妊娠合并主動(dòng)脈夾層的臨床及遺傳學(xué)分析

張可瑩,李小燕,劉旭霞,王月麗,李同勛,劉 愛(ài),張曉萍

(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院/北京婦幼保健院輸血科,北京 100026;2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院,北京市心肺血管疾病研究所,心血管重塑相關(guān)疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院超聲心動(dòng)二部,北京 100029;4.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院冠心病外科中心一病區(qū),北京 100029)

急性主動(dòng)脈夾層(acute aortic dissection,AAD)是妊娠期間的罕見(jiàn)事件,發(fā)病率低,但其發(fā)作時(shí)間短而兇險(xiǎn),母子死亡率高[1]。妊娠已被認(rèn)為是AAD的誘發(fā)因素之一。孕婦突發(fā)背痛、上腹部疼痛等都需要引起注意,超聲作為識(shí)別和診斷妊娠合并AAD的有效手段,能及時(shí)準(zhǔn)確診斷,從而為挽救孕婦生命爭(zhēng)取手術(shù)時(shí)間[2]。在手術(shù)治療時(shí),需要同時(shí)考慮搶救孕婦和胎兒,大大增加了手術(shù)的難度[3]。

為了減少妊娠合并AAD的發(fā)生,臨床上需要準(zhǔn)確診斷并及早發(fā)現(xiàn)[4-5]。據(jù)報(bào)道,在患有罕見(jiàn)遺傳病的女性患者,如馬凡綜合征(Marfan syndrome,MFS)、特納綜合征(Turner syndrome,TS)、Ehlers-Danlos 綜合征(Ehlers-Danlos syndrome,EDS)、Loeys-Dietz 綜合征、家族性胸動(dòng)脈瘤(familial thoracic aortic aneurysm,FTAA),發(fā)生妊娠合并AAD的風(fēng)險(xiǎn)更高[3,6-8]。有研究發(fā)現(xiàn),未懷孕的馬凡綜合征女性患者的主動(dòng)脈擴(kuò)張速度大約每年0.38mm,在懷孕期間擴(kuò)張速度每個(gè)月增加0.3mm,分娩后主動(dòng)脈擴(kuò)張率的增加有所下降,但仍高于懷孕前速度[9]。因此,提前對(duì)患有這些綜合征患者的妊娠過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,能減少這一部分妊娠合并AAD的發(fā)生[5,8]。妊娠高血壓也增加了AAD的風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái),多項(xiàng)研究關(guān)注了妊娠合并AAD的臨床診療管理,但針對(duì)上述綜合征引起的妊娠合并AAD的遺傳基礎(chǔ)關(guān)注較少。

本研究對(duì)臨床表型疑似馬凡綜合征的5例妊娠期女性,利用全外顯子基因檢測(cè)(whole-exome sequencing,WES)其可能攜帶的致病突變,對(duì)患者的臨床特征、妊娠合并AAD診療方案及母嬰結(jié)局進(jìn)行了隨訪。確認(rèn)了馬凡綜合征的致病基因變異,避免了妊娠合并AAD導(dǎo)致猝死的發(fā)生,為患者家族的優(yōu)生優(yōu)育和遺傳咨詢提供依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象為2016年1月至2022年1月由外院轉(zhuǎn)診至北京安貞醫(yī)院的5名妊娠患者(孕8～38周),均具有疑似馬凡綜合征患者的體征:身材瘦長(zhǎng),手指及足趾細(xì)長(zhǎng),胸廓畸形呈雞胸,近視。患者的基本情況見(jiàn)表1。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,通過(guò)了首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(20220225),所有受試者及其監(jiān)護(hù)人均簽署了知情同意書(shū)。

表1 患者基本特征Table 1 Basic information of patients

1.2 方法

1.2.1 基因組DNA的提取

取患者2mL外周靜脈血(EDTA抗凝),采用全血DNA提取試劑盒提取基因組DNA,測(cè)定DNA濃度及純度達(dá)到建庫(kù)要求。

1.2.2 全外顯子測(cè)序

使用NEBNext Ultra DNA 文庫(kù)制備試劑盒(NEB公司)構(gòu)建基因組DNA文庫(kù),使用 NimbleGen SeqCap EZ v3.0試劑盒進(jìn)行全外顯子捕獲,質(zhì)檢合格后用Illumina x10進(jìn)行高通量測(cè)序。原始測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行去接頭和質(zhì)控后,比對(duì)人類(lèi)參考基因組hg19,獲得單核苷酸多態(tài)(single-nucleotide polymorphism,SNP)和插入缺失(insertion/deletion,InDel)。所有單核苷酸變異(single nucleotide varients,SNV)在dbSNP數(shù)據(jù)庫(kù)、千人基因組等數(shù)據(jù)庫(kù)的頻率信息,并對(duì)變異的位置信息、類(lèi)型、保守性等進(jìn)行預(yù)測(cè)。Sanger測(cè)序驗(yàn)證變異位點(diǎn)。

1.2.3 功能預(yù)測(cè)及注釋

使用在線預(yù)測(cè)軟件Mutation taster對(duì)變異位點(diǎn)致病性進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)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)遺傳變異分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)與指南及中國(guó)2017版《遺傳變異分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)與指南》對(duì)基因變異進(jìn)行分類(lèi)。

1.2.4 臨床分析

隨訪5名患者,對(duì)其妊娠合并AAD的孕周及妊娠結(jié)局進(jìn)行總結(jié)。

2 結(jié)果

2.1 全外顯子基因測(cè)序結(jié)果

外顯子測(cè)序結(jié)果經(jīng)過(guò)篩選,并比對(duì)與遺傳性主動(dòng)脈疾病相關(guān)的FBN1(fibrillin-1)、SMAD3、TGFBR1、TGFBR2、TGFB2、TGFB3、COL3A1、ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1、LOX共12個(gè)基因所包含的變異位點(diǎn),在clinvar中找到已有的FBN1基因變異為4 202個(gè),在這5名患者上發(fā)現(xiàn)的雜合變異位點(diǎn)信息見(jiàn)表2。以1號(hào)患者的雜合變異為例,FBN1 基因的第63號(hào)外顯子上的7 754位核苷酸由T變?yōu)镃,引起蛋白的2 585位氨基酸由異亮氨酸(isolecine,I)變?yōu)樘K氨酸(threonine,T)。所有致病位點(diǎn)經(jīng)過(guò)sanger測(cè)序驗(yàn)證。

表2 患者基因檢測(cè)結(jié)果Table 2 Genetic testing results of patients

2.2 變異位點(diǎn)功能預(yù)測(cè)及注釋

表2中的5個(gè)核苷酸突變位點(diǎn)在dbSNP、ExAC、ESP6500等數(shù)據(jù)庫(kù)中均未見(jiàn)頻率報(bào)道,顯示變異不是常見(jiàn)良性變異。4名患者(第1、2、3、5號(hào))的FBN1變異為錯(cuò)義突變(missense SNV),不改變FBN1蛋白長(zhǎng)度,只改變1個(gè)氨基酸。第4號(hào)患者的突變?yōu)橥怙@子提前終止翻譯(stopgain),引起FBN1蛋白長(zhǎng)度變短。FBN1基因的提早終止翻譯,患者的表型會(huì)更加嚴(yán)重。早孕期的基因診斷,能確認(rèn)患者的遺傳性疾病,同時(shí)也能在臨床上對(duì)后續(xù)妊娠情況增加關(guān)注,并對(duì)主動(dòng)脈直徑、血壓等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)關(guān)注,對(duì)后續(xù)妊娠的健康發(fā)展提供指導(dǎo)意義。

2.3 家系分析

通過(guò)對(duì)妊娠患者的致病基因變異分析后,經(jīng)患者要求,對(duì)其家系進(jìn)行一代測(cè)序驗(yàn)證,明確其家族成員攜帶致病變異的情況,見(jiàn)圖1。患者1為獨(dú)生女,其致病突變遺傳自母親,患者1的第一胎女兒未攜帶致病突變?；颊?遺傳自父親,患者2的弟弟未攜帶致病突變?；颊?的突變遺傳自母親,其母親2008年死于主動(dòng)脈夾層,患者3之子攜帶FBN1 c.G2638A的致病變異,后期要定時(shí)隨訪其主動(dòng)脈寬度改變?；颊?遺傳自母親,其有一哥哥早年猝死,其姐姐健康?；颊?的突變FBN1 c.A7048T遺傳自父親。

注:在本研究中被檢測(cè)的患者用箭頭表示,虛線圓圈為妊娠患者。圖1 患者家系圖Fig.1 Familial pedigree of patients

2.4 臨床分析結(jié)果

根據(jù)前期的遺傳診斷,5名患者轉(zhuǎn)診至心血管科進(jìn)行主動(dòng)脈直徑觀察,并對(duì)患者后續(xù)主動(dòng)脈發(fā)展和妊娠結(jié)局進(jìn)行了隨訪和總結(jié)。主動(dòng)脈夾層分為A型和B型,A型主要累及升主動(dòng)脈,較B型更為兇險(xiǎn)?；颊?、2、3的AAD為A型動(dòng)脈夾層,心臟B超檢測(cè)妊娠合并AAD患者手術(shù)前的主動(dòng)脈竇部(aortic sinus,AoS)直徑、左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)、心臟射血分?jǐn)?shù),整體反映出患者的心臟功能,主動(dòng)脈竇增寬,射血分?jǐn)?shù)減低不明顯?；颊?、2、3發(fā)生AAD是在孕晚期(孕37～38周),同時(shí)進(jìn)行剖宮產(chǎn)和主動(dòng)脈根部置換術(shù),手術(shù)成功并康復(fù),嬰兒體重分別為3.52、3.21、3.89kg,發(fā)育正常。患者4孕16周時(shí)的主動(dòng)脈夾層向遠(yuǎn)端延續(xù),累及降主動(dòng)脈全程,已危急生命;升主動(dòng)脈直徑為42mm,主動(dòng)脈弓部直徑為23.7mm,降主動(dòng)脈上胸段直徑約24mm,夾層撕裂范圍大,心臟射血分?jǐn)?shù)減低至43%,左室舒張功能減退;孕17周時(shí),胎兒超聲檢查發(fā)現(xiàn)雙頂徑3.2cm,股骨長(zhǎng)1.8cm,頭圍12.1cm,腹圍10.5cm,羊水深度4.9cm,有胎心和胎動(dòng)。經(jīng)多學(xué)科聯(lián)合診療及家屬綜合考慮,先進(jìn)行主動(dòng)脈置換術(shù)(升主動(dòng)脈+全弓+降主動(dòng)脈替換術(shù)),后進(jìn)行剖宮取胎術(shù)終止妊娠?；颊?在孕早期(孕8周)已發(fā)生AAD,先終止妊娠,再進(jìn)行主動(dòng)脈根部置換術(shù)。見(jiàn)表3。

表3 患者疾病相關(guān)臨床特征Table 3 Clinical characters of patients

3 討論

3.1 馬凡綜合征的臨床特征及遺傳特點(diǎn)

馬凡綜合征是一種結(jié)締組織的常染色體顯性遺傳病,主要以心血管、眼部和骨骼系統(tǒng)疾病為特征。體貌特征主要表現(xiàn)為身材瘦長(zhǎng)、蜘蛛指及足趾細(xì)長(zhǎng);胸廓畸形呈雞胸;脊柱側(cè)彎;近視[10]。心血管系統(tǒng)受累的疾病主要為主動(dòng)脈瘤、瓣膜病變、左心室擴(kuò)大和心力衰竭[10]。馬凡綜合征的致病基因是FBN1,該基因包含66個(gè)外顯子,編碼2 871個(gè)氨基酸[10-11]。隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)馬凡綜合征的遺傳學(xué)機(jī)制有了更清晰的認(rèn)識(shí),目前能通過(guò)基因檢測(cè)來(lái)精準(zhǔn)判斷并確認(rèn)馬凡綜合征患者的基因型。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的FBN1致病突變超過(guò)2 000種,分布于FBN1基因的各個(gè)外顯子,沒(méi)有明顯的熱點(diǎn)區(qū)域,這些突變解釋了90%左右的馬凡綜合征[10-11]。

3.2 妊娠增加了主動(dòng)脈夾層的破裂風(fēng)險(xiǎn)

懷孕會(huì)增加馬凡綜合征女性主動(dòng)脈夾層的風(fēng)險(xiǎn),Liu 等[3]報(bào)道總結(jié)發(fā)現(xiàn)12例妊娠合并主動(dòng)脈夾層的患者中有4人是馬凡綜合征患者。馬凡綜合征患者在妊娠前需要評(píng)估妊娠風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行孕前咨詢,多學(xué)科醫(yī)療團(tuán)隊(duì)需要參與孕前評(píng)估,包括心臟病專(zhuān)家、遺傳學(xué)家和婦產(chǎn)科醫(yī)生[12]。多學(xué)科評(píng)估的內(nèi)容應(yīng)包括家族史、體格檢查和主動(dòng)脈成像的檢查[13]。國(guó)外報(bào)道建議馬凡綜合征女性患者懷孕前使用磁共振成像(nuclear magnetic resonance imaging,MRI)對(duì)整個(gè)主動(dòng)脈進(jìn)行成像,全面檢查其主動(dòng)脈的生理狀態(tài)。女性馬凡綜合征患者的主動(dòng)脈根部直徑>45mm,應(yīng)考慮在孕前選擇性接受主動(dòng)脈根部置換術(shù)[13]。

3.3 疑似馬凡綜合征的妊娠患者有必要進(jìn)行基因檢測(cè)

在本研究中,我們?cè)诨颊咴性缙?通過(guò)體貌特征懷疑患者患有馬凡綜合征,通過(guò)全外顯子測(cè)序確認(rèn)其致病位點(diǎn),并進(jìn)一步對(duì)其家系進(jìn)行分析。我們發(fā)現(xiàn)4個(gè)家系的致病變異均為致病或疑似致病位點(diǎn),檢出成功率較高?；颊?家系的致病變異FBN1 c.T7754C是致病/可能致病,在clinvar上有相同變異位點(diǎn)的不同變異;患者2家系的致病變異FBN1 c.T7465C是已經(jīng)經(jīng)過(guò)確認(rèn)的致病突變;患者3的致病變異FBN1 c.G2638A 是致病/可能致病,在clinvar上報(bào)道過(guò)相同變異;患者4的致病變異FBN1 c.C6169T 是移植致病變異;患者5的變異FBN1 c.A7048T是可能致病/意義不明確的,在clinvar上沒(méi)有相同變異報(bào)道,但該位點(diǎn)在家系內(nèi)與疾病共分離,因此該位點(diǎn)為可能致病變異。

我們?cè)诨驒z測(cè)獲得明確結(jié)果后,對(duì)患者及其家屬進(jìn)行了遺傳學(xué)相關(guān)的知識(shí)教育,討論懷孕過(guò)程中可能發(fā)生AAD的母體和胎兒風(fēng)險(xiǎn)。提前告知患者AAD的臨床癥狀如胸痛、背痛等,如出現(xiàn)癥狀應(yīng)立即就醫(yī)。同時(shí)教育患者馬凡綜合征的遺傳特性,即孩子有50%的幾率遺傳該致病變異。雖然這些健康教育不能阻止妊娠合并AAD的發(fā)生,但能讓患者意識(shí)到妊娠過(guò)程可能遇到的危險(xiǎn),并提前到心內(nèi)科就診,監(jiān)測(cè)主動(dòng)脈的變化。最終,有3名患者在妊娠晚期發(fā)生AAD并及時(shí)救治,通過(guò)剖宮產(chǎn)分娩出孩子,母子平安。有2名患者在孕中期或孕早期出現(xiàn)AAD,通過(guò)手術(shù)恢復(fù)。我們的研究有效地預(yù)防了妊娠合并AAD猝死的發(fā)生,對(duì)患者的馬凡綜合征進(jìn)行了精準(zhǔn)診斷,為患者的后續(xù)治療選擇提供了遺傳依據(jù),并為臨床診療提供了基礎(chǔ)。