王華銘,劉新秀,王文華,辜秋陽(yáng),韋娟冰

(福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 a.超聲影像科；b.檢驗(yàn)科；c.婦產(chǎn)科 350005)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)畸形是由于各種因素作用于發(fā)育中的胚胎而引起的一種先天性畸形，常表現(xiàn)為脊髓及腦結(jié)構(gòu)的發(fā)育異常合并脊柱或顱骨的畸形[1]。在我國(guó)，CNS畸形發(fā)生率居胎兒先天性畸形的第二位，約占全部畸形的20%～25%[2]。這些患兒大多無(wú)法根治，預(yù)后差，減少CNS畸形兒的出生是最有效的預(yù)防手段。超聲能清楚地檢測(cè)出胎兒顱骨強(qiáng)回聲環(huán)及顱內(nèi)結(jié)構(gòu)的發(fā)育情況，利用產(chǎn)前超聲能發(fā)現(xiàn)CNS畸形兒，達(dá)到出生前診斷，阻止嚴(yán)重患兒出生的目的[3]。CNS畸形的病因復(fù)雜，遺傳物質(zhì)異常是常見(jiàn)病因，因此通過(guò)對(duì)畸形兒的遺傳病因?qū)W研究，能提高對(duì)CNS畸形的認(rèn)識(shí)，從而提升對(duì)疾病的診斷并為臨床提供遺傳咨詢(xún)信息。本研究運(yùn)用產(chǎn)前超聲的多切面全孕周動(dòng)態(tài)觀察胎兒CNS結(jié)構(gòu)的發(fā)育情況，評(píng)估不同類(lèi)型CNS畸形的最佳檢出孕周，并通過(guò)染色體核型分析及染色體微陣列分析(chromosome microarray analysis,CMA)對(duì)CNS畸形兒的超聲表型和基因型進(jìn)行關(guān)聯(lián)性研究。探討產(chǎn)前超聲聯(lián)合胎兒遺傳學(xué)檢測(cè)技術(shù)在CNS畸形兒中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2016年6月至2019年12月于福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)前篩查及診斷的單胎妊娠孕婦126例。根據(jù)超聲檢查結(jié)果將孕婦分組：CNS畸形組：超聲診斷胎兒CNS畸形；其他畸形組：超聲診斷胎兒CNS正常但具有其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或軟指標(biāo)異常；對(duì)照組：超聲診斷胎兒結(jié)構(gòu)/軟指標(biāo)正常但具有其他染色體異常高風(fēng)險(xiǎn)因素(唐篩高風(fēng)險(xiǎn)、不良孕產(chǎn)史等)。

1.2 方法 分析CNS畸形組胎兒的畸形種類(lèi)、檢出孕周、畸形數(shù)量、受累部位、妊娠結(jié)局。經(jīng)知情同意后對(duì)3組孕婦進(jìn)行染色體核型分析，分析不同組間染色體異常發(fā)生率的差異，并對(duì)核型分析正常的CNS畸形兒進(jìn)一步行CMA檢測(cè)。隨訪妊娠結(jié)局及患兒出生后情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，數(shù)據(jù)采取描述性統(tǒng)計(jì)。計(jì)數(shù)資料以n(%)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；多個(gè)樣本率間的多重比較采用χ2分割法，檢驗(yàn)水準(zhǔn)均取雙側(cè)α'=α/A，A=k(k-1)/2+1，k為樣本率的個(gè)數(shù)，若P<α'，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 CNS畸形兒超聲檢出結(jié)果 共檢出30例CNS畸形兒，其中早孕期檢出9例，主要為神經(jīng)管缺陷；中孕期檢出18例，主要為脊柱裂及腦中線結(jié)構(gòu)異常所致的畸形；晚孕期檢出3例，主要為腦室系統(tǒng)擴(kuò)張及腦積水。單發(fā)畸形11例，兩處及以上多發(fā)畸形19例，伴發(fā)顏面部畸形及循環(huán)系統(tǒng)畸形為主。

圖1 神經(jīng)管缺陷超聲圖像

2.2 染色體核型分析檢測(cè)結(jié)果 CNS畸形組檢出染色體核型異常胎兒10例，檢出率為33.3%(10/30)；其他畸形組檢出染色體核型異常胎兒11例，檢出率為30.6%(11/36)；對(duì)照組檢出染色體核型異常胎兒5例，檢出率為8.4%(5/60)。3組異常核型的檢出率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。采用χ2分割法進(jìn)行組間兩兩比較，CNS畸形組、其他畸形組與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，CNS畸形組與其他畸形組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 不同組間異常核型檢出比較

2.3 CNS畸形兒CMA檢測(cè)結(jié)果 CMA共檢測(cè)20例核型分析正常的CNS畸形兒，檢出致病性CNVs 2例，檢出率為10%。通過(guò)CMA檢測(cè)，將CNS畸形兒染色體異常的檢出率提高到40%。2例檢出致病性CNVs胎兒均為HPE。

2.4 CNS單發(fā)畸形與多發(fā)畸形的染色體異常分析 30例行遺傳物質(zhì)檢測(cè)的CNS畸形兒中單發(fā)畸形11例，染色體異常檢出率為27.3%(3/11)；多發(fā)畸形19例，染色體異常檢出率為47.4%(9/19)。兩組染色體異常檢出率存在差異，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 CNS單發(fā)畸形與多發(fā)畸形染色體異常檢出分析

2.5 不同類(lèi)型CNS畸形的染色體異常分析 30例行遺傳物質(zhì)檢測(cè)的CNS畸形兒中神經(jīng)管畸形15例，染色體異常檢出率為13.3%(2/15)；腦發(fā)育異常胎兒15例，染色體異常檢出率為66.7%(10/15)。兩組染色體異常檢出率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 神經(jīng)管畸形胎兒與腦發(fā)育異常胎兒染色體異常檢出分析

3 討 論

胚胎于受精第3周開(kāi)始，在基因調(diào)控下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)由外胚層細(xì)胞分裂、分化，并于孕11周左右大腦的各個(gè)原基已基本形成，為CNS畸形的早期篩查提供胚胎學(xué)基礎(chǔ)[4]。1989年Rottem等[5]用陰道超聲于孕11周檢測(cè)出無(wú)腦畸形胎兒。本研究CNS畸形兒中早孕期檢出的畸形主要為前神經(jīng)管缺陷，中孕期檢出的畸形主要為脊柱裂和腦中線結(jié)構(gòu)異常所致的畸形，晚孕期檢出的畸形主要為腦室系統(tǒng)擴(kuò)張、腦積水及顱內(nèi)出血。由于前神經(jīng)管缺陷常缺乏明顯的頭顱強(qiáng)回聲環(huán)且顱內(nèi)結(jié)構(gòu)多被破壞，因此在早孕期即可明確診斷。雖然孕9周后即可顯示胎兒脊柱，但由于胎兒過(guò)小、骶尾部脊柱顯示欠清晰等原因，僅能檢測(cè)出嚴(yán)重的開(kāi)放性脊柱裂，對(duì)隱性及微小脊柱裂的診斷應(yīng)通過(guò)經(jīng)陰道超聲或待中孕期進(jìn)一步確診。此外，部分顱腦結(jié)構(gòu)在中孕期才發(fā)育完全，如胼胝體的發(fā)育時(shí)期一般在孕12～20周左右[6]，因此，應(yīng)在妊娠20周后才能對(duì)胼胝體缺如做出診斷。胎兒顱內(nèi)出血常由于腦血管畸形或妊娠期腦血管壓力突然改變所致，主要發(fā)生在孕24～32周，故在中晚孕期超聲觀察到顱內(nèi)不明原因的腦室增寬并有強(qiáng)回聲充填時(shí)，應(yīng)考慮此類(lèi)畸形的發(fā)生。

CNS的發(fā)育于妊娠3～9周開(kāi)始在基因的調(diào)控下有序進(jìn)行著，并于妊娠11周左右神經(jīng)系統(tǒng)雛形結(jié)構(gòu)建立，在此時(shí)期最易受內(nèi)外因素的影響而導(dǎo)致CNS畸形的發(fā)生。Herrera等[7]對(duì)55例CNS畸形兒進(jìn)行染色體核型分析，發(fā)現(xiàn)其異常核型的發(fā)生率為13.0%。本研究中CNS畸形組、其他畸形組及對(duì)照組異常核型檢出率分別是33.3%、30.6%及8.4%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；不同組間異常核型檢出率的兩兩比較，發(fā)現(xiàn)CNS畸形組與其他畸形組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.0125)，CNS畸形組與對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.0125)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的CNS畸形伴發(fā)的非整倍體類(lèi)型也不一樣，脊柱裂及Dandy-walker畸形以18-三體綜合征為主，前腦無(wú)裂畸形(holoprosencephaly,HPE)以13-三體綜合征及為主，腦室系統(tǒng)增寬、脈絡(luò)叢囊腫等CNS微小畸形以21-三體綜合征為主。因此，在產(chǎn)前超聲檢查出胎兒CNS畸形后，建議進(jìn)一步行染色體核型分析的檢測(cè)，兩者結(jié)合有助于疾病的診斷并明確致畸病因，為產(chǎn)前遺傳咨詢(xún)及臨床處理提供科學(xué)的依據(jù)。

在染色體異常中，除了染色體核型異常外，由拷貝數(shù)變異(copy number variations,CNVs)引起的微缺失微重復(fù)綜合征(microdeletion/microduplication syndrome,MD)也是導(dǎo)致胎兒畸形的常見(jiàn)遺傳因素。由于核型分析的分辨力有限，一般在10Mb以上，不能檢測(cè)出MD等微小染色體結(jié)構(gòu)的異常，需分辨力更高的CMA進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)。Wapner等[8]在核型分析正常的胎兒中進(jìn)行CMA檢測(cè)，仍檢出6.0%由致病性CNVs引起的MD可導(dǎo)致胎兒結(jié)構(gòu)畸形。本組資料中20例核型分析正常的病例進(jìn)一步行CMA檢測(cè)，檢出2例MD，與染色體核型分析相比，CMA將CNS畸形兒染色體異常的檢出率提高了6.7%(2/30)。2014年，Nevado等[9]總結(jié)了MD常導(dǎo)致的CNS畸形類(lèi)型，其中以HPE及Dandy-walker畸形最常見(jiàn)。因此，在CNS畸形的診斷中特別是HPE等腦中線結(jié)構(gòu)異常的畸形，即使染色體核型分析正常也不能否定其發(fā)生染色體微缺失微重復(fù)的可能，應(yīng)聯(lián)合應(yīng)用CMA檢測(cè)進(jìn)一步排除是否含有導(dǎo)致畸形發(fā)生的微缺失微重復(fù)片段，為患者提供更精確的診斷。

郭依琳等[10]研究發(fā)現(xiàn)，胎兒結(jié)構(gòu)畸形的數(shù)目增多，其染色體異常的檢出率也隨之增高。本研究中30例接受遺傳物質(zhì)檢測(cè)的CNS畸形兒，根據(jù)結(jié)構(gòu)畸形的數(shù)目分為單發(fā)畸形及多發(fā)畸形，單發(fā)畸形11例，染色體異常檢出率27.3%(3/11)，多發(fā)畸形19例，染色體異常檢出率47.4%(9/19)，多發(fā)畸形組染色體異常檢出率略高于單發(fā)畸形組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2019年，謝小雷等[11]報(bào)道單發(fā)CNS畸形的異常核型檢測(cè)率為8.51%，多發(fā)畸形為36.84%。這與本研究結(jié)果不同，這可能是由于樣本量相對(duì)較少，在今后工作中將繼續(xù)積累相關(guān)病例進(jìn)一步研究。

根據(jù)神經(jīng)管的發(fā)育將30例接受遺傳物質(zhì)檢測(cè)的CNS畸形兒分為神經(jīng)管缺陷和腦發(fā)育異常兩類(lèi)，神經(jīng)管缺陷15例，染色體異常檢出率為13.3%(2/15)；腦發(fā)育異常15例，染色體異常檢出率為66.7%(10/15)，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。孫世宇等[12]進(jìn)行254例CNS畸形兒的染色體核型分析中發(fā)現(xiàn)神經(jīng)管畸形兒核型異常檢出率為2.43%，而腦發(fā)育異常兒核型異常檢出率為29.16%。這與本研究結(jié)果相符，提示腦發(fā)育異常胎兒染色體異常發(fā)生率明顯高于神經(jīng)管畸形胎兒。

綜上所述，通過(guò)產(chǎn)前超聲能盡早地發(fā)現(xiàn)CNS畸形，并且早孕期常檢出神經(jīng)管缺陷及無(wú)葉型HPE，中孕期常檢出脊柱裂及腦中線結(jié)構(gòu)異常，晚孕期常檢出腦積水及顱內(nèi)出血。隨著CNS畸形病因研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)CNS畸形常與染色體異常有關(guān)，且不同類(lèi)型CNS畸形染色體異常的發(fā)生率不同，腦發(fā)育異常明顯高于神經(jīng)管缺陷。