胎兒泌尿系統(tǒng)梗阻性病變的遺傳學(xué)病因及妊娠結(jié)局分析

陳菲，袁婷婷，陳敏，謝亦農(nóng)，李南，翦薇，李志華

先天性腎臟和尿路畸形（congenital anomalies of the kidney and urinary tract，CAKUT）約占所有先天性異常的21%，發(fā)病率約為0.3%～0.6%[1]。CAKUT的臨床表型多樣，包括泌尿系統(tǒng)梗阻性病變、腎臟囊性異常、腎臟結(jié)構(gòu)和位置異常、下尿路異常和泌尿系統(tǒng)異常相關(guān)的遺傳綜合征等。泌尿系統(tǒng)梗阻性病變主要包括腎積水、巨膀胱、后尿道瓣膜和尿直腸隔畸形序列征等，腎積水、巨膀胱和后尿道瓣膜的產(chǎn)前診斷主要依靠超聲，而尿直腸隔畸形序列征產(chǎn)前較難明確診斷。本研究主要分析腎積水、巨膀胱和后尿道瓣膜的超聲表征、染色體微陣列分析（chromosomal microarray analysis，CMA）及妊娠結(jié)局，從而更好地提供臨床指導(dǎo)和遺傳咨詢。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象收集2014年1月—2020年6月在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院經(jīng)產(chǎn)前超聲診斷為泌尿系統(tǒng)梗阻性病變（本研究?jī)H限腎積水、巨膀胱和后尿道瓣膜）共359例胎兒（其中23例為雙胎之一，余均為單胎），并對(duì)行介入性產(chǎn)前診斷的156例胎兒的遺傳學(xué)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。359例孕婦年齡19～45歲，平均（29.32±3.05）歲；孕周12+3～39+6周，平均（25.00±4.76）周。

1.2 儀器與方法

1.2.1 超聲檢查采用GE voluson E8彩色多普勒超聲診斷儀，腹部凸陣探頭，頻率2.0～5.0 MHz。孕婦取仰臥位，經(jīng)腹對(duì)胎兒進(jìn)行常規(guī)二維超聲掃查，測(cè)量胎兒各項(xiàng)生理指標(biāo)，包括雙頂徑、頭圍、腹圍、股骨長(zhǎng)和肱骨長(zhǎng)等，常規(guī)探查胎兒各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，觀察胎盤、臍帶、羊水和臍動(dòng)脈血流頻譜等有無(wú)異常。腎臟在胎兒脊柱兩側(cè)，胃泡水平以下，呈蠶豆樣，與鄰近的腸管及肝臟相比較回聲較低。按常規(guī)取腎臟的橫切面、矢狀切面和冠狀切面圖像，取冠狀切面時(shí)同時(shí)采用彩色多普勒血流顯像顯示兩腎的腎動(dòng)脈與腎靜脈。輸尿管正常情況下不可見(jiàn)，當(dāng)其擴(kuò)張時(shí)可以顯示。膀胱位于盆腔內(nèi)，兩側(cè)有臍動(dòng)脈聲像，隨著充盈和排空，膀胱大小可有變化。泌尿系統(tǒng)畸形時(shí)羊水量是一個(gè)重要的觀察指標(biāo)，嚴(yán)重泌尿系統(tǒng)畸形常伴羊水量減少。泌尿系統(tǒng)畸形除了上述檢查內(nèi)容還需觀察腎臟形態(tài)、回聲強(qiáng)度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。

1.2.2 CMA檢測(cè)對(duì)141例羊水及15例胎盤絨毛組織進(jìn)行CMA檢測(cè)。采用美國(guó)Affymetrix公司CytoSean750k芯片。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)操作流程進(jìn)行DNA樣本提取、消化、連接、聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）技術(shù)擴(kuò)增、純化、標(biāo)記、芯片雜交、洗滌、染色及掃描并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)判讀：美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）指南對(duì)數(shù)據(jù)臨床意義的解讀分為3類（5級(jí)）[2]：良性拷貝數(shù)變異（copy number variations，CNVs）、致病性CNVs和臨床意義不明CNVs（包括可能致病性、可能良性和不確定性）。結(jié)果判讀參考人類染色體不平衡和表型數(shù)據(jù)庫(kù)（Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans using Ensemble Resources，DECIPHER）、在線人類孟德?tīng)栠z傳數(shù)據(jù)庫(kù)（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）、劑量敏感判斷數(shù)據(jù)庫(kù)（clinical genome,ClinGen）、基因組瀏覽器（UCSC Genome Brower, UCSC）和基因組變異數(shù)據(jù)庫(kù)（Database of Genomic Variants,DGV）等數(shù)據(jù)庫(kù)。抽取父母外周血樣本進(jìn)行親代驗(yàn)證遺傳或新發(fā)變異。

1.3 超聲診斷標(biāo)準(zhǔn)①腎積水：取腎臟橫切面，測(cè)量腎盂前后徑線，妊娠中期腎盂分離寬度為4～7 mm，妊娠晚期腎盂分離寬度為7～9 mm，為輕度腎積水；妊娠中期腎盂分離寬度為7～10 mm，妊娠晚期腎盂分離寬度為9～15 mm，為中度腎積水；妊娠中期腎盂分離寬度＞10 mm，妊娠晚期腎盂分離寬度＞15 mm，為重度腎積水。本研究選取中重度腎積水病例。②巨膀胱：超聲表現(xiàn)為妊娠早期膀胱最大縱徑≥7 mm，妊娠中期最大縱徑≥40 mm，妊娠晚期最大縱徑≥50 mm，且增大的膀胱間隔至少45 min后再觀察大小無(wú)明顯變化。③后尿道瓣膜：膀胱可見(jiàn)“鑰匙孔”征，膀胱壁增厚，膀胱增大，羊水過(guò)少。

1.4 隨訪妊娠結(jié)局分為活產(chǎn)、胎死宮內(nèi)、自然流產(chǎn)、人工終止妊娠和新生兒死亡。對(duì)所有病例進(jìn)行隨訪，收集的信息包括分娩情況、是否合并其他系統(tǒng)畸形、新生兒影像學(xué)檢查結(jié)果、是否手術(shù)治療及手術(shù)效果等。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究主要為描述性分析，定性資料用例數(shù)（百分比）表示。

2 結(jié)果

2.1 產(chǎn)前超聲檢查359例胎兒泌尿系統(tǒng)梗阻性病變以腎積水（314例，87.46%）為主，巨膀胱（36例，10.03%）次之，后尿道瓣膜（9例，2.51%）最少（見(jiàn)圖1）。319例為單發(fā)，40例合并其他系統(tǒng)異常，其中以心血管系統(tǒng)（23例中14例合并室間隔缺損、3例合并房室間隔缺損、2例合并右位主動(dòng)脈弓、2例合并主-肺動(dòng)脈隔缺損、1例合并主動(dòng)脈狹窄、1例合并單腔心）、肢體骨骼異常（5例中1例合并右側(cè)橈骨缺如、1例合并右足內(nèi)翻、1例為雙側(cè)足內(nèi)翻、1例合并雙側(cè)腕關(guān)節(jié)屈曲和重疊指、1例合并雙側(cè)多指）和神經(jīng)系統(tǒng)異常（4例中2例合并腦積水、1例合并胼胝體缺如伴腦積水、1例合并開(kāi)放性脊柱裂）最為常見(jiàn)。見(jiàn)表1。

表1 胎兒泌尿系統(tǒng)梗阻性病變產(chǎn)前超聲檢查結(jié)果

圖1 孕22周同一胎兒超聲檢查結(jié)果

2.2 遺傳學(xué)病因檢測(cè)156例泌尿系統(tǒng)梗阻性病變胎兒樣本CMA 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目異常10 例（6.41%）、CNVs 11例（7.05%）。染色體數(shù)目異常包括18-三體綜合征3例、13-三體綜合征2例、21-三體綜合征5例。其中2例21-三體綜合征胎兒超聲表現(xiàn)為單純中度腎積水，1例21-三體綜合征胎兒超聲表現(xiàn)為巨膀胱合并頸項(xiàng)透明層厚度（nuchal translucency，NT）增厚，其余7例染色體數(shù)目異常胎兒均合并其他系統(tǒng)的畸形。見(jiàn)表2。CNVs11例中3例為致病性CNVs，包括1例22q13.2q13.33區(qū)域缺失（例1），1例11q23.3q25區(qū)域缺失（例2），1例12p13.33p13.31區(qū)域的重復(fù)伴14q32.33區(qū)域的缺失（例3），還發(fā)現(xiàn)8例臨床意義不明CNVs。見(jiàn)表3。

表2 156例泌尿系統(tǒng)梗阻性病變胎兒CMA異常檢出率[%（n/n）]

表3 11例CNVs 的泌尿系統(tǒng)梗阻性病變胎兒具體情況

2.3 妊娠結(jié)局對(duì)所有病例進(jìn)行追蹤隨訪，活產(chǎn)267例，人工終止妊娠61例，雙胎妊娠雙胎之一行選擇性減胎治療4例，胎死宮內(nèi)2例，自然流產(chǎn)1例，失訪24例。

2.3.1 腎積水產(chǎn)前超聲診斷腎積水共314例，失訪23例，人工終止妊娠39例，胎死宮內(nèi)1例?；町a(chǎn)251例中，211例新生兒排尿正常，其中129例出生后未行泌尿系統(tǒng)超聲檢查，82例定期復(fù)查泌尿系統(tǒng)超聲（22例提示正常，32例腎積水較產(chǎn)前緩解，其余28例仍需定期復(fù)查，評(píng)估是否需要手術(shù)干預(yù)）。40例因產(chǎn)后診斷重度腎積水行泌尿系統(tǒng)梗阻解除手術(shù)，其中14例是由于腎盂輸尿管連接部梗阻引起的腎積水，最為常見(jiàn)。36例新生兒手術(shù)效果佳，排尿正常，腎功能無(wú)異常，生長(zhǎng)發(fā)育正常；3例因首次手術(shù)效果不佳，術(shù)后積水仍較嚴(yán)重，出現(xiàn)發(fā)熱、抵抗力低下，遂行第2次手術(shù)治療，術(shù)后腎積水逐漸減少，生長(zhǎng)發(fā)育正常；1例于出生后4個(gè)月行手術(shù)治療，術(shù)后積水逐漸加重，腎功能異常，手術(shù)效果不佳，術(shù)后體質(zhì)較弱，遂行第2次手術(shù)治療，腎積水較前緩解。

2.3.2 巨膀胱產(chǎn)前超聲診斷巨膀胱者共36例，除1例失訪外，14例人工終止妊娠，4例雙胎妊娠雙胎之一巨膀胱行選擇性減胎治療，1例自然流產(chǎn)，1例胎死宮內(nèi)。9例妊娠早期發(fā)現(xiàn)巨膀胱，妊娠中晚期復(fù)查超聲恢復(fù)正常，出生后生長(zhǎng)發(fā)育正常，為一過(guò)性膀胱增大。1例出生后因合并左腎積水和左側(cè)輸尿管畸形行患側(cè)輸尿管切除術(shù)，術(shù)后恢復(fù)佳。其余5例出生后排尿正常，未行超聲檢查。

2.3.3 后尿道瓣膜產(chǎn)前診斷后尿道瓣膜共9例，8例人工終止妊娠，其中有2例合并其他系統(tǒng)異常、3例伴有羊水過(guò)少及腎積水。1例活產(chǎn)，該病例于孕28周診斷為后尿道瓣膜，妊娠晚期復(fù)查超聲提示羊水量正常，膀胱增大，輕度腎積水，出生后未行相關(guān)檢查，家屬自述生長(zhǎng)發(fā)育正常。

3 討論

在各種類型的CAKUT中，以腎積水最常見(jiàn)。本研究中359例泌尿系統(tǒng)梗阻性病變胎兒中腎積水314例。據(jù)報(bào)道單純腎積水不會(huì)增加染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)[3]。而本研究中有2例單純腎積水胎兒經(jīng)過(guò)產(chǎn)前CMA檢測(cè)確診為21-三體綜合征，另有2例腎積水胎兒CMA 分析發(fā)現(xiàn)為致病性CNVs，其中1 例為22q13.2q13.33微缺失變異，所在區(qū)域（22q13.3）的缺失可導(dǎo)致Phelan-McDermid綜合征，該綜合征也稱為22q13.3缺失綜合征，是一種具有多種臨床特征的發(fā)育障礙，有文獻(xiàn)報(bào)道該綜合征腎臟異常的發(fā)生率可達(dá)38%[4]。另1例為11q23.3q25微缺失，包含BARX2、B3GAT1、ARHGAP32等多個(gè)OMIM致病基因，此缺失區(qū)域涉及Jacobsen綜合征，該綜合征是一種罕見(jiàn)的由11q遠(yuǎn)端缺失導(dǎo)致的以精神發(fā)育遲緩為主要表現(xiàn)且合并多發(fā)畸形的綜合征[5]，約50%的患者可表現(xiàn)為先天性心臟和腎臟異常[6]。因此建議產(chǎn)前檢出腎積水胎兒應(yīng)行介入性產(chǎn)前診斷，對(duì)合并其他系統(tǒng)異常胎兒則應(yīng)行CMA檢測(cè)。由于腎積水本身并不屬于腎臟結(jié)構(gòu)畸形，而是由梗阻導(dǎo)致，大多數(shù)胎兒的腎積水隨著妊娠周數(shù)的增加或出生后自發(fā)消退，為生理性腎積水，而持續(xù)性或加重性腎積水為病理性腎積水，約65%的胎兒腎積水為生理性，在產(chǎn)前或產(chǎn)后能自然消退。本研究產(chǎn)前診斷為腎積水的251例新生兒中，211例排尿正常，有82例定期復(fù)查泌尿系統(tǒng)超聲，其中22例提示正常、32例腎積水較產(chǎn)前緩解，其余28例仍需定期復(fù)查。病理性腎積水由多種原因造成，如腎盂輸尿管連接處梗阻、輸尿管膀胱連接處梗阻或膀胱輸尿管反流等，一般需要出生后手術(shù)治療，絕大多數(shù)預(yù)后良好[7-8]。本研究有40例新生兒產(chǎn)后超聲診斷重度腎積水行泌尿系統(tǒng)梗阻解除手術(shù)，36例手術(shù)效果較好，新生兒排尿正常，腎功能無(wú)異常，生長(zhǎng)發(fā)育正常。

巨膀胱是CAKUT產(chǎn)前超聲出現(xiàn)最早的畸形，常伴隨腎臟功能不全、羊水過(guò)少和肺發(fā)育不全等，預(yù)后常較差。據(jù)報(bào)道胎兒巨膀胱染色體異常的發(fā)生率為15%[9]，最常見(jiàn)的染色體異常是13-三體綜合征、18-三體綜合征和21-三體綜合征。本研究發(fā)現(xiàn)1例NT增厚合并巨膀胱胎兒診斷為21-三體綜合征，染色體異常的發(fā)生率為4.17%（1/24）。有研究表明巨膀胱染色體異常與NT增厚有關(guān)[10]。因此產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)胎兒巨膀胱時(shí)，需進(jìn)一步行染色體核型分析和基因檢測(cè)。巨膀胱的病因分為梗阻性和非梗阻性，尿道閉鎖和后尿道瓣膜是引起梗阻性巨膀胱最常見(jiàn)的原因，往往同時(shí)合并腎積水和輸尿管擴(kuò)張。研究發(fā)現(xiàn)，妊娠早期超聲診斷巨膀胱的13例胎兒中有2例在妊娠中晚期恢復(fù)正常[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，妊娠早期發(fā)現(xiàn)的巨膀胱病例中有25%（9/36）在妊娠中晚期復(fù)查超聲恢復(fù)正常，因此早期診斷巨膀胱的患者需動(dòng)態(tài)復(fù)查泌尿系統(tǒng)。妊娠中晚期診斷的巨膀胱多合并其他泌尿系統(tǒng)梗阻性疾病，預(yù)后取決于梗阻部位以及嚴(yán)重程度。

后尿道瓣膜是后尿道內(nèi)的軟組織瓣膜，瓣膜可呈雙葉狀、隔狀或僅為黏膜皺襞，可導(dǎo)致尿道梗阻，由于梗阻使膀胱內(nèi)壓力增高導(dǎo)致胎兒膀胱擴(kuò)張、膀胱壁進(jìn)行性肥厚，進(jìn)展嚴(yán)重者可導(dǎo)致輸尿管擴(kuò)張及腎積水。據(jù)報(bào)道8%的后尿道瓣膜胎兒合并染色體異常，包括13-三體綜合征、18-三體綜合征和21-三體綜合征等，同時(shí)還與CNVs有關(guān)[12]，但缺乏特異性。本研究發(fā)現(xiàn)1例12p13.33p13.31微重復(fù)變異，同時(shí)存在14q32.33微缺失，此缺失/重復(fù)的區(qū)域涉及的OMIM致病基因較多，有多個(gè)致病性報(bào)道，臨床表現(xiàn)為顏面部異常、并趾、主動(dòng)脈縮窄、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉、語(yǔ)言發(fā)育遲緩、智力障礙及生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等[13]，但未發(fā)現(xiàn)臨床表現(xiàn)與泌尿系統(tǒng)異常有關(guān)。因此，建議后尿道瓣膜胎兒均應(yīng)行染色體核型分析和基因檢測(cè)。后尿道瓣膜預(yù)后與明確診斷時(shí)的孕周及梗阻的嚴(yán)重程度有關(guān)，如孕24周前診斷，則胎兒發(fā)生肺臟發(fā)育不良和終末期腎功能不全的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加，在兒童期會(huì)出現(xiàn)明顯的腎功能不全，預(yù)后較差[14]。本研究9例后尿道瓣膜胎兒中8例選擇終止妊娠，僅1例活產(chǎn)，該病例孕28周時(shí)診斷為后尿道瓣膜，出生后未行相關(guān)檢查和治療，家屬自述目前生長(zhǎng)發(fā)育正常。

綜上所述，在泌尿系統(tǒng)梗阻性病變中腎積水不良妊娠率較低，預(yù)后較好，產(chǎn)后一般可正常生活，必要時(shí)手術(shù)治療，治療效果較好。隨著產(chǎn)前診斷的迅速發(fā)展，CAKUT的檢出率也明顯增加，但并非所有CAKUT的胎兒都需要終止妊娠，產(chǎn)前診斷CAKUT后需充分告知孕婦及家屬相關(guān)預(yù)后，避免不必要的引產(chǎn)。