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胎兒醫學進展 上海醫學1999年第22卷第4期
上海醫科大學兒科醫院 200032
金百祥
關鍵詞 胎兒醫學 診斷 治療 進展
胎兒醫學是涉及基礎醫學和臨床醫學多個領域的新興學科。近年來,隨著醫療技術的進步,病理生理的了解,胎兒醫學從某些遺傳病的產前診斷治療發展到胎兒外科,取得舉世矚目的突破。
50年代中期,羊膜腔穿刺首先用于胎兒性別鑑定和胎兒Rh溶血性疾病的診斷。60年代放射顯像技術用于診斷胎兒骨骼發育畸形。70年代超聲影像技術問世使更多的胎兒結構畸形得以診斷。80年代早孕期絨毛活檢和胎兒宮內取血的應用以及分子生物學技術的發展,使產前診斷進入新的領域。90年代隨著醫學倫理學和醫學生物技術的不斷完善,胎兒異常的早期診斷(妊娠14週以內)和開放式宮內胎兒外科手術的發展,引起醫學工作者的普遍關注。
胎兒診斷學進展﹝1~4﹞
一、胚胎植入前診斷
隨著體外受精、配子與胚胎顯微操作技術和基因超微量分析技術的發展,對某些有遺傳缺陷高危因素的種族或人群以及有陽性家族史的夫婦,可進行預測性咨詢和針對性篩查。運用現代生化試驗,重組技術與連鎖分析或直接發現基因突變,能及時發現攜帶者和無症狀受累者,從而進行配子或合子的處理和選擇,避免不必要的妊娠。選擇基因正常的胚胎植入宮內,分娩正常的嬰兒。
胚胎植入前診斷可在胚胎發育早期的極體、卵裂球和胚泡階段進行。主要採用的方法是DNA診斷技術(PCR、基因測序和原位雜交技術)和蛋白及酶代謝的測定。應用PCR技術對囊性纖維化δF504基因突變和血友病A第Ⅷ因子Xbal基因多態性進行植入前分析診斷。亦可對單一胚胎細胞進行睪丸決定因子(SRY)進行植入前性別鑑定。還可應用特異性染色體DNA探針對卵裂球細胞進行熒光原位雜交檢測選擇性染色體數目畸變。關于植入前酶超微量分析診斷的價值尚有爭論,其可靠性和穩定性,有待進一步研究。
二、母血生化檢查和胎兒細胞分析﹝5﹞
人們早就注意到母血清甲胎蛋白(MSAFP)濃度的異常升高與雙胎、神經管缺陷(NTD)、腸道閉鎖相關。因而利用這一血清指標篩選NTD的發生。近年注意到MSAFP降低與胎兒三體征相關。從而進行大宗早孕期孕婦的測定,發現540例中59例MSAFP值低于中位數的0.6倍,其核型分析結果有8例染色體核型異常,認為孕12週內MSAFP測定有助于篩選21、13、18三體和Turner綜合征等染色體異常胎兒。但單一指標其敏感性和特異性較低,宜結合測定母血清遊離雌三醇(uE3)和絨毛膜促性腺激素(HCG)作綜合判斷,可提高非整倍體染色體異常胎兒的產前篩選率。
母體外週血中胎兒細胞的分析,可用于鑑定性別和檢測常見的染色體數目畸變。隨著單克隆抗體、流式細胞儀和PCR技術的發展,使從孕婦外週血中分離富集胎兒細胞的技術已趨向成熟,研究結果表明通過胎盤屏障進入母循環的胎兒細胞有三種是主要的,即滋養葉細胞、淋巴細胞和胎兒有核紅細胞。據報道可利用抗轉鐵蛋白受體的單克隆熒光抗體標記,經流式細胞計數分離到胎兒單個有核紅細胞。應用其它的胎兒細胞表面標記物(如人類白細胞抗原系統HLA、HAL-DR4,抗滋養葉細胞抗體H315、H316、BDOG2、OKT9等)分離母體外週血中胎兒細胞也在研究和應用中。經分離純化與富集到的胎兒細胞可採用超微量DNA提取、PCR擴增以後,進行SRY基因檢測和進行一些單基因病的產前診斷。亦有報道可應用染色體特異性DNA探針對分離到的胎兒細胞進行熒光原位雜交(FISH)檢測常見的染色體數目畸變。研究表明早孕33~40天即可在母血中檢測出胎兒細胞成分。但認為從外週血中分離純化胎兒有核紅細胞的最佳時期在妊娠10~18週。提示可在早孕期經母血分離胎兒細胞進行遺傳性疾病的產前診斷。
三、絨毛活檢(CVS)
早孕期絨毛活檢可在B超引導下,經宮頸、經腹壁、經陰道穹窿三種途徑,在妊娠9~11週間進行。過早則由于胎盤絨毛太薄,難以將其與包繞它的蛻膜組織分開,不易獲取絨毛組織。過遲則由于胚胎迅速發育,經宮頸途徑導管難以進入胎盤附著部位,而經腹則不受孕期的限制。取材後通過培養或FISH進行細胞生化和遺傳學分析,用以診斷某些遺傳病、血紅蛋白病、囊性纖維化、染色體病、血友病、鐮狀細胞病和Rh血型鑑定等。但目前對其安全性還有許多爭論,CVS後直接流產發生率為1%~2%。與中孕期羊水穿刺相比,其致流產的危險性約增加1%。而CVS後可導致胎兒肢端異常,有報告539例孕56~66天絨毛活檢後隨診,妊娠結局有5例發生新生兒肢端發育畸形,認為過早期絨毛活檢易導致肢體發育畸形。另一值得注意的問題是絨毛細胞染色體核型分析時可能出現胎盤特異性嵌合體現象,發生率約為1%~3%。可導致妊娠不良結局,表現為胚胎停育、胎兒宮內生長遲緩及胎死宮內等。遇此情況應進一步作羊水穿刺或胎血採樣證實胎兒真實核型,同時監測胎兒生長發育情況。
四、胎血採樣(FBS)
孕17~18週可在B超引導下,通過臍帶穿刺採取胎兒血樣,進行血象和生化學檢查,並能得到快速的核型診斷。可用于免疫性溶血、特發性血小板減少、血紅蛋白病、血友病、免疫缺陷及TORCH感染等疾病的診斷。近年在胎兒病毒感染、非免疫性胎兒水腫的病因學分析、治療上也廣泛應用。利用胎兒鏡觀察胎盤血管進行採血的方法,副作用有流產、羊水漏出等,可高達2%~5%,故尚未推廣應用。
五、胎兒活組織採取
檢查時期為孕17~19週,通過穿刺採取胎兒皮膚進行病理學、免疫組織學、超微形態學分析,診斷胎兒魚鱗癬、先天性表皮水泡症、先天性色素失調症、外胚葉形成不全症等。另外還可進行胎兒肝髒、肌肉等組織活檢。
六、早期羊膜腔穿刺
根據孕週將其分為極早期、早期、中期和晚期羊膜腔穿刺。50年代開始應用時限于中晚孕期進行。近年用于妊娠9~14週行早期穿刺獲取胎兒細胞進行核型分析、酶類測定、生化檢查(AFP,17-羥孕酮)及組織培養。副作用有感染、流產、羊水漏出、胎兒損傷等。一組936例10~13週作穿刺者,一次穿刺成功率達97%,羊水細胞培養成功率近似于中孕期羊水細胞培養,術後羊水滲漏率為1.1%,陰道出血0.4%,有0.7%在術後2週內發生自然流產。一般認為在7~10週時,安全吸取羊水量為5ml左右,10週後抽取可達10ml以上。但其是否對胎兒肺發育及肢端發育存在不利影響尚待研究證實,目前認為是安全有效的產前診斷方法。
七、超聲與磁共振顯象﹝6,7﹞
隨著高分辨超聲儀和陰道超聲技術的發展,受精卵著床後數天即可觀察到胎囊,孕5週即可見到胎心博動。早孕期陰道超聲檢查可觀察胎兒肢芽、腹部、顱腦及心髒等結構,某些明顯的結構畸形如無腦兒在妊娠10週左右即可診斷。最近設計12.5MHz經宮頸導管式超聲探頭,能清晰地觀察孕5~8週胚胎的發育情況,使許多胎兒疾病得以早期診斷,從而為判斷預後及宮內治療奠定基礎。
超聲多普勒血流監測是評價血流動態的一種檢查法,根據多普勒偏振頻率、超聲波入射角及血管直徑可計算血流速度和血流量。臨床上除測定胎兒腹主動脈血流速度外,常根據血流速度比的各種指標,進行血流速度波形分析。判斷胎兒心髒功能。用于預測胎兒宮內發育遲緩,預測胎兒宮內窘迫,評價胎兒心功能不全。
磁共振顯象主要用于中樞神經系統疾患的診斷,使經B超不能分辨的病例得以診斷,常用于中晚期孕期,但最近研究表明亦可在早孕期對胚胎的發育進行檢查。
八、胎兒鏡和胚胎鏡﹝8,9﹞
胎兒鏡用于臨床直接觀察胎兒體表結構,並可進行胎血採樣及胎兒組織器官活檢,診斷胎兒染色體疾病、溶血性疾病、血紅蛋白病及先天性代謝病、等,隨著纖維光導技術的改進,有報道妊娠5~12週經宮頸插入胚胎鏡可直接觀察胚胎的結構,並可經側管作胎血採樣。最近設計經腹壁細徑胚胎胎兒鏡(TGEF),直徑細,損傷小,減少感染和流產的機會,對57例孕5.5~20週孕婦作宮內檢查,其中48例<14週者成功率達84%。可視性好,能早期診斷B超不易查覺的缺陷,能提供進入胎兒血循環的通路,為診治胎兒疾病創造條件。
胎兒治療學進展﹝10~12﹞
一、造血幹細胞移植(HSCT)
研究表明在妊娠18週以前,胎兒能耐受外來抗原,接納同種細胞移植而不產生排斥反應。所以在妊娠早期免疫應答尚未建立以前實行宮內HSCT是最佳時機。供體來源有胎兒肝髒、成人骨髓和新生兒臍血。適應證為:1.紅細胞系統:鐮狀細胞貧血,α-地中海貧血和範可尼貧血;2.淋巴系統:嚴重聯合免疫缺陷,Wiskott-Aldrich綜合征;3.髓樣系統:慢性肉芽腫病,嬰兒粒細胞缺乏,嬰兒骨硬化病;4.先天代謝缺陷:粘多糖貯積病,粘脂貯積病。臨床應用尚少,有人曾報道4例于12~28週時接受胎肝,3例移植成功,出生後隨訪表明治愈或明顯症狀改善。在美國的胎兒治療中心正在開展對<15週胎兒進行胎肝或雙親骨髓HSCT的臨床研究,療效在觀察中。
二、基因療法
基因療法的原理是將重組基因插入體細胞從而逆轉遺傳缺陷或改變病程。途徑有兩種:1.經活檢或器官切除獲得患者的細胞,在培養時插入重組基因,然後將經基因工程處理過的細胞自體移植。2.將DNA直接注射入體內組織器官,細胞攝取後重組基因產物將被表達。目前的實驗和臨床研究包括將基因傳遞到胎兒骨髓造血幹細胞、肝細胞和其他組織細胞。用于治療酶缺乏引起的嚴重聯合免疫缺陷,囊性纖維化,進行性肌營養不良,貯積病和某些早發的神經系統疾病。建議用于非遺傳病,如新生兒呼吸窘迫綜合征,乙型肝炎等。現階段尚未解決的是針對靶器官的特異性基因的定位,治療的最佳時機和一旦累及生殖細胞時的有關醫學倫理問題。
三、胎兒內科
早年已有成功的實例,對Rh血型不合引起的胎兒溶血病進行胎兒輸血,以往是胎兒腹腔內輸血。現在是超聲引導下穿刺臍帶,由胎兒血管內直接輸血。近年報告人類的細小病毒B19感染引起的胎兒水腫進行胎兒輸血治療而獲救的。由于毛細血管內壓力增高和血漿膠體滲透壓降低引起的非免疫性胎兒水腫(NIHF)以及心功能不全進行胎兒腹腔內或臍帶靜脈內輸注白蛋白,並經母體投服洋地黃,從而改善預後。胎兒頻脈型心律不齊經母體投與洋地黃,經胎盤移行非常快速,30分鐘內胎兒血中濃度與母體相同,有明顯效果。現在對引起肺發育不良的某些原發疾病試行宮內治療,如有胸水的胎兒經胸腔羊膜腔分流術,11例中9例無肺發育不良。對早期破羊水病例,經腹或經陰道注入人工羊水法也在探索中。
四、胎兒外科﹝13~17﹞
自80年代起在動物模型上進行。此後應用于臨床病例,在超聲臨視下,經子宮穿刺置入導管減壓,治療胸腔積液、腦積水、尿路梗阻等,有較多的合並症,主要是導管留置引起的出血、感染、胎膜早破以及導管閉塞和移位等,還有發生絨膜羊膜炎的危險。目前通過胎兒外科手術的安全性、有效性和可行性的研究,已開展開放式宮內胎兒外科手術。其適應證是影響胎兒器官發育,威脅生命的解剖結構異常,如雙側性尿路梗阻、肺囊性腺瘤樣畸形、膈疝、骶尾部畸胎瘤、胎兒心律失常置起博器等,據臨床和實驗證據提示,胎兒手術是安全的,母體無並發症,對將來生育無影響。但早產仍是胎兒外科面臨的一個嚴重後遺問題,大多數病例需要提早剖宮分娩。隨著進一步的經驗積累,將有所改善。
問題與展望﹝18,19﹞
有關胎兒診斷與治療,存在的主要問題是倫理上的問題。胎兒有權利接受治療,母體有權利保持健康。兩者如何兩全將永遠是值得思考的問題。主要方向還得追求非侵襲性的方法。胎兒診斷運用超聲進行胎兒的形態和功能檢查。從母體的末梢血中採取胎兒細胞以求開發,在羊水穿刺和臍帶穿刺中尋求診斷方法。胎兒治療可早期娩出在子宮外進行治療,以減少侵襲母體為原則。近年極小和超未成熟兒的管理進步,高頻呼吸療法(HFO)和體外膜式人工肺(ECMO)的應用,未成熟胎兒的循環保存的保育方法研究有望取得進展,有利于母體的子宮外胎兒治療取得理想的環境。1987年起研究人工子宮,最近報道山羊胎仔實驗20天間在子宮外保育成功,有望未成熟胎兒在母體的子宮外發育的可能;直視下觀察胎兒和直接的胎兒手術。今後轉為臨床應用的諸多問題有待克服和研究解決,在圍生期醫療的目標定能實現。
參考文獻略
本文編輯:刁會正
收稿:1998-12-15 修回:1999-01-10
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