产前诊断的相关问题解读
2018年07月02日 9143人阅读 返回文章列表
产前诊断(prenataldiagnosis)是指在胎儿出生之前应用各种先进的医学技术,如影像学、生物化学、细胞遗传学及分子生物学等,对先天性和遗传性疾病作出诊断。产前诊断一般分两步进行:首先根据病史、B超检查、孕妇血清学检查等方法筛查出胎儿先天性疾病的高危人群,一般筛查过程为:孕7~9周,结合B型超声检查,准确判断孕龄;孕9~14周,B型超声检查胎儿颈项透明层;孕18~23周,超声检查胎儿重要脏器是否存在畸形;孕15~21周,孕妇血清学检查甲胎蛋白(AFP)、人绒毛膜促性腺激素(hCG)和游离雌三醇(uE3)等指标;然后对高危人群的胎儿进行细胞遗传学及分子生物学等检查,确诊胎儿是否存在先天性的遗传性疾病。目前,可以进行产前诊断的遗传性疾病主要包括以下几大类:染色体病、特定酶缺陷所致的遗传性代谢病、多基因遗传病等。宝鸡市妇幼保健院产科刘宗印
一、染色体病的产前诊断
由于遗传或环境因素,染色体数目异常或结构畸变引起的疾病称染色体病。新生儿中的染色体畸变频率约为1/120~1/150,畸变类型以21三体最多见。目前常用的孕早期产前诊断方法大体分两种:有创性诊断包括早孕期绒毛针吸活检和中孕期羊膜囊穿刺,并通过细胞遗传学技术进行染色体检查;无创性诊断包括孕妇外周血胎儿细胞富集、孕妇早孕期超声及血
清生化筛查等。有创方法可导致流产、宫内感染及胎儿缺失,甚至胎死宫内;孕母外周血胎儿细胞富集,方法复杂,费用较高,不适于人群筛查。因而,B超检查和孕妇血清生化指标筛查以其简便、无创、可重复性成为现代产前筛查胎儿染色体病的重要方法。
【一般检验项目】
孕妇血清学筛查:常见的血清学筛查指标有甲胎蛋白、人绒毛膜促性腺激素、游离雌三醇、抑制素A、妊娠相关血浆蛋白等。
1.甲胎蛋白(α-fetoprotein,AFP)测定AFP是一种大分子蛋白质,分子量约为70kD。孕4~8周由卵黄囊和肝脏产生,卵黄囊退化后,主要在胎儿肝脏内合成。羊水中的AFP主要来源于胎儿尿液。
(1)检测方法:目前常用放射免疫分析法、荧光酶免疫分析法、时间分辨荧光免疫法。
(2)标本:孕妇血清或羊水(羊水上清稀释100倍后按血清AFP方法测定)。
(3)参考范围;正常成人血清AFP<20ng/ml;正常妊娠孕妇血清AFP因孕周不同而异,妊娠中期为90~500ng/ml;正常妊娠羊水中AFP在妊娠15周时最高,可达40000ng/ml,20~22周逐步下降,23周后稳定下降,32周后降至25000ng/ml,并一直维持此水平至足月。
(4)临床诊断意义及评价:AFP可用于胎儿染色体异常及胎儿神经管缺陷的筛查。孕中期(14~20周),孕妇怀有21三体综合征胎儿时,其血清AFP水平比正常妊娠低20%左右,羊水中AFP水平也偏低,其降低的原因目前还不明确,需进一步结合染色体检查确诊。
2.人绒毛膜促性腺激素(hCG)测定hCG是滋养层细胞分泌的糖蛋白激素。
(1)检测方法、参考范围及方法学评价参见本章第一节。
(2)标本:孕妇血清、羊水。
(3)羊水hcG的变化及特点:羊水中hCG在妊娠早期大幅度升高,孕10~12周达到高峰,孕18~20周始降至中等水平,并一直维持到妊娠末期。
(4)临床诊断意义及评价:在孕中期(14~20周),怀有21-三体综合征胎儿的孕妇,其血清及羊水中hCG的平均含量为正常妊娠平均含量的2倍左右,hCG水平升高的病理生理学原因与胎盘分泌功能增强有关。
3.游离雌三醇(unconjugatedestrlol,uE3)
(1)检测方法:放射免疫法、化学发光测定法。
(2)标本:孕妇血清、羊水。
(3)uE3的变化及特点:①孕妇血清中uE3的水平在妊娠7~9周时开始超过非妊娠水平,然后持续上升,在足月前可以达到7~35μg/ml。②胎儿血清中uE3的浓度随孕周增加而升高,其浓度可达到孕妇血清浓度的5~7倍。③羊水中的uE3浓度与孕妇血清浓度相近。
(4)临床诊断意义及评价:uE3是21-三体综合征及18-三体综合征的标记物。孕妇怀有21-三体综合征胎儿时,其血清nE3水平比正常妊娠低30%左右,羊水中uE3的水平比正常妊娠低50%左右,其降低的原因可能与胎儿肾上腺类固醇前身物形成的下降有关。
4.抑制素A(inhibinA,INHA)
(1)检测方法:放射免疫分析法。
(2)标本:孕妇血清、羊水。
(3)正常妊娠时INHA的变化及特点:孕妇血清中INHA在妊娠早期上升,孕10周以后逐渐下降,孕15~25周稳定在较低水平,妊娠末期再次升高并至足月时达到高峰。
(4)临床诊断意义及评价:①目前认为胎儿胎盘是妊娠早期INHA的主要来源,INHA可能与胎儿及胎盘的发育有关。②INHA是21-三体综合征的标记物,在孕妇怀2卜三体综合征胎儿时INHA可达正常妊娠的2倍。③INHA在筛查21-三体综合征时与hCG有同等的重要地位,INHA在孕15~20周的含量相对稳定,而hCG在孕15~20周的含量变化较大。如果将INHA加进目前常用的三项筛查指标中(AFP+hCG+uE3),可将检出率提高8个百分点,达80%左右。④INHA也可以取代hCG作为新的第三项指标。在同样的检出率时,用AFP+uE3+INHA三项组合比用AFP+uE3+hCG三项组合可使假阳性率减少20%~30%。
5.妊娠相关血浆蛋白妊娠相关血浆蛋白A(pregnancyassociatedplasmaprotein-A,PAPP-A)主要来源于胎盘与蜕膜,是由胎盘合体滋养层细胞和蜕膜分泌的大分子糖蛋白。
(1)检测方法:ELISA法、时间分辨荧光免疫法。
(2)标本:孕妇血清。
(3)正常妊娠时的PAPP-A的变化及特点:孕3~4周即可在孕妇血清中检出PAPP-A,其浓度随妊娠月份的增加而上升,足月时达到高峰。
(4)临床诊断意义及评价:①PAPP-A的最佳筛查时间是妊娠早期(10~14周以前)。②PAPP-A可以作为高危妊娠的产前检测指标,但它最重要的临床价值是筛查胎儿染色体非整倍体异常,尤其是21-三体综合征。但孕14周后21-三体妊娠和正常妊娠PAPP-A值无明显区别。③PAPP-A<0.5中位倍数(muhipleoftheunaffectedpopulationmedian,MOM)见于羊水过多、死胎、腹水、双肾积水等,PAPP-A>2.5MOM可见于唇裂、尿道下裂等。
【产前筛查血清标记物的选择】
1.妊娠早期产前筛查
(1)β-hCG+PAPP-A:孕10~14周测定,21三体综合
征的检出率约为65%,假阳性率为5%。
(2)胎儿颈项透明层厚度(nuehaltranslucency,NT)+PAPP-A:孕10~14周测定,NT≥3mm和低PAPP-A水平的染色体异常检出率约为40%,假阳性率为2%。
(3)INHA+β-hCG:染色体异常检出率约为30%,假阳性率为5%。
2.妊娠中期产前筛查
(1)二联筛查:AFP+B-hCG。
(2)三联筛查:AFP+β-hCG+uE3。
妊娠中期产前筛查一般选择孕15~20周,结合B型超声检测NT,其染色体异常检出率可达85%以上。
(3)临床诊断意义及评价:
1)孕妇血清生化指标筛查是经济、简便和无创伤的检查方法。一般应先建立本实验室的各种血清标记物在不同孕周的中位数曲线,筛查阳性标准为AFP<0.5MOM或>2.5MOM,β-HCG<0.5MOM或>2.5MOM,uE3<0.7MOM。
2)目前大多数产前诊断中心根据孕妇血清中上述几项指标的异常升高或降低,结合孕妇的年龄、体重、孕周、种族、既往病史等因素,用特定计算机分析软件进行综合风险评估得出胎儿患21-三体综合征、18-三体综合征和神经管畸形的风险度。以风险率为1:270作为分界值(cutoff)来决定筛查结果的阳性和阴性。若风险率≥1:270,称产前筛查阳性或高风险,筛查高风险者需进一步选择进行产科超声检查、染色体检查和羊水生化检查。若风险率<1:270,称筛查阴性或低风险,产前筛查低风险的报告只表明胎儿发生这些先天异常的风险较低,并不能完全排除这些先天异常发生的可能性。
3)鉴于当今医学技术水平的限制和患者个体差异等原因,产前筛查的预期检出率21-三体综合征约为60%~70%,18-三体综合征为60%~70%,神经管畸形为85%~90%,临床医师在遗传咨询时需注意。
(4)方法学评价及问题:
1)通过孕妇血清生化指标对21-三体综合征进行筛查,然后对阳性结果者进一步做羊水或脐血染色体核型分析,已成为当今产科的常规检验项目。
2)在对21-三体综合征进行筛查的同时,也可以将18-三体综合征或其他染色体结构异常检出,孕妇血清生化筛查还可以提高对三倍体的检查率,但其敏感性尚不清楚。
3)孕妇血清生化筛查除可评估染色体异常外,还能评估其他的妊娠异常。血清AFP升高可能是流产、早产、低体重或妊娠子痈等高危妊娠的预兆,hCG水平升高也可能与死胎或新生儿死亡、早产、低体重及妊娠子痫有关。此外,当胎儿患有某些单基因遗传病,如X-连锁干皮病时,孕妇血清uE3会明显降低甚至测不出来。
4)对筛查结果阳性的分析首先要考虑胎龄正确与否。对于筛查结果阳性而通过月经周期推算胎龄的病例,都必须经E型超声再次确定胎龄。
5)孕妇血清筛查所选用的生化标志物,在各诊断中心有不同的选择,实验室应根据各地不同的人群特点设计不同的筛查方案,以期收到更好的社会经济效益。
【特殊检验项目】
1.羊水细胞染色体核型分析羊水细胞是胎儿皮肤、消化道、呼吸道和泌尿生殖道脱落的细胞。通过羊水细胞的染色体分析能正确地判断胎儿的情况。因此,通过羊水细胞培养进行羊水细胞染色体核型分析是产前诊断的重要手段。
(1)检测方法:在B超引导下用细针经腹壁穿过子宫壁进人羊膜腔,抽取羊水大约20~30ml。离心分离羊水中的细胞,在RPMI1640培养液与25%小牛血清中培养8~10天后,以秋水仙素处理,使细胞停止在M期,获得中期分裂相细胞,然后将细胞经低渗、固定、制片、老化处理后,进行胰酶消化、Giemsa染色显带,最后进行核型分析。
(2)标本:羊水。
(3)参考范围:正常男性核型为46,XY;正常女性核型为46,XX。
(4)临床诊断意义及评价:羊水穿刺获取胎儿细胞并进行染色体核型分析可以确诊胎儿是否染色体异常。
(5)方法学评价及问题:
1)妊娠月份、获取的羊水细胞多少是影响细胞培养能否成功的关键。妊娠月份小,羊水细胞少,但相对活细胞多;妊娠月份大,羊水细胞多,但相对活细胞少。一般选择孕l6~20周羊水为宜,此期间采集的羊水细胞数量多,细胞体外培养时生长活力强,所得到的分裂相也多。
2)羊水标本应及时送检,送检过程中不宜受热或冷冻。实验室人员接到标本后应先观察羊水是否清亮,含胎脂的多少及是否为血性羊水。母体血细胞污染会影响羊水细胞的贴壁和生长。
3)要根据细胞的生长状况,来决定收获细胞的时间。收获细胞时要掌握好低渗时间及低渗液的量。培养收获时间大多数为8~10天,最早7天,最长14天。
4)羊水穿刺是有创操作,有一定风险,可能导致流产、宫内感染,甚至胎死宫内,且羊水细胞不易培养、检测周期长、费力,检测结果的可靠性很大程度上取决于操作者的经验和技术,所以不适用于常规筛选。
2.胎儿脐血细胞染色体核型分析
(1)检测方法:穿刺取胎儿脐血,脐血中的T淋巴细胞在体外培养液中经植物血凝素(PHA)刺激转化为幼稚淋巴细胞,进行有丝分裂。37℃培养68~72小时后加人秋水仙素,以抑制纺锤体的形成,使细胞控制于分裂中期。细胞收获后用低渗盐液处理,使细胞膨胀、染色体分散铺展,再经过甲醇冰醋酸固定、制片、显带处理、Giemsa染色,显微镜下观察、分析,或作显微摄影,相片放大后进行核型分析。
(2)临床诊断意义及评价:用于确诊胎儿是否染色体异常。脐血细胞培养能校正羊水细胞、绒毛细胞培养出现的假嵌合体,核型分析结果更准确可靠。
(3)方法学评价及问题:
1)需要同时做排除母血污染的鉴定,证实标本确实为胎儿血细胞。
2)脐血穿刺在孕18周至足月妊娠均可进行,小于孕18周,脐带直径多小于0.5cm,穿刺较困难。一般认为,孕20周左右取血量可达6~8ml,对胎儿循环无影响。
3.早期绒毛染色体核型分析绒毛滋养层细胞是受精卵有丝分裂的衍生物,能准确反映胎儿的遗传特性。
(1)检测方法:直接制片法、培养法、荧光原位杂交(FISH)。
(2)标本:6~8周的绒毛。
(3)临床诊断意义及评价;从绒毛中获取胎儿细胞进行染色体核型分析可以早期确诊胎儿是否染色体异常。
(4)方法学评价及问题:
1)孕10周后平滑绒毛膜逐渐退化,仅留下叶状绒毛,孕6~8周时绒毛新鲜、生长旺盛、处在分裂期的细胞多,此时取材容易且利于早期作出产前诊断。
2)在显微镜下鉴定绒毛枝及严格无菌操作是培养成功的关键。
3)对绒毛检查结果异常者应复查羊水或脐血染色体。
4)绒毛细胞不易培养,检查结果的可靠性更是很大程度上取决于操作者的经验和技术。FISH技术弥补了经典显带技术的不足,具有决速、灵敏、可靠的特点,可较精确地反映各种染色体数量异常或结构的畸变,有广泛的应用前景,缺点是费用较昂贵。
4.孕妇及丈夫外周血染色体核型分析
(1)检测方法:
1)外周血淋巴细胞培养:取外周血,方法同胎儿脐血细胞染色体核型分析。
2)荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH):FISH技术是近年发展起来的一种分子细胞遗传学分析技术,是荧光取代核素标记形成的一种原位杂交方法。根据检测方法的差别,可将FISH分为直接法及间接法。直接法是用荧光素直接标记特殊的探针,经变性、杂交、漂洗后,直接在荧光显微镜下检测染色体结构。间接法则是在杂交、漂洗之后,根据抗原抗体反应的原理,即将荧光素与探针结合,又将荧光素与其特异的抗体结合,将待测信号放大,从而使特异的靶序列得以检测。
(2)标本:新鲜肝素抗凝血液。
(3)参考值:正常男性核型为46,XY,正常女性核型为46,XX。
(4)临床诊断意义及评价:有反复流产史和生过畸形儿的夫妇,需行外周血染色体核型分析排除染色体异常。夫妇任何一方为染色体异常(如染色体平衡易位或倒位携带者),下一代出生染色体异常儿的发病率可高达5%~10%。下列情况应考虑进行染色体分析:①死产、新生儿畸形、多发性先天性畸形;②小胎龄儿;③显著智能落后,如21-三体综合征;④生长发育迟缓;⑤原发闭经,如Turner综合征;⑥男性不育,如常见Klinefelter综合征;⑦外生殖器两性畸形;⑧发生2次以上自然流产、流产原因不明的夫妇;⑧具有已知染色体异常病的临床表现者;⑩某些肿瘤(如白血病),如慢粒及伴先天性畸形的实体肿瘤,如肾母细胞瘤和视网膜母细胞瘤等。
(5)方法学评价及问题:
1)全血淋巴细胞培养及染色体标本制备是一种相对简便经济的方法,但微小染色体改变不能检出;FISH能克服上述缺点,但探针费用昂贵,难以在基层单位开展。
2)FISH直接法具有特异性高、快速的特点。FISH间接法放大作用强,对单一序列诊断的敏感性较高。用于杂交的探针包括以下三类:①染色体计数探针,主要指来自染色体着丝粒部位的特殊序列,如α卫星DNA或染色体的特异片段、Y染色体长臂的异染质区;②染色体单一序列的探针,指针对某一染色体上单一DNA序列的探针,例如诊断Y染色体性别决定区基因的探针,可用来诊断染色体有无缺失、重复或诊断染色体微小缺失综合征;③全染色体涂抹探针,这类探针特异地覆盖特定的靶染色体,可用来诊断染色体的结构异常,如缺失、插入、易位等。根据临床需要,可选用不同的特异探针进行特异诊断。
3)FISH技术不仅用于外周血染色体分析,还可以检测羊水、绒毛等标本的间期细胞、生殖细胞和胚胎组织等的染色体畸变以及基因组图谱的绘制等,具有广泛的应用前景。
随着分子生物学的飞速发展,许多新的方法和技术不断应用于染色体病的产前诊断,如D21S11位点定量PCR、PCRAFLP等技术快速诊断21-三体综合征,引物原位标记法产前诊断染色体数目异常等。这些方法和技术具有快速、敏感、特异等特点,目前在临床某些方面应用还不完善,改进后可提高染色体病的产前诊断速度和准确性。
【应用建议】
1.染色体病的产前诊断一般先通过孕妇血清生化指标筛查,确定胎儿先天性疾病的高危人群。然后对高危人群的胎儿进行羊水染色体检查,确诊胎儿是否染色体异常。
2.孕妇血清学筛查是一种比较经济、简便、对胎儿无损伤性的检测方法,血清学标记物的联合选择是关键。临床研究表明,孕早期二联筛查(β-hCG+PAPP-A)结合NT可将21-三体综合征和18-三体综合征的检出率提高到近90%。孕中期三联筛查(AFP+β-cCG+uE3)结合B型超声检测NT,其检出率可达85%以上。
3.孕妇血清筛查高风险者需B型超声检查确定胎龄正确与否。若胎龄正确进一步行绒毛、脐血、羊水染色体核型分析等,用于确诊胎儿是否染色体异常。一般选择孕6~8周的绒毛,16~20周羊水,孕20周左右的脐血为宜。
二、遗传性代谢缺陷病的产前诊断
遗传性代谢缺陷病,又称为先天性代谢病,是由于基因突变导致某种酶或结构蛋白的缺失,代谢过程受阻,造成某些代酣产物积累或缺乏.从而出现相应的临床症状。先天性代谢病一般占出生总数的1.8%,目前能用生化方法检测的有200多种,其中约50%为常染色体显性遗传,40%为常染色体隐性遗传,10%为性连锁遗传,以X伴性遗传为多见。定性或定量检测人体体液或组织中的某些代谢产物或测定其酶活性,往往是发现某些遗传病的线索。
1.代谢物或酶活性检测临床检测多样,以下仅介绍一些常见、操作简便的方法。
(1)粘多糖定性试验:
1)检测方法:常用甲苯胺蓝法,在酸性条件下,粘多糖分子的酸性基团与甲苯胺蓝作用,产生异染现象而出现紫色反应。
2)标本:尿液,羊水。
3)参考范围:阴性。
4)临床诊断意义及评价:①本试验适用于临床筛选。②强阳性对于脂肪软骨营养良症等粘多糖代谢障碍疾病具有一定诊断价值。但尿液中粘多糖含量增多也可见于结缔组织疾病和肾炎等,无特异性。③羊水中粘多糖含量常随妊娠时间不同而变化,易出现假阳性。
(2)果糖定性试验:
1)检测方法:尿液果糖在强酸作用下生成5-羟甲基糠醛。后者与间苯二酚共热,产生深红色沉淀。
2)标本:尿液。
3)参考范围:阴性。
4)临床诊断意义及评价:先天性1,6二磷酸酶缺乏症患者尿液果糖定性试验结果常阳性,严重肝功能衰竭、糖尿病患者尿液也可呈阳性。
5)方法学评价及问题:正常人进食大量水果后也可呈阳性。糖尿病患者尿液中通常果糖、葡萄糖共存,可在尿中加入新鲜酵母保温发酵除去葡萄糖后再作试验。
(3)半乳糖定性试验:
1)检测方法:尿液或羊水中半乳糖上的醛基与苯肼共热后多次脱水,形成糖脎结晶。30分钟内出现黄色沉淀,冷却后有结晶析出者为阳性。
2)标本:尿液,羊水。
3)参考范围:阴性。
4)临床诊断意义及评价:①尿液半乳糖定性试验阳性可见于1-磷酸半乳糖尿苷转移酶缺乏症、先天性半乳糖血症,严重肝病患者尿液也可呈阳性。②正常妊娠的羊水中半乳糖测不出或含量低微,先天性半乳糖代谢障碍的胎儿可引起羊水中半乳糖含量改变,当筛查出羊水中半乳糖含量增高时,最好通过用培养3~5周的羊水细胞来测定出转移酶的话力,以早期诊断患病胎儿。
5)方法学评价及问题:苯肼醋酸溶液宜新鲜配制。高浓度葡萄糖影响本试验,因此,尿中若含有大量葡萄糖时,最好加新鲜酵母保温发酵,除去葡萄糖后再作试验。
(4)戊糖定性试验:
1)检测方法:采用二羟基甲苯法,戊糖与盐酸共热形成麸醛后再与二羟基甲苯作用,形成绿色化合物。
2)标本:尿液。
3)参考范围:阴性。
4)临床诊断意义及评价:尿液戊糖定性试验阳性可见于先天性戊糖尿症。
5)方法学评价及问题:同尿液半乳糖定性试验。
(5)胱氨酸定性试验:
1)检测方法;采用亚硝基铁氰化钠法,尿液中胱氨酸被氰化钠还原成半胱氨酸后,与亚硝基铁氰化钠反应,形成紫红色化合物。
2)标本:尿液。
3)参考范围:阴性。
4)临床诊断意义及评价:尿液胱氨酸定性试验阳性见于胱氨酸尿症患者。
5)方法学评价及问题:本试验易受酮体干扰。氰化钠有剧毒,注意防范措施。
(6)苯丙酮酸定性试验:苯丙酮酸是苯丙氨酸的代谢产物。当L-苯丙氨酸羟化酶缺乏时,血液中的苯丙氨酸因不能转变为酪氨酸而堆积,只有小部分随尿液排出,大部分则通过转氨基作用形成苯丙酮酸后再由肾脏排出。
1)检测方法:采用三氯化铁法,苯丙酮酸在酸性条件下与三氯化铁生成苯丙酮酸烯醇基和Fe3+的蓝绿色螯台物,其颜色深浅与尿液中苯丙酮酸含量有关。
2)标本:尿液。
3)参考范围:阴性。
4)临床诊断意义及评价:尿液苯丙酮酸定性试验阳性见于苯丙酮尿症患者,但阴性不能排除苯丙酮尿症。此外,酪氨酸血症、新生儿苯丙氨酸血症等也可出现苯丙酮酸尿。
5)方法学评价及问题:①尿液要新鲜,尿中含有水杨酸制剂、氯丙嗪及胆红素时,可呈假阳性。②本法灵敏度约100mg/L,阳性标本可做系列稀释进行粗略定量,但新生儿在出生后的6周内不易查出,出生6周后检查为宜。③用2,4-二硝基苯肼盐酸盐与尿液等量混合的方法也可检测苯丙酮酸,阳性者呈黄色浑浊反应。
(7)葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)测定: