唐氏综合征产前诊断研究进展,修订

1唐氏综合征产前诊断研究进展覃婷（综述）施月秋（审校）作者单位：530021南宁广西壮族自治区人民医院产科作者简介：覃婷（1974—），女，大学本科，硕士学位，主治医师，研究方向：妇产科。E-mail:[e-mail]摘要：我国每年约有3万唐氏综合征患儿出生，在各种出生缺陷中排第三位，是最常见的染色体异常。为了减少唐氏综合征患儿的出生，近年绒毛，羊水，脐血介入性产前诊断广泛开展，使部分唐氏综合征得到产前诊断，并治疗性引产，减少了唐氏综合征患儿的出生，但侵入性手术操作的风险和漫长的等待结果的时间给孕妇造成了巨大的心理压力。因此植入前产前诊断，分离孕妇外周血中胎儿有核红细胞，分离孕妇血浆中胎儿游离DNA,宫颈管内滋养细胞等新技术正在展开研究，已经成功地无创性获取胎儿细胞或DNA样本。荧光定量PCR，荧光原位杂交技术（FISH），引物原位标记技术(PRINS)，微阵列一比较基因组杂交等分子生物学技术为快速，准确诊断唐氏综合征开辟了新前景。现就唐氏综合征产前诊断基础性研究及临床应用的进展情况作一综述。[关键词]：唐氏综合征产前诊断[中图分类号]R596.1[文献标识码]A[文章编号]1674-3806(2009)AreviewonPrenatalDiagnosisofDownSyndromeQINTing(Summarize),SHIYue-qiu(Revise).DepartmentofGynecology&ObstetricsofPeople'sHospitalofGuangxiZhuangAutonomousRegion,Nanning530021,China【Abstract】Everyyear,thereareabout30thousandbabiesbornwithDSinChina,whichranksthethirdamongallkindsofbirthdefects.Inordertoreducethebirthof2babieswithDS,theinterventionalprenataldiagnoses,suchaschorionicvillussampling,amniocentesisandcordocentesis,havebeenwidelycarriedoutinrecentyears,whichhasreducedthebirthofbabieswithDS.However,theriskofinvasiveoperationandthelongperiodofwaitingwillcausetheheavymentalpressureofpregnantwomen.Therefore,thestudyonaseriesofnewtechniqueshasbeendeveloped,includingpreimplantationgeneticdiagnosis,isolationoffetalnucleatedredbloodcellsfrommaternalperipheralblood,isolationofcell-freefetalDNAinmaternalplasma,endocervicalfetaltrophoblast.ThefetalcellsorDNAsampleshavebeensuccessfullyobtainedwiththosenon-invasivemethods.Moreover,thetechniquesofmolecularbiologyhavebroughtnewprospectstotherapidandaccuratediagnosisofDS,includingfluorescencequantitativepolymerasechainreaction(PCR),fluorescenceinsituhybridization(FISH),primedinsitulabeling(PRINS)andarraycomparativegenomichybridization(Array-CGH).Inthispaper,weaimtomakeasummaryontheprogressofthebasicresearchandclinicalapplicationofprenataldiagnosisforDS.【KeyWords】DownSyndrome;PrenatalDiagnosis唐氏综合征是最常见的染色体异常。因患儿存活时间长,缺乏生活自理能力,对家庭、社会造成了沉重的负担。现就唐氏综合征产前诊断基础性研究及临床应用的进展情况作一综述。1唐氏综合征产前诊断取材方法1.1绒毛活检术（CVS）胎盘绒毛和胎儿均起源于受精卵，因此绒毛可以反映胎儿的染色体核型[2]。绒毛活检术可在孕早期细胞生长活跃时通过组织培养迅速获得较多的细胞，从而更早期地实现产前诊断。胎儿丢失的风险约为1/50。CVS还可能存在的另两个主要风险为胎儿足畸形与嵌合体。近期研究认为与人群总的畸形足发生率比较，孕9足周后的CVS未增加足畸形的发生率[3]。经宫颈CVS比经腹部CVS穿刺失败率高，嵌合体发生率高[4]。其3中多为假性嵌合体及限制性胎盘嵌合体，因此绒毛的染色体异常有时并不能反映胎儿的真实情况，仍需孕中期羊水细胞核对，如孕中期羊水细胞正常，则认为胎儿正常[5]。1.1.1经宫颈管绒毛活检操作适宜时间为妊娠9～11周。胎盘低位或后位时多采用此种取材途径，多为盲吸法，用质地柔软，可弯曲的软管经宫颈置入宫腔，负压抽吸绒毛约5～10mg，有取材失败的风险。因经阴道及宫颈操作，标本易被母体组织污染,孕妇有发生感染的风险,胚胎有可能因胎膜损伤或绒毛膜羊膜炎导致流产。1.1.2经腹壁绒毛活检在妊娠l1～13周，适用于位于子宫前壁或宫底及阴道感染时的胎盘绒毛取材，用套管针在B超引导下，将套管针经腹壁及子宫穿刺入胎盘绒毛边缘部分，拔出针芯，然后将活检针经引导套针内送入胎盘绒毛组织，连接含有生理盐水的20mL注射器，形成5～10mI负压抽吸5～10mg绒毛[6]。可反复进针抽吸，成功率高，可一次性获得足够标本。标本污染及孕妇感染，胎儿流产的风险均低于经宫颈管绒毛活检。1.2羊膜腔穿刺术羊水是羊膜腔内来源于胎儿尿液、呼吸道分泌液与胎膜分泌的清亮无色液体，羊水内含丰富的胎儿皮肤、胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道粘膜等脱落细胞。可以行细胞培养后制片分析染色体核型。1．2.1孕早期羊膜腔穿刺术羊膜腔穿刺术最早于孕9周，多于孕10～14周进行。孕l2～13周羊膜腔内羊水量体积仅约30mL，如果抽取13mL，胚胎暂时存在于仅有一半的液体环境中，有报告围产儿呼吸窘迫综合征和肺炎高发。研究显示早期羊膜腔穿刺术选择孕10～14周，胎儿死亡率为4．7％，与孕16周后抽取羊水相比，胎儿死亡率存在显著性差异。目前认为早期羊膜腔穿刺术潜在风险性较高，有时难以取到足够标本。41．2.2孕中期羊膜腔穿刺术这是目前较成熟和广泛开展的介入性产前诊断唐氏综合征的技术。取材手术简单易行，手术风险较小，胎儿流产风险约1/200～1/500。穿刺中可弃去最初2ml羊水[7]，在羊水细胞培养过程中多次换液，减少了母体细胞污染的机会，能真实地反应胎儿的核型。目前公认为产前诊断唐氏综合征的金标准。B超引导下操作，进针的理想部位羊水池有足够深度，避开胎儿肢体。羊膜有较大弹性，穿刺时可随穿刺针凸入羊膜腔，导致穿刺点羊水池深度减少或消失，预计进针深度不足导致穿刺失败。如果孕妇是Rh阴性，给予Rh免疫球蛋白(300rag)。研究表明胎儿死亡率与进针次数的增加及使用l8号或以上的穿刺针密切相关,有出生缺陷的胎儿在穿刺时更易诱发胎死宫内及流产。双羊膜囊双胎进行羊膜腔穿刺的操作难度较大，每次操作进针不能超过4次。双胎行中孕期羊膜腔穿刺术的自然流产率为2％～l7％。1.3脐静脉穿刺术有徒手穿刺及经穿刺探头引导进针2种方法，据Petnkovsky报道，经徒手穿刺方法的胎儿丢失率为2．7％，而穿刺探头引导法的胎儿丢失率仅为0．93％。穿刺总成功率为95．00％。实验成本较低，细胞培养周期短，技术成熟，仍是目前较快诊断胎儿染色体病的主要技术手段。脐静脉穿刺术技术难度高，要求手术医生严格无菌操作及熟练掌握穿刺技术。穿刺时间＞20分钟，穿刺时孕妇有饥饿感、刺入脐动脉、抽血量≥2．5ml均为胎儿丢失的高危因素[8]。穿刺主要并发症为脐动脉痉挛，胎盘及脐带穿刺点渗血，子宫收缩、胎儿心动过缓。胎盘或脐血管渗血多在15～30秒内自行停止，通常被认为是安全的，胎儿心动过缓绝大多数病例在1～2分钟内恢复正常。持续性子官收缩、胎儿心动过缓及胎盘或脐血管渗血时间过长为严重并发症，可导致胎儿死亡[9]，应予以积极处理。5胎儿心动过缓发生多与子宫收缩、脐带经挛、刺中脐动脉或抽取胎儿脐血过多有关。1.4宫颈管内滋养细胞取材1971年Shettles收集孕妇宫颈粘液，用荧光染色找到了Y小体，证实孕早期妇女宫颈管内存在胎儿滋养细胞。开启了用宫颈管内滋养细胞产前诊断的研究。收集标本的方法有拭子法、抽吸法、刷取细胞法、宫颈管或宫腔冲洗法，标本经过初步处理后进行分析鉴别，也可行细胞培养。但因方法尚不稳定，获取细胞较少，多结合PCR,FISH技术行唐氏综合征的产前诊断。1.5胎儿有核红细胞(NRBCs)妊娠妇女外周血中存在来源于胎儿的滋养细胞、淋巴细胞、有核红细胞。滋养细胞在外周血含量低，具有嵌合型及多核性，因此难以用于产前诊断。胎儿淋巴细胞数量少，生存期长，可持续到下次妊娠造成误诊。胎儿有核红细胞(NRBCs)主要是中幼红细胞和晚幼红细胞[10]。在妊娠6周出现在孕妇外周血中，12～14周时数量最多，后又随着妊娠周数增加而逐渐减少，妊娠期在孕妇外周血中持续存在；但在孕妇外周血中生存期仅5天，不受以往妊娠影响。可利用其特殊的抗原成份CD71，CD36和血型糖蛋白(GPA)[11]等进行分离。目前多用流式细胞计数仪分离法从母血中进行分离与富集。胎儿有核红细胞(NRBCs)含胎儿全部基因组，理论上可行遗传学和分子生物学分析。利用胎儿有核红细胞进行FISH分析也是一种诊断21三体综合征的有效方法。但富集和筛选胎儿NRBCs方法相对复杂，难以普及。1.6孕妇血浆中胎儿游离DNA1997年，Lo等采用快速煮沸法成功地从一妊娠男胎的母体血浆中扩增出Y染色体特异性序列。首次证明妊娠妇女外周血的血浆及血清中存在着游离胎儿DNA．胎儿游离DNA占孕妇血浆中总DNA的63％～6％[12]。目前认为母体血浆中游离胎儿DNA来自胎盘滋养层细胞被破坏后直接释放至母体血液和羊水中胎儿DNA顺浓度梯度通过胎盘和胎膜发生直接转运。提取胎儿DNA的方法有煮沸法[13]和酚／氯仿法[14]等。因样本为胎儿DNA，而非通常诊断唐氏综合征用的胎儿细胞，所以常用PCR方法检测21号染色体相关的STR基因座进行产前诊断。1.7植入前产前诊断为了避免妊娠及流产对孕妇造成的痛苦，在胚胎植入宫腔之前可行显微操作取受精卵的极体或囊胚的数个细胞进行产前诊断，需进行快速产前诊断或行胚胎冷冻保存，待结果下一周期植入。2唐氏综合征产前诊断实验室检测技术及进展2.1胎儿细胞培养及染色体核型分析这是检测唐氏综合征的常规实验方法，也是成熟与广泛应用的技术，需用有活力的胎儿细胞进行培养，低渗处理及显带。在显微镜下观察染色体的数目及形态。准确度高，可以对嵌合体、染色体的平衡异位和其他染色体的数目异常进行诊断；但细胞培养的周期较长，难以在数天内进行诊断，活细胞数目少时无法制片阅片，不能自动化，高通量检测。2.2荧光原位杂交技术(FISH)FISH是细胞遗传学，分子遗传学和免疫学相结合一种新技术，利用已知核酸序列作为探针，以荧光素直接标记或以非放射性物质标记后与靶DNA进行杂交，再通过免疫细胞化学过程连接上荧光素标记物，最后在荧光显微镜下观察杂交信号从而对标本中待测核酸进行定性、定位和定量分析。荧光标记的探针能显示染色体中期分裂相，还