- 臨床檢驗一萬個為什么：遺傳檢驗分冊
- 傅啟華 徐晨明 余永國
- 19字
- 2020-03-06 16:41:11
第三章 孕前/產前遺傳性疾病的篩查和診斷
第一節 孕前篩查與診斷
153.為什么有必要對育齡夫婦進行孕前篩查
答：孕前篩查是指通過生化檢測、分子檢測、影像學檢查等方法，幫助育齡夫婦了解生育風險的一種普篩性檢查，包括常規生化篩查、病毒檢查、超聲檢查、內分泌篩查和遺傳篩查等。孕前篩查不同于常規體檢，孕前篩查是為了生育健康嬰兒而主要針對生殖系統和遺傳因素所做的檢查。孕前篩查一般建議在孕前3～6個月開始，包括夫妻雙方。孕前篩查是出生缺陷的一級預防措施，可以最大程度的避免有先天性疾病患兒的出生，因此有必要對育齡夫婦進行孕前篩查。
154.為什么要實行出生缺陷的 “三級預防”
答：為減少出生缺陷的發生，世界衛生組織（WHO）提出了出生缺陷 “三級預防”策略。
一級預防指通過健康教育、選擇最佳生育年齡、遺傳咨詢、孕前保健、合理營養、避免接觸放射線和有毒有害物質、預防感染、謹慎用藥、戒煙戒酒等孕前階段綜合干預，減少出生缺陷的發生；二級預防指通過孕期篩查和產前診斷識別胎兒是否存在嚴重先天缺陷，早期發現，早期干預，減少缺陷患兒的出生；三級預防指對新生兒疾病的早期篩查，早期診斷，及時治療，避免或減輕致殘，提高患兒生活質量。
在三級預防策略中，孕前一級預防是積極、主動、有效、經濟、無痛苦的預防措施，也最為重要。
155.為什么要進行孕前TORCH篩查
答：TORCH這一概念由Nahmias在1971年提出，是指可導致先天性宮內感染及圍生期感染而引起圍產兒畸形的一組病原體，包括弓形蟲（toxoplasma gondii，TOX）、風疹病毒（rubella virus，RV）、 巨細胞病毒（cytomegalovirus，CMV）、 單純皰疹病毒（herpes simplex virus，HSV）和其他，如人細小病毒B19等（O）。TORCH感染對孕婦本身影響較小，常缺乏明顯的臨床癥狀，不易識別。但病原體均可能通過胎盤垂直傳播給胎兒，在孕早期可致流產、胎兒多器官畸形，中晚期可致胎兒宮內發育遲緩、早產、死胎、死產及早期新生兒死亡，即使幸存，也有可能發生遠期后遺癥。有些病原體還可能通過孕婦下生殖道逆行擴散，引起胎兒感染以及胎兒分娩時的圍生期感染，導致流產、死胎等嚴重后果，因此，要進行孕前TORCH篩查。
156.為什么要進行孕前遺傳篩查
答：孕前遺傳篩查是對備孕夫妻進行染色體核型、特定基因或特定基因型進行檢測，以篩查攜帶潛在致病性染色體核型或基因型的個體，這種潛在致病性遺傳類型可以向下一代傳遞造成后代患病。雖然攜帶者本身并不發病，但可能會將致病基因變異遺傳給后代，導致后代發病。
據估計，全球出生人口中所有單基因遺傳性疾病的累積發生率高達1%，約占兒科門診的10%，約占嬰兒死亡原因的20%。大多數單基因遺傳性疾病危害嚴重，可致死、致畸或致殘，因此有針對性地檢測備孕夫妻攜帶者狀態，可幫助臨床判斷受檢者是否存在生育患某種遺傳性疾病后代的風險，防止此類遺傳性疾病的發生。
157.為什么要進行遺傳性疾病攜帶者篩查
答：遺傳性疾病攜帶者通常是指攜帶有隱性遺傳性疾病致病基因變異的個體。隱性遺傳性疾病攜帶者只遺傳了父親或母親一方的變異等位基因，通常不會發病，也沒有癥狀提示其為攜帶者，但攜帶者在生育時有50%的可能性將變異等位基因遺傳給下一代，使后代發生遺傳性疾病的風險增加。對遺傳性疾病潛在攜帶者進行篩查可以幫助夫妻了解他們是否攜帶有能使他們的孩子患某種遺傳性疾病的有害隱性致病基因變異，方便他們作出生育的決定。對于遺傳性疾病攜帶者夫妻生育前可以選擇產前診斷，以便患病胎兒能及早得到治療或選擇終止妊娠。
158.為什么遺傳性疾病攜帶者在人群中普遍存在
答：單基因遺傳性疾病種類繁多，大多數疾病患病后果嚴重，大多數人都是某些隱性遺傳性疾病致病基因變異的攜帶者。研究顯示，普通人群中平均每人攜帶2.8個（數量范圍：0～7個）可引起兒科嚴重隱性遺傳性疾病的致病基因變異，這就意味著看似健康的夫妻，也可能會非常巧合地攜帶了相同的致病變異位點，致使其后代有1/4的患病概率，這些都是常規體檢無法檢測出來的。根據 Baylor Miraca遺傳學實驗室 （https：//geneaware.clinical.bcm.edu）統計，在正常東亞人群中，每40個人中就有1個人是遺傳性耳聾 GJB2致病性基因變異攜帶者。
159.為什么遺傳性疾病攜帶者篩查有一定的適用人群
答：遺傳性疾病攜帶者篩查有一定的適用人群，并不是所有人都適用該篩查。其適用人群主要包括：①表型正常，但有需求了解生育風險和關注子代健康的人群；②有遺傳性疾病家族史的人群；③近親婚配人群；④有特定種族或地域背景的遺傳性疾病高風險人群；⑤輔助生育配子（精子或卵子）捐贈者；⑥早于孕12周的妊娠孕婦和配偶。
160.為什么染色體核型分析是孕前篩查項目之一
答：染色體異常包括染色體數目異常和染色體結構異常，其中染色體結構異常又包括平衡性結構異常和非平衡性結構異常。平衡性結構異常中最常見的是染色體平衡易位和染色體臂間/臂內倒位。由于染色體平衡性結構異常通常無遺傳物質丟失，因而個體表型正常，所以又稱為染色體異常攜帶者。染色體異常攜帶者配子形成時，由于同源染色體不能正確配對和分離，導致配子或合子異常，進而引起婚后不孕、復發性流產、死胎、新生兒死亡，生育畸形或智力低下兒等妊娠、生育疾病。根據廣泛的群體調查，在歐美國家人群染色體異常攜帶率為0.25%；而根據夏家輝教授等在湖南長沙的調查，染色體異常攜帶者在我國的發生率為0.47%，即106對夫妻中就有一對夫妻的一方為攜帶者。因此，進行孕前染色體核型分析，檢出攜帶者，通過胚胎植入前遺傳學診斷或產前診斷，在孕前或孕期對染色體異常攜帶者進行篩檢和干預，對優生優育具有重要意義。
161.什么是遺傳性疾病攜帶者篩查所采取的方法
答：遺傳性疾病攜帶者篩查主要包括染色體核型分析、單一病種基因篩查或熱點變異篩查和新近發展的擴展性攜帶者篩查（expanded carrier screening）。染色體核型分析、單一病種基因篩查或熱點變異篩查屬于傳統的攜帶者篩查方法，均有一定的適用類型。新近出現的擴展性攜帶者篩查有別于傳統的單一病種逐一檢測方式。下一代測序（next generationsequencing，NGS）技術和疾病 “基因型-表型”數據庫的建立，使得一次性準確篩查多種疾病類型成為可能，這種篩查可同時對多個樣本和多個基因進行檢測，總體篩檢效率更高、成本也更低。
162.為什么要進行單一病種的熱點變異篩查
答：某些遺傳性疾?。ㄌ貏e是隱性遺傳性疾?。┲虏』虼嬖跓狳c變異，變異位點在患者群中出現頻率較高。因此，針對這些熱點變異，可快速、經濟的開展篩查。例如，約95%～98%的脊髓性肌萎縮患者由 SMN1基因第7～8號（或第7號）外顯子純合缺失所致； GJB2基因的c.235delC變異是中國人群耳聾的主要致病突變之一，該變異等位基因在東亞正常人群中頻率為4.972‰。因此，針對這些熱點變異進行篩查，可快速、經濟地診斷相關遺傳性疾病。
163.為什么要進行單一病種的攜帶者篩查
答：單一病種的攜帶者篩查是針對特定人群中某種高發疾病開展的單個基因攜帶者篩查，其篩查目標明確，費用相對低廉。符合篩查標準的疾病通常是發病率高、危害大，對家庭和社會造成嚴重的經濟負擔和社會負擔。例如，地中海貧血和葡萄糖-6-磷酸酶缺乏癥在我國南方發病率高，囊性纖維化在北歐和北美白種人中發病率高，這些疾病即可通過單一病種的攜帶者篩查方式開展。
164.為什么要進行擴展性攜帶者篩查
答：擴展性攜帶者篩查有別于傳統的單一病種逐一檢測方式，擴展性攜帶者篩查包含以下特點：①所有個體（無論何種種族）使用相同的篩查基因譜；②篩查一般超過100種疾病，其中大多數為罕見疾病，檢測前可以不必詳細解釋每種疾病的臨床和檢測特點；③檢測前應充分咨詢和告知受檢者篩查疾病類型、主要特點以及篩查的局限性；④篩查疾病大部分是常染色體隱性遺傳性疾病，但也有少數是X連鎖或常染色體顯性遺傳性疾病；⑤擴展性攜帶者篩查基因集包含了目前相關醫學指南推薦的大部分疾病致病基因。
165.為什么擴展性攜帶者篩查的疾病納入應符合一定的原則
答：擴展性攜帶者篩查的疾病在不同人群中的嚴重程度、發病時間和攜帶者頻率變化較大。其疾病納入涉及醫學干預、倫理學和遺傳咨詢等問題，應符合一定的原則。目前，我國尚未發布攜帶者遺傳篩查疾病納入標準和原則。根據美國醫學遺傳學和基因組學學會（The American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）、美國婦產科學會等五個學會2015年發表的擴展性攜帶者篩查聯合聲明，攜帶者篩查疾病納入、排除應遵循以下原則：
（1）篩查目標疾病應具備下述一項或多項特點：①認知障礙；②需要手術或醫療干預；③影響生命質量；④通過產前診斷能夠實現下述目標：A.產前干預可以改善圍生期結局，有利于新生兒醫護；B.通過分娩管理改善新生兒與嬰兒臨床結局，如提供及時與專業的新生兒護理；C.可為父母提供針對新生兒出生后專業護理的培訓。
（2）對于擴展型攜帶者篩查基因集中的某些疾病，醫療健康服務機構可選擇不開展篩查：如下述情況：①成年期發病的疾病，且基因檢測無法區分兒童期發病與成年期發?。ㄈ绂?-抗胰蛋白酶缺乏癥）；②變異等位基因具有較高的頻率，且表型外顯率低（如 MTHFR基因變異）；③基因檢測并非該疾病最適宜的篩查方式（通常因為變異外顯率較低，如遺傳性血色素沉著?。?
166.為什么要了解遺傳性疾病攜帶者篩查的主要步驟
答：了解遺傳性疾病攜帶者篩查的步驟，可根據實際情況，有針對性地進行計劃和選擇。攜帶者篩查與常規分子遺傳檢測流程相近，主要有以下步驟：①受檢者信息登記和檢測標本采集；②實驗室對標本進行質檢、接收登記、分裝和保存；③標本DNA提取和質檢；④基因檢測；⑤報告簽發和遺傳咨詢。
妊娠前遺傳性疾病攜帶者篩查可選擇夫妻雙方同步進行；亦可以序貫開展，即夫妻一方先篩查，如果任一疾病陽性，其配偶再進行該疾病的篩查檢測。對于早于孕12周的妊娠期孕婦，根據受檢者意愿，一般建議夫妻雙方同步篩查。同步篩查在檢測周期上有優勢，有利于后續診斷性檢測與生育選擇。
遺傳性疾病攜帶者篩查后，可根據夫妻攜帶者狀態進行生育風險評估。如后代有較高生育風險，一般建議通過產前基因診斷或輔助生殖植入前遺傳學診斷進行產前阻斷或孕前選擇。
167.為什么表型正常且無家族遺傳性疾病史的夫妻也有必要進行攜帶者篩查
答：遺傳性疾病常見的遺傳方式有常染色體顯性、常染色體隱性、X連鎖顯性、X連鎖隱性和Y連鎖遺傳。對于常染色體顯性遺傳性疾病，除新生變異致病外，往往具有家族遺傳性疾病史。只要夫妻一方患病，子代就有50%的可能患病。然而，對于隱性遺傳性疾病，夫妻雙方通常均表型正常，且無家族遺傳性疾病史。隱性遺傳性疾病攜帶者，只遺傳了父親或母親一方的變異基因，因此不會發病，通常也沒有癥狀提示其為攜帶者，但可能將變異遺傳給下一代。如果夫妻雙方都是同一種常染色體隱性遺傳性疾病的致病基因攜帶者，則所生育的后代就有25%的概率是患兒；如果夫妻中妻子是X染色體隱性遺傳性疾病的攜帶者，則所生育的男性后代有50%的概率是患兒。
普通人群中，大多數人都是某些隱性遺傳性疾病致病基因變異的攜帶者。因此，為了排除由于攜帶者婚配而導致的遺傳性疾病生育風險，建議每一對夫妻在孕前接受遺傳性疾病攜帶者篩查。
168.為什么雙方無遺傳性疾病家族史的夫妻也會連續多次生育遺傳性疾病患兒
答：無遺傳性疾病家族史，產檢正常夫妻連續多次生育遺傳性疾病患兒，如已排除染色體異常和DNA拷貝數變異（copy number variation，CNV），則往往與單基因缺陷有關，通常有以下幾種原因：①夫妻一方可能是常染色體顯性遺傳性疾病致病基因變異種系嵌合（germ linemosaicism）攜帶者，出生患兒表現為復發性新生變異；②夫妻雙方均為常染色體隱性遺傳性疾病攜帶者，每次生育患兒風險為25%；③若連續多次生育遺傳性疾病患兒為男性，則要考慮妻子為X連鎖隱性遺傳性疾病致病基因變異攜帶者，一般再次生育男性患兒風險為50%。
169.為什么孕前遺傳性疾病篩查不能保證后代百分之百不患遺傳性疾病
答：雖然孕前遺傳性疾病篩查可以有效降低遺傳性疾病患兒的出生，但是即使篩查結果為陰性，也不能保證后代百分之百不患遺傳性疾病，主要是因為：①染色體篩查不能有效分辨小片段重復、缺失等；②孕前遺傳性疾病篩查往往只針對特定種族高發生率的疾病，因此篩查未包含所有已知疾病致病基因；③攜帶者篩查一般僅報告篩查基因的明確致病性變異和可能致病性變異，限于目前人類對疾病和致病變異的認知水平，不排除在檢測基因范圍內存在其他未知致病變異的可能；④特殊情況下，由于檢測基因存在高重復低復雜度區域或假基因，以致檢測不能完全覆蓋所有區域、涵蓋所有變異類型，使得攜帶者篩查亦有一定的假陰性和假陽性率（此類情況一般在檢測前告知受檢者）；⑤人類染色體和基因組有一定的新生變異率，母親高齡是導致胎兒染色體異常的明確因素。而且，全基因組測序研究發現，每個人基因組平均有74個父母沒有的單核苷酸新生變異，部分基因的單核苷酸新生變異與父親高齡密切相關。
170.為什么曾生育疑似隱性遺傳性疾病患兒家庭要進行后續一系列基因篩查
答：曾生育疑似隱性遺傳性疾病患兒的家庭，再次生育前應進行基因篩查，以確定或排除遺傳因素。醫務人員或遺傳咨詢師應詳細詢問懷孕史和生育史，評估疾病遺傳類型。如評估為遺傳性疾病，則后續基因篩查流程可根據先證者標本是否可用，分為以下兩種情況：①夭折先證者標本已保存或先證者未夭折，建議根據疾病類型，對先證者標本進行遺傳檢測（如染色體核型分析、染色體芯片分析、Sanger測序、多重連接依賴探針擴增技術、定量PCR、靶基因測序、全外顯子組測序等），對檢出的變異進行 “基因型-表型”分析、家系遺傳分析和致病性分類。對明確的致病變異或可能致病性變異，可用于生育風險評估，并指導該家庭或相關親屬進行攜帶者篩查、產前診斷和胚胎植入前遺傳學診斷。②夭折先證者標本未保存，先證者標本和基因型無法獲取，將對遺傳分析和變異致病性分類造成很大影響。一般情況下，仍可根據疾病類型，對先證者父母標本進行相關遺傳檢測（攜帶者檢測），后續處理同上。
明確遺傳診斷是生育風險評估的前提。遺傳診斷往往耗時較長，因此，為避免攜帶者孕婦錯過最佳產前診斷時機，一般建議此類家庭應首先明確先證者或攜帶者遺傳診斷，并經過遺傳咨詢后，再行備孕。對于擬輔助生育的高齡人群或特定疾病患者，在充分知情告知后，可自愿選擇提前冷凍精子或胚胎。
171.為什么隱性遺傳性疾病攜帶者也可能表現出疾病表型
答：隱性遺傳性疾病攜帶者只遺傳了父親或母親一方的變異等位基因，通常不會發病，也沒有癥狀提示其為攜帶者，但攜帶者在生育時有50%的可能性將變異等位基因遺傳給下一代，使后代發生遺傳性疾病的風險增加。一般常染色體隱性遺傳性疾病攜帶者不表現出疾病表型，但可能會出現介于中間的表型。而X連鎖隱性遺傳性疾病攜帶者，常因X染色體失活偏斜（skewed X-inactivation），導致致病位點的另一個等位基因失活，而產生（部分）疾病表型。對隱性遺傳疾病攜帶者進行充分的遺傳咨詢，可幫助攜帶者更好的了解自己的健康狀況。
172.為什么要分情況評估隱性遺傳性疾病攜帶者生育風險
答：遺傳性疾病攜帶者篩查中對相關疾病發生或再發風險評估是遺傳咨詢的一個重要內容。由于隱性遺傳性疾病分為常染色體隱性遺傳和X連鎖隱性遺傳兩種，而且風險評估時經常需要綜合考慮家庭成員關系和實驗室檢測結果等，因此要分情況對隱性遺傳性疾病攜帶者的生育風險進行評估。目前，主要有孟德爾比率評估法和Bayes分析法兩種方法：
（1）孟德爾比率評估法：
如不考慮其他因素影響，可按照孟德爾遺傳比率，結合概率運算法則進行風險評估：
①常染色體隱性遺傳性疾?。焊改钢挥幸环绞菙y帶者，子女是攜帶者的概率為50%；父母雙方都是攜帶者，子女是攜帶者的概率為50%，是患者的概率為25%；父母一方是患者，一方是攜帶者，子女是患者的概率為75%；如果父母雙方都是患者，子女是患者的概率為100%。
②X連鎖隱性遺傳性疾?。耗赣H是攜帶者，而父親正常時，男孩患病的概率為50%，而女孩是攜帶者的概率為50%；母親是患者，而父親正常時，男孩患病的概率為100%，而女孩是攜帶者的概率為100%；父親是患者，而母親是攜帶者時，男孩和女患病概率均為50%，女孩是攜帶者的概率為50%；父親是患者，而母親正常時，男孩不患病，女孩攜帶者概率為100%。
（2）Bayes分析法：
該方法將疾病的孟德爾遺傳比率、家系成員關系和實驗室檢測結果等資料綜合起來，以計算特定條件下某個體遺傳性疾病發生風險率、基因新生突變發生風險和臨床遺傳檢測結果風險等。
173.為什么配偶一方檢測到攜帶某常染色體隱性遺傳的基因致病變異時，建議另一方進行該基因的分析
答：研究顯示，普通人群中平均每人攜帶2.8個可引起嚴重隱性遺傳性疾病的致病基因變異（數量范圍：0～7個）。如果配偶一方檢出攜帶某常染色體隱性遺傳性疾病的致病變異，則另一方需要篩查該變異所在基因所有區域的致病變異攜帶情況，而不僅是該變異。因為基因不同位置的致病變異可組成復合雜合變異，導致子代發病。
174.為什么近親婚配配偶可能生育不同隱性遺傳性疾病患兒
答：與正常人群不同，近親婚配配偶生育的子代，其基因組存在大量的純合變異區域。純合區域可能發生在不同的致病基因，如果其共同祖先攜帶某些基因的致病變異，則其生育子代即有患不同遺傳疾病的風險?！吨腥A人民共和國婚姻法》第七條規定，直系血親和三代以內的旁系血親禁止結婚。
175.為什么醫生會建議備孕婦女進行葉酸代謝酶MTHFR基因型檢測
答：我國是全球神經管缺陷高發國家，最常見的就是脊柱裂患兒和無腦患兒，主要原因是母體葉酸缺乏。導致機體缺乏葉酸有兩個方面的原因：一是葉酸攝入量不足，二是由于遺傳（基因）缺陷導致機體對葉酸的利用能力低下（葉酸代謝通路障礙）。研究發現，5，10-亞甲基四氫葉酸還原酶（ MTHFR）和甲硫氨酸合成酶還原酶（ MTRR）基因多態性變異引起的相應酶活性降低可阻抑同型半胱氨酸轉化為甲硫氨酸，導致低葉酸血癥和高同型半胱氨酸血癥，從而增加新生兒出生缺陷或復發性流產等風險。通過檢測備孕婦女葉酸代謝關鍵酶 MTHFR基因C677T多態性，根據基因型對受檢者葉酸代謝能力進行分級，進而針對性的指導制訂葉酸補充的個體化方案，可有效降低新生兒出生缺陷風險。
176.為什么不同人群MTHFR的酶活性不同
答：人群中 MTHFR基因677位點有三種基因型，分別是CC、CT和TT。CC型 MTHFR能力最強，葉酸代謝利用能力估計為100%；CT型能力稍弱，利用能力估計為60%；而TT型能力最弱，利用能力估計僅30%。中國人群 MTHFR C677T各類基因型地域差異明顯，估計 MTHFR CC型占29%，CT型占44%，TT型占27%。
177.為什么高血壓、糖尿病等復雜疾病患者不建議進行孕前遺傳篩查
答：常見的成人疾病如高血壓、冠心病、痛風、糖尿病、精神分裂癥及抑郁癥等，一般認為是多個基因與環境因素共同作用的結果，遺傳基礎復雜，又稱多基因疾病。多基因疾病是基因與環境因素共同影響下形成的一種表型。多基因疾病常表現出家族傾向，但不表現出孟德爾遺傳規律。
隨著人類基因組計劃的完成和基因組技術的快速發展，全基因組關聯研究（genomewide association study，GWAS）已成為研究復雜疾病的重要手段。截止2016年8月，已開展的GWAS研究共有2513項，確定了24 134種疾病相關的單核苷酸多態性（SNP）風險變異位點（http：//www.ebi.ac.uk/gwas）。風險變異通常被賦予較低的相對風險，且疾病預測力較低。迄今為止，風險變異檢測的臨床效用尚不清楚，將多個標志物組合起來進行累積風險評估的模型往往存在缺陷，因此不建議用于孕前遺傳篩查。
（張軍玉 徐晨明）