1、胎儿畸形与染色体病,湖北省妇幼保健院遗传中心 宋婕萍,染色体的基础知识,染色体是细胞分裂时遗传物质存在的特定形式,是间期细胞染色质多级螺旋折叠的结果。1956年，Tjio和Leven证实人类染色体数目为46条（23对），配子为单倍体，含23条染色体。一个体细胞中特定数目和大小的染色体称核型。,染色体的基础知识,男性核型为46,XY 女性核型为46,XX 1号22号男女共有称为常染色体 X、Y染色体与性别有关称为性染色体 同一对染色体又称为同源染色体 ,一条来自父方，一条来自母方,染色体病的基础知识,染色体病(chromosomal disease)染色体数目或结构异常所致的疾病，主要分为常染色
2、体病、性染色体病、携带者三大类。 染色体病的发生率流产胚胎占50%、死产婴占8、新生儿死亡者占6、新生活婴占5-10、一般人群占5；,染色体病的基础知识,常染色体病(autosomal disease)由于1-22号染色体先天性数目异常或结构畸变所引起的疾病，已记载常染色体综合征108个 。 常染色体病的临床表现先天性非进行性的智力异常，生长发育迟缓，常伴有五官、四肢、内脏等方面的畸形。,染色体病的基础知识,包括：单体综合征某号染色体仅含1条（21号单体、22号单体） 三体综合征某号染色体有3条（7号、8号、9号、13号、14号、18号、19号、20号、21号、22号三体） 部分单体综合征某一
3、条染色体某一区带有缺失（涉及到每条染色体） 部分三体综合征某一条染色体的某一区带有3份（涉及到每条染色体）,染色体病的基础知识,性染色体病(sex chromosomal disease)是由于X和Y染色体先天性数目异常或结构畸变所引起的疾病。已记载性染色体综合征。 性染色体综合征的共同临床特征性发育不全或两性畸形，有的患者仅表现出生殖力下降、继发性闭经、智力稍差、行为异常等。,几种常见的染色体病,一、唐氏综合征,唐氏综合征是人类中最常见的一种染色体病，发病率约1/700-800。1866年英国医生LangdomDown 首次对此病进行临床描述，故称为Downs Syndrome。1959年L
4、ejeune首先发现本病的病因是多了一条21号染色体，将其命名为21三体综合征。,唐氏综合症,出生发病率: 1/700是由于第21号染色体异常导致疾病发生智力低下(智商通常 50)先天性心脏发育畸形 (35%)消化系统发育畸形(6%)听力障碍视力障碍 (70%)白血病(1%),唐氏综合征患儿,二、爱德华氏综合征 (18-三体),18三体综合征是由于多了一条18号染色体所致的疾病，有Edwards在1960年首先报道。,爱德华氏综合征,出生发病率 1 : 6000 - 8000预产期存活率16% 存活到孕中期5% 存活到预产期 总是在出生后一年内死亡，通常只有几天存活期男女比例为1：3,爱德华氏
5、综合征的临床表现,颅面畸形：耳位低、眼裂小、腭弓高而窄、小颌严重智力低下生长发育不良手足姿势异常，足跟突出，足底似摇椅状，指/趾甲发育不良心脏畸形：室缺、房缺、动脉导管未闭其他：单脐动脉、脐膨出、肾积水、多囊肾等,三、13三体综合征,体细胞多了一条13号染色体。发病率：新生儿的1/5000预后差：生后一个月内死亡率达82%，六个月以上生存率为5%。,13三体综合征临床表现,中枢神经系统：全前脑畸形（80%）、严重的智力障碍颅面畸形：小头、小眼畸形、虹膜缺损、唇腭裂心脏异常：80%为室缺手足：通贯掌、手指弯曲、多指（趾）、足跟后突其他：单脐动脉、腹股沟疝等,5P部分单体综合征,1963年Leje
6、une发现,并根据这些病例有类似猫叫样哭声,特殊面容和智力低下命名为猫叫综合征。其发病率为1/50000，大部分可活到儿童期。染色体核型为46，XX（XY），5p-,5P部分单体综合征,临床表现由于喉肌发育不良致哭声似猫叫眼距宽，外眼角下斜，耳位低，腭弓高，小下颌第5指弯，内弯先心，以室缺和动脉导管未闭脑积水、白内障、斜视等,胎儿染色体病的产前筛查,产前诊断(Prenatal Diagnosis)是指对胎儿进行先天性缺陷和遗传性疾病的诊断。产前诊断技术项目包括遗传咨询、医学影像、生化免疫、细胞遗传和分子遗传。,产前筛查(Prenatal Screening)是指通过简便、经济和较少创伤的检测方
7、法，从孕妇群体中发现某些怀疑有先天性缺陷和遗传性疾病胎儿的高危孕妇，以便进一步明确诊断。,产前筛查基本原则：,疾病：认识明确，可确诊发病率：已知伦理：后续手段为社会/医生接受设备：容易获得检测：安全、简单结果：正常人群和患病人群的分布已知；两者交界区足够小；合适的切值。Pr. Wald Oxford Press.,一、以孕妇年龄作为筛查指标,唐氏综合征（DS）的发病率随孕妇年龄增高而增高。孕妇年龄20-25岁时出生DS患儿的风险为1/1600；25-30岁时为1/1350；30-35岁是约为1/800；孕妇年龄为35岁时，发病率约1/380，40岁时约1/110，比30岁时增加了8倍。,唐氏综
8、合症的风险率与孕妇年龄的关系,一般认为35岁以上的孕妇是唐氏综合征的高危人群，是进行羊膜腔穿刺的指征。但是，统计资料显示仅以孕妇年龄35岁作为筛查指标，DS的检出率只有31%，也就是说69%的DS儿是在年龄小于35岁的孕妇人群中。因此，单用年龄指标不是一个好的筛查指标。,二、利用孕妇血清标志物筛查唐氏综合征,1984年英国Merkatz和他的同事最先发现了怀有DS胎儿的孕妇血清AFP会降低，建议将AFP作为35岁以下孕妇DS的筛查指标。这一发现很快被其他实验室证实。,1987年Begart发现怀有DS儿的母血清中的绒毛膜促性腺激素（hCG）的水平是正常孕妇的2倍，以母龄结合hCG检测，唐氏综合
9、征的筛查率可达到63%。,随后，科学家发现怀有DS儿的母血清中游离雌三醇（uE3）的水平比正常低25%，1988年Wald提出AFP、hCG、uE3三联的筛查方法。到90年代，妊娠相关蛋白（PAPP-A），抑制素A（inhibin A）相继用于DS的筛查。,1、甲胎蛋白（AFP）,AFP是胎儿血清中最常见的蛋白质，早孕期由卵黄囊产生，晚孕期由胎儿肝脏大量产生。胎儿血中的AFP经排尿进入羊水并通过胎盘屏障渗入母血。,孕6周即可在母血中测出AFP，孕11-20周，AFP浓度呈线性升高，孕20周后逐渐下降，孕28-32周时达到相对稳定。分娩后几天降为0。故母血中AFP的检测在孕14-20周进行。,当
10、胎儿患唐氏综合征时，由于胎儿身体发育迟缓，组织器官发育不全，肝脏、胎盘的功能不良，合成AFP能力降低，致使孕中期母血清AFP水平下降。,当胎儿出现开放性神经管缺损或腹壁缺损时，破坏了阻止AFP外溢的胎儿屏障，使胎儿体内高浓度的AFP释放，渗透入母体循环，引起母体血清中的AFP显著升高。因此，AFP也可作为神经管畸形的筛查指标。,2、绒毛膜促性腺激素（hCG）,绒毛膜促性腺激素（hCG）是胎盘滋养层分泌的一种糖蛋白，由和亚基组成，两个亚基可彼此结合，也可游离于血液中。孕妇血清中的hCG主要以完整的形式存在，游离-hCG占总hCG的1-8%。,HCG在受孕后6-8天产生，孕50-80天达到高峰，以
11、后逐渐下降，大约20周达到相对稳定。,胎儿患DS时，胎盘重量低于正常水平，组织器官发育不全，肝脏、胎盘的功能不良，hCG浓度下降比正常晚3周左右，致使孕中期母血清hCG水平上升，孕中期怀DS儿孕妇血清游离的-hCG浓度比正常至少高2倍。,3、 游离雌三醇（uE3）,游离雌三醇（uE3）全部或部分来源于胎儿和胎盘，以游离形式直接由胎盘分泌进入母体循环，母体血清uE3水平随着孕周的增加而增长，故可作为胎儿代谢变化的敏感指标。,当胎儿患DS时母血中其水平比正常孕妇低25%，推测可能与胎儿生长迟缓，部分或全部脏器不成熟有关。,4 、妊娠相关蛋白（PAPP-A）,PAPP-A是孕早期最有效的筛查指标。它
12、是一个大分子蛋白复合物，来源于绒毛膜周围纤维蛋白。在早孕时孕妇血中即可测得，浓度随孕周增加而上升，足月时达高峰，产后2-3天在母血中测不出。,PAPP-A可能具有免疫抑制、保护胎儿免遭排斥的作用。当自然流产、异位妊娠、IUGR、胎死宫内时，母血PAPP-A呈低值，可能与胎盘功能不足使其合成减少有关。,5、抑制素A（inhibin A）,抑制素A（inhibin A）是一种二聚体的糖蛋白，妊娠期由黄体即而胎盘合成。它与hCG相同，在怀有DS儿的孕妇血清中，孕早期inhibinA无明显变化，但孕中晚期明显升高。,有人认为inhibin A与AFP、hCG、uE3三联筛查组成四联筛查可提高检出率，降
13、低假阳性率。也有学者认为inhibin A与hCG有很强的相关性，因此四联筛查意义不大。,6、尿的高糖化hCG,尿的hyperglycosylated hCG 是一种带有变异寡聚糖侧链的hCG形式，在怀有DS儿的孕妇尿中其浓度明显升高。 Cole等报道:孕中期DS孕妇尿中其浓度9.5倍与正常孕妇。采用该指标单项筛查DS，检出率达80%，假阳性率5%。,7、其他标志物,尿-core hCG：是存在于尿中的hCG 亚单位的降解产物，在怀有DS儿的孕妇尿中其浓度明显升高，可达6倍左右。妊娠特异蛋白1（SP1）在妊娠9周以内是一个具有很强鉴别能力的血清标志物，它由胎盘产生，在怀有DS儿的孕妇尿中其浓度
14、明显降低。血清孕酮，碱性磷酸酶（ALP），癌抗原-125(CA-125),缺口游离-hCG等。,唐氏综合征的产前筛查方案,早孕期筛查（ 8-13周） 检测血清标志物PAPP-A和f-hCG。1.保密性2.终止妊娠较安全3.不能筛查NTD，因为AFP在15周之前没有意义,早孕期筛查,用PAPP-A和freehCG二联筛查，平均检出率为60%（55%63%），假阳性率为5%（Wald et al.,1995；Krantz et al.,1996；Berry et al.,1997；Biagiotti et al。，1998；Haddow et al.,1998）,唐氏综合征的产前筛查方案,孕中期（
15、14-20周） 血清AFP、hCG二联筛查孕中期（14-20周） 血清AFP、hCG、uE3三联筛查。,DS筛查检出率,血清标志物的检测方法,1、化学发光法 2、酶免疫法 3、金标法 4、时间分辨免疫荧光法,中值倍数（MOM，Multiple of media）,通过测定相应孕周筛查人群的血清标志物水平确定不同孕周的中值。中值建立后，对某一孕妇的血清标志物水平就可以用中值的倍数（MOM）表示，即用测出的值除以相应孕周的中值。,三、超声检查在唐氏综合征筛查中的应用,通过超声定量分析胎儿发育的各项发育指标，对胎儿DS的产前筛查具有重要的临床意义。,遗传学超声标记物,1、 胎儿颈部透明带厚度（NT，
16、Nuchal Translucency） 指颈椎部位皮肤与颈椎软组织间的最大透亮厚度。Benacerraf等首次报道孕中期超声波检查发现DS儿颈后皮肤及软组织厚度增加。,遗传学超声标记物,在孕10-13周NT3mm，孕14周以上6mm，提示胎儿为DS患儿的风险增高。有报道，在早孕期检测血清标志物（PAPP-A和f-hCG）联合NT测量，检出率可达到88%。NT是早孕期唐氏综合征筛查的一个重要指标。,遗传学超声标记物,2、鼻骨缺如。 3、脉络丛囊肿，特别是双侧且持续到26周仍不消退 4、胎儿双顶径与股骨比值大于等于1.5SD,遗传学超声标记物,5、胎儿股骨或肱骨长度小于等于相应孕 周均值的2SD
17、 HL=-6.30134+BPD0.77612 FL=-8.07895+BPD0.8548 测量的HL，FL值与预期值之比小于0.9,遗传学超声标记物,6、肠腔内强回声团； 7、心内强回声团，尤其是右心室内或双心室内出现时 8、肾盂增宽、脑室扩大等。 9、手发育异常：姿势、手指异常屈曲,各项超声标记物联合应用可提高筛查的敏感性，降低假阳性率。Benn等报道联合应用三项超声标记物：NT+BPD/FL+BPD/HL，筛查率达到79.9%，假阳性率6.7%。,开放性神经管缺陷的产前筛查,神经管缺陷（NTD）是出生缺陷最常见的类型之一，是由于受精后20-24天内神经盘折叠过程中神经管不能闭合而产生。,
18、1977年首次报道血清中AFP水平升高和开放性神经管畸形有关，因为开放性损伤时胎儿体内高浓度的AFP有可能通过胎儿血液循环到达羊水，再通过羊膜渗入母体循环，引起母体血清中的AFP显著升高。,因此通过检测母血清中AFP浓度可以进ONTD的产前筛查，它可以检出80-90%的开放性神经管缺陷。在英国，由于开展了血清筛查其NTD胎儿的出生率从1960年的1/350降至1987年的1/2500，说明AFP是一个很有效的筛查指标。,18三体的产前筛查,18三体也可以用血清三联筛查，怀有18三体胎儿的孕妇血清hCG、AFP和uE3水平降低，以AFP0.75MOM；hCG0.55MOM；uE30.60MOM为
19、切割值可检出60-80%的18三体。,产前血清标志物筛查的影响因素,1孕周估计误差 由于血清中生化指标的正常值与孕周密切相关，所以孕周估计错误将直接导致假阳性或假阴性的结果。目前B超检测胎儿双顶径被公认为确定孕周的最好方法。,2. 多胎的影响 双胎或多胎妊娠时，血清生化指标明显高于单胎妊娠。双胎的DS检出率要低于单胎。,双胎的筛查,Neveux等（1996）曾按单胎的切割值计算了双胎妊娠的DS检出率。单卵双胎为73%，而双卵双胎仅为43%Spencer等曾用free hCG和AFP二联对420例双胎妊娠筛查并于6661例单胎妊娠相对照，经过双胎校正MOM后，检出率仅为51%。,双胎的筛查,双胎
20、的DS检出率低于双胎1991年Rodis等报道，双胎妊娠对于每个胎儿来讲。其DS的风险相当于32岁双胎妊娠和35岁单胎妊娠的风险，可直接做羊水穿刺。鉴于此，ACOG（2001）建议对33岁双胎妊娠的妇女行羊水穿刺。如果能确认双羊膜囊，31岁双胎妊娠的风险近于35岁妊娠的风险，为1:315,3. 孕妇体重 孕妇体重过重由于稀释作用可使AFP、uE3、hCG水平降低。,4. 母亲自身疾病 孕妇患有一些其他疾病时，可影响生化指标。如孕妇为胰岛素依赖性糖尿病时，母血清AFP比正常同孕周孕妇低20%，而uE3和hCG水平升高。,6种族差异 不同种族的人群正常值不同，AFP在亚洲及黑人的水平较西班牙人和白
21、种人高，hCG在非裔美国人中较高。因此，不同种族人群应建立自己的正常值,7.母亲吸烟 使MSAFP升高3% 使hCG降低3% 使uE3降低23%,8. IVF与自然妊娠相比， hCG明显升高而MSAFP明显降低。 孕早期PAPP-A降低。 NT没有明显差异,关于产前筛查,用于识别怀有先天缺陷儿的孕妇: 不是确诊 存在一些不确定因素:会出现假阳性和假阴性遗传咨询: 孕妇在自愿的前提下参加筛查,胎儿染色体疾病的产前诊断,细胞遗传学分析,1. 羊水细胞培养及染色体分析 羊膜腔穿刺术（Amniocentesis）是最常用的侵袭性产前诊断技术，50年代中期首先应用于临床进行胎儿性别鉴定及胎儿Rh溶血性疾
22、病的诊断。1966年成功应用于羊水细胞培养及胎儿核型分析。 穿刺适宜时间：孕1620周,早期羊水穿刺（孕0 - 14周），但对其安全性看法不一，大部分学者认为早孕期羊穿难度大，胎儿丢失率高，且羊水内活力细胞是随着孕周增加而增加的，故早孕羊水细胞培养失败率会增加。,羊膜腔穿刺禁忌证,1.术前感染未治愈或手术当天感染及可疑感染者。 2.中央性前置胎盘或前置、低置胎盘有出血现象。 3.先兆流产未治愈者。,羊水细胞培养方法常用的有两种： （1）培养瓶法 ： 细胞收获之前一般需要培养12天左右。培养瓶法要求培养时同时接种个培养瓶，对每一培养瓶分别进行细胞收获与染色体分析。,（2）盖玻片法： 系将羊水细胞
23、直接接种于含培养液的玻片上进行培养，当细胞增殖分裂到一定的时候进行原位收获。一般只需周左右即可收获细胞。,2绒毛细胞染色体制备,绒毛活检（chorionicvillus sampling , CVS）应用于早孕期染色体的产前诊断。 （1）采样时间： 多数主张活检在妊娠8-11周之间进行。 （2）采样方法： 超引导下经宫颈或经腹部两种途径。,（3）采样量：染色体分析约需绒毛10mg，DNA分析5mg绒毛即可，而生化测定也仅需3-5mg组织。故一次绒毛活检获取20mg左右的绒毛组织可满足任何产前诊断的需要 。,（4）并发症 在10-12周内进行CVS，肢体发育缺陷（LRD）发生率为1：3000；小
24、于10周行CVS，LRD发生率为1-2%。 流产率约为1%。,3脐血管穿刺术及脐血细胞染色体制备,1.脐血管穿刺取血的时间 可从妊娠7周开始直至足月 。 2.应用 (1)快速胎儿核型分析 (2)胎儿RBC压迹、血小板计数等 (3)血红蛋白病等的胎儿血液系统疾病的产前诊断,(4)宫内感染的产前诊断 (5)胎儿甲状腺功能的诊断 (6)先天性代谢性疾病的诊断和风险估计 （7）对羊水或绒毛检查失败的补救,3.胎儿细胞的鉴定 (1)涂片检查 胎儿血中可见有核红细胞 (2)碱变性实验 胎血在NaOH中保持粉红色 (3)胎儿红细胞MCV大于115,成人小于85,4. 穿刺并发症 穿刺部位出血，脐带血肿、短暂性胎心减慢、感染、流产及胎死宫内等。 大多数并发症均为短暂性及非致死性，胎儿流产率约为1-2%。,分子遗传学技术,荧光原位杂交技术（FISH）孕妇外周血分离胎儿细胞基因诊断技术植入前遗传学诊断（PGD）,谢谢大家,
