雙胞胎尿道下裂與低出生體重的相關(guān)性分析

林德富 黃洋閱 孫寧 張濰平 宋宏程

國家兒童醫(yī)學(xué)中心，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院泌尿外科，北京100045

尿道下裂是兒童常見泌尿生殖系統(tǒng)出生缺陷之一，不同種族和地域的發(fā)病率有差異，在新生男嬰中發(fā)病率為3/1 000～8/1 000［1］。近30年來，受環(huán)境雌激素、藥物和孕期內(nèi)分泌疾病等因素影響，尿道下裂發(fā)病率有逐年上升的趨勢［2］。國內(nèi)外文獻中關(guān)于雙胞胎與尿道下裂發(fā)生之間的關(guān)系報道較少，相對于散發(fā)病例而言，雙胞胎可較好控制遺傳因素和環(huán)境因素，更有利于分析尿道下裂的致病因素。

文獻報道雙胞胎是發(fā)生尿道下裂的危險因素之一，一項大型病例對照研究表明，相較于散發(fā)病例，雙胞胎更易患尿道下裂［3－4］。Visser等［5］分析了350對同卵雙胞胎和303對異卵雙胞胎的臨床資料，發(fā)現(xiàn)尿道下裂的發(fā)病率分別為4%和1%。同樣，F(xiàn)redell等［6］提出同卵雙胞胎伴低出生體重者更易患尿道下裂，因為同卵雙胞胎的遺傳因素相似，所以能更準確地說明低出生體重與尿道下裂發(fā)生之間的關(guān)系，但是該研究缺乏異卵雙胞胎的數(shù)據(jù)。此外，在臨床工作中觀察到雙胞胎兒童中體重相對較輕者更易發(fā)生尿道下裂［7］。本研究通過分析同卵和異卵雙胞胎尿道下裂患者的特點，探討雙胞胎兒童出生體重與尿道下裂之間的關(guān)系。

材料與方法

一、研究對象

回顧性分析2013年1月至2020年1月由首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院泌尿外科收治的42對雙胞胎尿道下裂患兒臨床資料，所有雙胞胎均為男性，且至少雙胞胎之一患尿道下裂。排除性別發(fā)育異常、染色體核型異常、Denys-Drash綜合征和WAGR綜合征、內(nèi)分泌疾病以及先天性心臟病患者。其中同卵雙胞胎23對，均患尿道下裂10對，其一患尿道下裂13對；異卵雙胞胎19對，均患尿道下裂2對，其一患尿道下裂17對。本研究通過首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院倫理委員會審查（2012－24）。涉及人類受試者的所有研究過程均符合首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院的倫理標準和1964年赫爾辛基宣言及其后來的修正案或類似的倫理標準。

二、檢查方法

收集雙胞胎靜脈血各3 mL，使用天根DNA提取試劑盒提取DNA，應(yīng)用agilentv6試劑盒進行全外顯子建庫，采用illumina測序儀測序、plink軟件對雙胞胎的外顯子層面突變位點進行親緣關(guān)系分析，最終關(guān)系評分＞0.9分判斷為同卵雙胞胎，評分在0.3～0.9分判斷為異卵雙胞胎。

三、資料收集及相關(guān)定義

分析42對雙胞胎臨床資料，記錄母孕期黃體酮應(yīng)用情況、懷孕年齡、妊娠期高血壓、吸煙史、飲酒史，記錄雙胞胎中患尿道下裂兒和未患尿道下裂者的出生體重，記錄尿道下裂患者尿道開口位置、合并畸形等信息。低出生體重定義為胎兒出生時體重低于2 500 g。極低出生體重定義為胎兒出生時體重低于1 500 g。

四、統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 24.0軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。對于出生體重等正態(tài)分布的計量資料以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。采用單因素Logistic回歸分析尿道下裂的致病因素，計算OR值及95%可信區(qū)間。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、雙胞胎一般情況及尿道下裂臨床分型

42對雙胞胎中共有尿道下裂54例，其中陰莖頭及冠狀溝型（Ⅰ型）6例，陰莖體型（Ⅱ型）20例，陰莖陰囊型（Ⅲ型）22例，會陰型（Ⅳ型）6例，詳見表1。合并鞘膜積液3例，腹股溝斜疝3例，單側(cè)睪丸下降不全1例，單側(cè)睪丸發(fā)育不良1例（染色體核型分析和全外顯子測序排除性別發(fā)育異常和Denys Drash綜合征），腎母細胞瘤2例，弱視1例。分娩方式均為剖腹產(chǎn)，孕期應(yīng)用黃體酮保胎15對，試管嬰兒5對，產(chǎn)婦高齡（懷孕時年齡大于35周歲）3例、妊娠高血壓2例。母孕期均無吸煙史及飲酒史。

表1 42對雙胞胎中54例尿道下裂患兒表型情況［n（%）］Table 1 Phenotypes of 54 cases of hypospadias in 42 pairs of twins［n（%）］

二、同卵或異卵雙胞胎中尿道下裂患病情況

23對同卵雙胞胎中有10對（43.48%）同時患尿道下裂，而19對異卵雙胞胎中僅2對（10.52%）同時患尿道下裂。因此相對于異卵雙胞胎而言，同卵雙胞胎更易同時患尿道下裂（OR＝6.500，95%C I：1.217～35.124），見表2。

表2 同卵和異卵雙胞胎與雙胞胎同時患病或其一患病的關(guān)聯(lián)性分析Table 2 Analysis of simultaneous or single hypospadias in monozygotic and dizygotic twins

三、雙胞胎中其一患尿道下裂與出生體重的關(guān)系分析

13例同卵雙生尿道下裂患兒出生體重為（1 805±437）g，17例異卵雙生尿道下裂患兒出生體重為（2 076±677）g，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t＝－1.255，P＝0.220）。

只有其一患尿道下裂的13對同卵雙胞胎中，患尿道下裂和未患尿道下裂者出生體重分別為（1 805±437）g和（2 598±582）g，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝3.929，P＝0.001）。尿道下裂均發(fā)生于雙胞胎中體重較低者，其中3例體重相差小于500 g，7例體重相差500～1 000 g，3例體重相差超過1 000 g。同卵雙胞胎中患尿道下裂者平均體重為未患尿道下裂者平均體重的70.48%。

只有其一患尿道下裂的17對異卵雙胞胎中，患尿道下裂和未患尿道下裂者出生體重分別為（2 077±677）g和（2 527±478）g，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝2.242，P＝0.032）。除1例尿道下裂發(fā)生于雙胞胎中體重較重者外，其余16例尿道下裂均發(fā)生于體重較輕者，其中8例體重相差小于500 g，6例體重相差在500～1 000 g，2例體重相差超過1 000 g。患尿道下裂者平均體重為其雙胞胎中未患尿道下裂者的78.94%。同卵雙胞胎中尿道下裂患兒出生體重較未患尿道下裂者低（793±431）g，異卵雙胞胎中尿道下裂患兒出生體重較未患尿道下裂者低（533±469）g，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＝0.043）。

同卵雙胞胎其一患尿道下裂者中，低出生體重（OR＝25.955，95%CI：2.069～325.556，P＝0.012）是發(fā)生尿道下裂的危險因素，13例尿道下裂患兒體重均低于正常，其中低出生體重兒9例，極低出生體重兒4例，見表3。異卵雙胞胎其一患尿道下裂者中，低出生體重（OR＝3.929，95%CI：1.041～13.837，P＝0.044）是發(fā)生尿道下裂的危險因素。

表3 同卵和異卵雙胞胎中患尿道下裂與未患尿道下裂者出生體重情況Table 3 Birth weight of patients with or without hypospadias in monozygotic and dizygotic twins

四、孕期應(yīng)用黃體酮和低出生體重對尿道下裂的影響

15對雙胞胎母孕期應(yīng)用了黃體酮，其中21例患尿道下裂，9例未患尿道下裂，見表4。孕期應(yīng)用黃體酮，不會增加雙胞胎患尿道下裂的風(fēng)險（OR＝1.458，95%CI：0.572～3.853，P＝0.416），雖然OR值大于1，但無統(tǒng)計學(xué)意義。

雙胞胎中，出生體重正常、低出生體重以及極低出生體重兒尿道下裂的發(fā)生率分別為43.33%、74.42%和81.82%。本研究中的42對雙胞胎中，低出生體重是發(fā)生尿道下裂的危險因素（OR＝4.124，95%CI：1.588～10.710，P＝0.004），與正常出生體重兒相比，低出生體重兒患尿道下裂的風(fēng)險是正常出生體重兒的5.885倍（OR＝5.885，95%CI：1.082～32.014，P＝0.040），極低出生體重兒患尿道下裂的風(fēng)險是正常出生體重兒的3.804倍（OR＝3.804，95%CI：1.406～10.293，P＝0.009），見表4。

表4 母孕期使用黃體酮以及出生體重與雙胞胎尿道下裂發(fā)生情況的關(guān)系Table 4 Relationship between progesterone use during pregnancy，birth weight and hypospadias in twins

討 論

引起尿道下裂的病因包括胎兒自身因素和母體胎盤因素兩方面，最常見的胎兒自身因素是基因或染色體異常［8］。WT1基因、5α還原酶相關(guān)基因、雄激素受體相關(guān)基因（androgen receptor gene，ARg）等均可引起尿道下裂這一表型。染色體異常通常合并性別發(fā)育異常，如混合性性腺發(fā)育不全（45XO）和卵睪DSD。母體胎盤因素包括高齡產(chǎn)婦、雙胞胎、吸煙、藥物、飲酒和妊娠高血壓等［9］。本組高齡產(chǎn)婦3例，孕期應(yīng)用黃體酮保胎15例，妊娠高血壓2例。母體激素中，人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）是誘導(dǎo)胎兒睪丸間質(zhì)細胞分泌睪酮的主要物質(zhì)，大部分HCG由胎盤產(chǎn)生，少部分由胎兒垂體分泌，胎兒孕8～12周時血清HCG達到頂峰，此時期是生殖結(jié)節(jié)發(fā)育和尿道融合的關(guān)鍵時期［10］。當(dāng)HCG水平下降或胎盤功能不良時，激素水平不足以同時供應(yīng)雙胞胎兒外生殖器發(fā)育，體重較輕者耐受性相對較差，更易發(fā)生尿道下裂［11］。

尿道下裂是因前尿道發(fā)育不全而導(dǎo)致尿道開口達不到正常位置，即尿道口可能出現(xiàn)在正位尿道口近端至?xí)幉恐g的任何位置，如開口于陰莖體腹側(cè)、陰囊或會陰等部位［12］。胚胎第7～12周是男性陰莖及尿道發(fā)育的關(guān)鍵時期，如在此階段雄激素合成不全或受過量雌激素干擾，則容易導(dǎo)致尿生殖褶融合異常，尿道溝閉合不完全，形成尿道下裂［13］。尿道下裂是多因素疾病，其發(fā)病機制與基因、內(nèi)分泌、胎盤功能和母體激素水平等相關(guān)［14］。尿道下裂患兒的兄弟患尿道下裂的風(fēng)險是正常人的10倍，8%的尿道下裂患兒父親以及14%的患兒兄弟也患有尿道下裂［15］。尿道下裂和遺傳因素相關(guān)，如WT1基因突變，常以腎母細胞瘤、Denys-Drash綜合征和WAGR綜合征的形式共同發(fā)病［11］。自孕8周開始，HCG刺激睪丸間質(zhì)細胞產(chǎn)生睪酮，至孕12周時達到頂峰，當(dāng)母體胎盤分泌HCG不足以供應(yīng)雙胞胎或因胎盤因素導(dǎo)致激素分配不均時，雙胞胎中體重較輕者獲取的營養(yǎng)物質(zhì)和激素減少，因此體重較低者易發(fā)生尿道下裂［16－17］。本研究中雙胞胎之一患尿道下裂者有30例，其出生體重均低于未患尿道下裂者。

孕期生殖結(jié)節(jié)的發(fā)育受雄激素密切影響，任何可以干擾雄性激素合成或者活性的情況，都可能影響其正常發(fā)育。黃體酮作為可干擾雄激素作用的激素之一，是否會引起尿道下裂尚存爭議［18－19］。本組42對雙胞胎中，15對（35.7%）母孕期應(yīng)用了黃體酮，其中21例患尿道下裂，9例未患尿道下裂，結(jié)果提示孕期應(yīng)用黃體酮不會增加雙胞胎患尿道下裂的風(fēng)險。

同卵雙胞胎具有相同的遺傳基因，當(dāng)雙胞胎之一患尿道下裂時，其體重較未患尿道下裂者低。本組數(shù)據(jù)提示，在同卵雙胞胎中，患尿道下裂者出生體重較未患尿道下裂者低，差值大于異卵雙胞胎（P＝0.043），這提示除遺傳因素外，胎盤功能不足可能是導(dǎo)致低出生體重和尿道下裂的原因之一。在尿道發(fā)育的關(guān)鍵時期，體重低的同卵雙胞胎因胎盤功能不足，不能獲得足夠的激素和營養(yǎng)，導(dǎo)致尿道下裂和低出生體重。同卵雙胞胎在遺傳因素一致的情況下，低出生體重和尿道下裂具有相關(guān)性。本研究結(jié)果提示，同卵雙胞胎之一患尿道下裂者中，低出生體重是其發(fā)生尿道下裂的危險因素。異卵雙胞胎的基因和環(huán)境雖然不完全相同，但本組研究結(jié)果顯示，尿道下裂更易發(fā)生于異卵雙胞胎中體重較低者。Fredell報道18對同卵雙胞胎中，16例尿道下裂患兒為雙胎中體重較低者［6］。同樣，Visser等［5］報道，10對同卵雙胞胎其一患病組中，9例尿道下裂發(fā)生于低出生體重者。本組同卵雙胞胎其一患病共有13對，尿道下裂均發(fā)生于雙胞胎中體重較輕者，該結(jié)果與文獻報道一致［5－6］。此外，在散發(fā)病例中，尿道下裂更易發(fā)生于低出生體重者［20］。雙胞胎出生體重不一致與胎盤功能不良有關(guān)，營養(yǎng)物質(zhì)在雙胞胎中分配不均，特別是供應(yīng)低出生體重者的激素水平下降，導(dǎo)致外生殖器發(fā)育異常，故體重較低者更易發(fā)生尿道下裂［21］。本組共有30對雙胞胎其一患尿道下裂，其中29例患病者為雙胞胎中出生體重體較輕者。在同卵雙生的患兒中，其一患病組雙胞胎間平均體重的差異大于雙胞胎均患病組，由此推測相較于基因因素而言，胎盤不能均衡供應(yīng)雙胎相等的營養(yǎng)物質(zhì)和激素水平，是導(dǎo)致尿道下裂發(fā)生的主要原因。

綜上所述，同卵和異卵雙胞胎中出生體重較低者更易患尿道下裂。本研究的不足之處在于：一是樣本量較小，特別是異卵雙胞胎同時患尿道下裂的病例較少，但是回顧國內(nèi)外尿道下裂文獻，本研究是目前樣本量最大的雙胞胎尿道下裂單中心研究，下一步需要分析全部雙胞胎尿道下裂外顯子測序結(jié)果，以進一步明確遺傳因素對雙胞胎尿道下裂的影響，如受精后染色體畸變、不同的印跡機制、X染色體失活、核苷酸重復(fù)擴增或體細胞突變等，為闡述低出生體重、遺傳因素、雙胞胎與尿道下裂之間的關(guān)系提供依據(jù)。二是未納入正常男性雙胞胎作為對照組，以更好地控制混雜因素。此外，在后續(xù)的研究中，需要加強與產(chǎn)科的密切合作，納入孕期激素水平變化、胎盤功能、羊水量、產(chǎn)后胎盤病理檢查等數(shù)據(jù)，為明確尿道下裂的病因提供更多依據(jù)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明文獻檢索為林德富、黃洋閱，論文調(diào)查設(shè)計為孫寧、宋宏程，數(shù)據(jù)收集與分析為林德富、黃洋閱，論文結(jié)果撰寫為林德富，論文討論分析為張濰平