選擇經(jīng)陰道穿刺進(jìn)行，研究指出，兩者的安全性無明顯差別[10]。

1.3經(jīng)皮臍帶血采樣經(jīng)皮臍帶血采樣采取的是臍靜脈穿刺術(shù)，即使用采樣針經(jīng)皮膚穿刺入臍靜脈收集胎兒臍帶血，從而獲得胎兒遺傳信息。該項(xiàng)檢查主要適用于中期妊娠的孕婦，尤其是孕17周后的孕婦[11]。此項(xiàng)技術(shù)之所以適用于中晚期孕婦是因?yàn)樵性缙谀氺o脈較脆，穿刺易引起臍靜脈損傷。雖然有研究表明經(jīng)皮臍帶血采樣比羊膜腔穿刺術(shù)和絨毛取樣術(shù)造成流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)更大，甚至還會(huì)增加早產(chǎn)、小于胎齡兒、低出生體重兒的風(fēng)險(xiǎn)，但是其除了診斷染色體疾病外，還能了解胎兒的宮內(nèi)感染和代謝情況，這也是羊膜腔穿刺術(shù)和絨毛取樣術(shù)所不能達(dá)到的[3,12,13]。

2產(chǎn)前篩查技術(shù)

產(chǎn)前篩查由于不能直接獲取胎兒遺傳信息，故不能作為診斷技術(shù)，但與此同時(shí)也就避免了對胎兒的侵襲性損傷，所以是無創(chuàng)性產(chǎn)前篩查(non-invasive prenatal testing)，或稱為非侵襲性產(chǎn)前篩查。此篩查手段因?yàn)闆]有侵襲性而受到醫(yī)生和受檢者的青睞，隨著人們認(rèn)識的深入和技術(shù)手段的不斷更新，其發(fā)展十分迅速。非侵襲性產(chǎn)前篩查技術(shù)主要包括胎兒超聲篩查、母親血清學(xué)指標(biāo)檢測和母血中游離胎兒DNA檢測。

2.1胎兒超聲篩查胎兒超聲篩查主要是對胎兒頸項(xiàng)透明層(nuchal translucency,NT)、鼻骨發(fā)育情況和心血管發(fā)育情況進(jìn)行探測篩查。NT即胎兒頸背部頸椎以上至頸部皮膚之間的半透明軟組織的最大厚度，目前是篩查DS胎兒最常用和最有效的超聲診斷指標(biāo)[14]。胎兒染色體異常、心臟或大血管異常導(dǎo)致的心衰、淋巴系統(tǒng)發(fā)育異?；蜻t緩、各種疾病導(dǎo)致胎動(dòng)異常引起淋巴回流不暢、皮下結(jié)締組織組成改變等均可以導(dǎo)致胎兒NT值增厚，因此可在胎兒11～13+6周對NT值進(jìn)行測量以篩查胎兒情況[15]。目前公認(rèn)的正常胎兒在 11～13+6周時(shí)B超NT探測均值為3 mm,范圍在2～4 mm[16]，有報(bào)道指出，以年齡+NT行早孕期DS篩查，在假陽性率為5%的條件下，DS的檢出率為69.3%[17]。超聲探測胎兒鼻骨發(fā)育和心血管發(fā)育情況也能提示胎兒情況，以此來篩查胎兒DS，但是靈敏度和特異度均較NT篩查為低，不過胎兒鼻骨發(fā)育聯(lián)合NT篩查可以有效提高胎兒單獨(dú)行NT篩查DS的檢出率[18]。

2.2母親血清學(xué)指標(biāo)檢測對孕早、中期的孕婦進(jìn)行血清學(xué)相關(guān)指標(biāo)檢測可以對胎兒是否患相應(yīng)疾病進(jìn)行一定程度上的篩查，這些指標(biāo)主要包括甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)、游離β-人類絨毛膜促性腺激素(fβ-hCG)、游離雌三醇(uE3)和妊娠相關(guān)血漿蛋白A (PAPP-A)。

AFP在胎兒肝臟和卵黃囊中形成產(chǎn)生，在孕早期母血中即可測出，其濃度于孕14～20周在母血及羊水中呈線性增高，20周后逐漸下降。研究發(fā)現(xiàn)，AFP濃度異常降低與DS存在相關(guān)性，故在孕14～20周間檢測孕母血清和胎兒羊水中AFP可以篩查DS[19]。fβ-hCG由胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞分泌產(chǎn)生，占總hCG的1%～8%，其對染色體異常較為敏感。有研究發(fā)現(xiàn)，單用fβ-hCG進(jìn)行孕早期DS篩查，在假陽性率為5%時(shí)，其檢出率可達(dá)22%～29%[20]。同時(shí)，也有研究表明，異常升高的fβ-hCG對13、18三體綜合征也較敏感[21]，因此也可用于13、18三體綜合征的篩查。雌三醇(E3)是來源于胎盤的一種類固醇激素，其在血清中以共價(jià)物和游離兩種形式存在，uE3占雌三醇總量的9%，在循環(huán)中的半衰期為20～30 min，故測定其含量能快速反應(yīng)胎盤的功能[22]。正常妊娠時(shí)，uE3隨著孕周的增加而不斷增高直至分娩，而受DS的影響，uE3可以低于正常值的30%甚至更多，故通過檢測母體血清中uE3含量并結(jié)合母親年齡、孕周等基本情況可以推測胎兒患DS的風(fēng)險(xiǎn)值。有研究表明，在假陽性率為5%時(shí)，uE3對DS的檢出率為41%[20]。PAPP-A是來源胎盤的一種糖蛋白，其在母體內(nèi)的濃度隨著孕周的增加而增加，在異常妊娠早期其中位數(shù)較低，在中期妊娠時(shí)較正常者無差異，故PAPP-A是孕早期(孕10～13周)篩查胎兒染色體疾病的一個(gè)血清學(xué)指標(biāo)。有研究表明，單用PAPP-A進(jìn)行孕早期DS篩查，在假陽性率為5%的情況下，檢出率可達(dá)37%～51%[20]。以上各項(xiàng)血清學(xué)指標(biāo)在產(chǎn)前篩查中都扮演著重要的角色，但又各具檢測時(shí)間和檢測效果特點(diǎn)，臨床上常將這些指標(biāo)組合起來進(jìn)行產(chǎn)前篩查，這樣較大地提高了篩查的靈敏度和特異度，從而有效地彌補(bǔ)了單用這些指標(biāo)帶來的不足。常用的聯(lián)合篩查策略有孕早期二聯(lián)篩查方案(PAPP-A+fβ-hCG)、孕早期三聯(lián)篩查方案 (PAPP-A+fβ-hCG+NT)、孕中期二聯(lián)篩查方案(AFP+fβ-hCG)和孕中期三聯(lián)篩查方案(AFP+fβ-hCG+uE3)，各種聯(lián)合篩查方案其檢出率有所差別，且隨孕周的改變而改變。有研究表明，采用孕早期二聯(lián)篩查方案篩查DS，在假陽性率為5%時(shí)，在孕檢出率約為65%；而孕早期三聯(lián)篩查方案由于加入了影像學(xué)檢查，其檢出率也進(jìn)一步提高到80%～90%，且在孕11～13周內(nèi)檢出率隨著孕周的增加而增高[23,24]。

2.3母血中游離胎兒DNA檢測先前的研究已經(jīng)證實(shí)母親外周血中循環(huán)著少量的游離胎兒DNA (cell-free fetal DNA,cffDNA)[25]，這一發(fā)現(xiàn)為無創(chuàng)產(chǎn)前篩查提供了一個(gè)全新的策略。伴隨著DNA測序技術(shù)的迅猛發(fā)展，通過分析母血中的cffDNA為診斷胎兒的性別、染色體疾病、單基因疾病、血型等產(chǎn)前篩查成為了現(xiàn)實(shí)，并且敏感度和特異度均較母親血清學(xué)指標(biāo)檢測技術(shù)為高。研究發(fā)現(xiàn)，通過分析母親外周血中cffDNA來判斷胎兒性別以預(yù)防和控制性連鎖疾病時(shí)，既可以起到無創(chuàng)的作用，又可以將檢查提前到孕8周，早于超聲以及有創(chuàng)的侵襲性檢查(如絨毛膜取樣術(shù)、羊水穿刺術(shù))[26]。在判斷胎兒血型以預(yù)防和控制胎兒或新生兒的溶血相關(guān)性疾病方面，檢測母血中cffDNA技術(shù)的敏感度和特異度都能達(dá)到99%以上[27]。一項(xiàng)大型研究囊括了32 222例孕婦篩查胎兒RHD血型表明，通過檢測母血中cffDNA技術(shù)來診斷胎兒RH血型時(shí)假陽性率在0.6%以下[28]，由于在無創(chuàng)和準(zhǔn)確方面的優(yōu)越性，此技術(shù)在臨床上已得到廣泛的應(yīng)用。在孕中期篩查胎兒染色體疾病，通過擴(kuò)增cffDNA來篩查胎兒非整倍體染色體疾病有很好的靈敏度和特異度，對DS的靈敏度和假陽性率分別為99.9%和0.09%；對18三體綜合征的靈敏度和假陽性率分別為96.3%和0.13%；對13三體綜合征的靈敏度和假陽性率分別為90.3%和0.23%[29,30]，成為最有可能替代侵襲性檢查的無創(chuàng)篩查技術(shù)。然而，此項(xiàng)檢查花費(fèi)較高，也不在醫(yī)保范圍內(nèi)，各地區(qū)并未完全普及，所以其應(yīng)用受到了一定的限制。

2.4胚胎植入前遺傳學(xué)診斷植入前遺傳學(xué)診斷(preimplantation genetie diagnosis,PGD)是在輔助生殖和分子生物學(xué)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上相互融合形成的一門新的診斷技術(shù)，發(fā)展至今已有二十多年的歷史。PGD能有效避免傳統(tǒng)產(chǎn)前診斷中的反復(fù)人工流產(chǎn)或引產(chǎn)給父母雙方帶來的精神上的打擊及手術(shù)并發(fā)癥[31]，對于提高人口素質(zhì)、控制出生缺陷以及不孕癥的治療是一項(xiàng)非常好的措施，可以看做是一種更早的產(chǎn)前診斷。PGD通過對配子和胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)分析和診斷選擇正常胚胎植入子宮，具體方法是利用聚合酶鏈反應(yīng) (PCR)、熒光原位雜交(FISH)等技術(shù)分析體外受精的胚胎或經(jīng)子宮灌洗所得的胚泡，確定該受精卵是否攜帶致病基因，將健康的胚胎移植入母體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育成熟[32]。PGD在優(yōu)生優(yōu)育方面有巨大潛力，目前主要適用于單基因相關(guān)遺傳病、 染色體病及可能生育以上患兒的高風(fēng)險(xiǎn)人群。因其會(huì)帶來倫理、 法律和道德等多方面的困惑故其應(yīng)用仍存在爭議并受到多種因素限制。

3小結(jié)與展望

產(chǎn)前篩查是提高人口質(zhì)量的有力措施，關(guān)系我國人口素質(zhì)的發(fā)展。隨著我國全面二胎政策的開放高齡產(chǎn)婦會(huì)隨之增多，因年齡因素導(dǎo)致胎兒畸形風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加，做好產(chǎn)前篩查和產(chǎn)前診斷工作以減少缺陷兒出生率，在近階段有著尤為重要的意義。目前產(chǎn)前篩查主要是采用影像學(xué)檢查、孕早中期母親血清中相應(yīng)蛋白標(biāo)志物檢測或者母血中游離胎兒DNA檢測聯(lián)合孕母年齡、孕周、孕產(chǎn)史等情況來推算胎兒患相關(guān)出生缺陷疾病的風(fēng)險(xiǎn)程度，根據(jù)其風(fēng)險(xiǎn)程度決定是否進(jìn)一步做羊水穿刺等侵襲性檢查以確診。絨毛膜取樣、羊水穿刺和胎兒臍血穿刺可以很好地對胎兒染色體疾病進(jìn)行診斷，但是有較低的流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，正因如此，不少醫(yī)生和孕婦對其望而生畏。隨著科學(xué)日新月異的發(fā)展，既安全又準(zhǔn)確的無創(chuàng)產(chǎn)前篩查已經(jīng)慢慢在實(shí)現(xiàn)，孕早期三聯(lián)篩查以及孕中期三聯(lián)篩查DS較為常用，靈敏度較高，但是其假陽性率也較高，而通過檢測母血中游離胎兒DNA則大大提高了篩查胎兒非整倍體的靈敏度和特異度，同時(shí)假陽性率也極低，是很可靠的無創(chuàng)產(chǎn)前篩查技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)從誕生到目前的實(shí)施，發(fā)展尤為迅速，很可能在將來取代侵襲性檢查，雖然其使用目前并未完全普及，相信在不久的將來，這項(xiàng)技術(shù)能夠更加完善，成為產(chǎn)前篩查的一把利劍。

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(收稿日期：2015-11-05)

【中圖分類號】R 714.5

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1002-7386(2016)10-1581-04

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.10.046