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1、产前筛查,吉林大学 胡祝明 2012712013,一、产前筛查,1.1 什么是产前筛查：即通过简便、经济和较少创伤的检测方法，从孕妇群体中发现某些怀疑有先天畸形和遗传性疾病胎儿的高危孕妇，以便进一步明确诊断。其中对母血清中的特异性标志物进行筛查的方法，称为母血清产前筛查(Maternal SerumScreening MSS)。通过该项检测可以筛查出21三体、18三体、13三体和神经管畸形儿，由于主要筛查21三体(唐氏综合征)，又称唐氏综合征筛查，简称唐氏筛查。,1933年Penrose等最先报道了孕妇年龄与唐氏综合症发生的关系，指出孕妇的妊娠年龄越大，其胎儿罹患DS的概率越高；1959年DS
2、患者的第三条21号染色体被确认，从而揭示了DS发生的机制，为以后产前诊断的研究奠定了基础；1966年人类首次从羊水中分离胎儿细胞，培养及核型分析获得成功；1968年第一例DS儿产前诊断获得成功；1972年Brock等报道了羊水中AFP的增高与胎儿患有先天性神经管缺陷及无脑儿和脊柱裂有关；,1.2 唐氏筛查的起源及发展,八十年代初，英国科学家首次发现一直用来筛查NTD的AFP也可以用来筛DS。NTD时，AFP增高，DS时AFP数值比正常偏低约25%1987年Bogart发现母血清中的hCG的变化与DS的发生有关1988年，Canick等发现唐氏综合征患儿母亲的血清游离雌三醇（uE3）浓度比正常母
3、亲低。同年，Wald等首次提出AFP、hCG、uE3三联的筛查有助于阳性病例的检出1991年研究显示血清妊娠相关蛋白A（PAPP-A）的低水平可以作为DS15周之前的筛查指标,1993年，在世界各地广泛临床验证的基础上，美国遗传协会正式向全美医生推荐使用AFP、hCG作为唐氏综合征的产前筛查指标。尽管筛查方法准确性还只能达到6570，但已被欧美国家肯定和广泛采纳，有将近7080的孕妇接受产前母血筛查。我国开展神经管缺损筛查已经十年，唐氏筛查始于1997年，目前已有部分省市开展了此项目的检测，虽然尚未大规模推广，但已取得了显著效果，主要针对孕中期14-20周的孕妇。概括地说,DS产前筛查的发展史
4、就是学者们寻找高检出率、低假阳性率的筛查标志物和方案、策略的历史。,1.3 产前筛查的意义,唐氏患儿具有严重的智力障碍，先天愚型，伸舌样痴呆，生活不能自理，并伴有复杂的心血管疾病，需要家人的长期照顾，会给家庭造成极大的精神及经济负担.所以要进行唐氏筛查；通过经济、简便和几乎无创伤得检测方法从孕妇中发现有某些先天缺陷胎儿的高危孕妇，以便进一步明确诊断；最大限度的减少异常胎儿的出生率。,1.4 适宜筛查的疾病需具备以下特征：,1.危害严重2.发病率较高，人群分布明确3.筛查后高危人群有进一步明确诊断的方法4.筛查方法较简易、经济、无创或微创5.筛查成本显著低于治疗成本,1.5 产前筛查流程,1、与
5、产前筛查技术相关的产前咨询2、母血清标志物生化免疫筛查3、胎儿体表及重要脏器的超声筛查4、预防先天性缺陷和遗传性疾病的健康教育5、产前筛查孕妇妊娠结局的追踪随访,妊娠15-20周时抽血5mL,测定AFP，HCG，uE3,将孕妇的基本资料填写在申请单上,OSB（开放性脊柱裂）危险度1:1152,电脑算出唐氏症的合并危险度,怀疑NTD做胎儿超声波检查,唐氏症儿筛查流程图,待续,唐氏症危险度1/270,唐氏症危险度1/270,以超声波确认孕周,发阴性报告并追踪妊娠结果及由新生儿科医师来确认婴儿是否正常,不符合,符合,发阳性报告并建议孕妇羊水穿刺，细胞染色体检查,修订周数重新计算，若周数不足15周则待
6、15周时再行检测母血重新计算,正常,异常,追踪妊娠结果由新生儿科医师来确认婴儿是否正常,遗传咨询及进一步处理,1.6 产前筛查的优点,非侵入性、无创或微创不需羊水穿刺简便可行准确性高可对胎儿进行危险预测增加患者的选择,1.7 什么样的人需要进行产前筛查,唐氏综合症是一种偶发性疾病，每一个孕妈妈都有可能生出唐氏宝宝。唐氏筛查不是孕期必做检查之一，孕妈妈可自愿决定做和不做。但是以下7种孕妈妈建议做：1 年龄小于35岁。2 曾生过异常孩子。3 有不明原因的胎停育。4 妊娠期间阴道出血。5 妊娠早期有服药史，又不知道这个药到底有没有影响。6 妊娠早期，接触过有害物质。7 家族有出生缺陷史，第一次怀孕就
7、该做唐氏筛查。,2.1 母血清中产前筛查的标志物,甲胎蛋白（AFP）：AFP是胎儿血清中最常见的球蛋白，其结构和功能类似于白蛋白。早孕期由卵黄囊产生，晚孕期由胎儿肝脏大量产生。人类胚胎在子宫内发育的第六周左右用双向扩散法即能测出AFP，到第13周左右可达到高峰，第16周后AFP的浓度迅速下降。胎儿上皮完整时，少量的AFP从胎儿泌尿道排入羊水中。正常孕妇血中的AFP会随着胎儿的发育而逐步增高。唐氏症儿由于肝脏发育不全，AFP合成减少，所以母血中含量相应减少。当胎儿出现开放性神经管缺陷或腹壁缺陷时，羊水和母体血清中的AFP显著升高，妊娠1516周时孕妇血清中AFP会表现出急剧升高。,与AFP增高相
8、关胎儿畸形 开放性神经管畸形、无脑儿、腹裂、先天性肾病、泌尿道梗阻、消化道闭锁或梗阻、畸胎瘤、水囊状淋巴管瘤、羊膜带综合征、胎儿染色体异常、胎儿皮肤病AFP异常升高的其它情况：1).孕周错误；2).多胎妊娠；死胎 3).母亲异常：肝脏肿瘤、卵巢畸胎瘤、急性病毒性肝炎血型不合（Rh）、系统性红斑狼仓 4).胎盘异常:胎盘脐带血管瘤、胎盘血池、胎盘后出血值得说明的是在胰岛素依赖性糖尿病病人中，AFP浓度较正常值低，黑色人种的孕期AFP偏高，母亲体重高者AFP值偏低，吸烟者AFP高。,Free-hCG(游离-亚基-促绒毛膜性腺激素)hCG是由和二聚体的糖蛋白组成。亚单位为与LH、FSH、TSH的亚单
9、位氨基酸序列几乎完全相同。亚单位是hCG所特异的。完整的hCG全部是由胎盘绒毛膜的合体滋养层产生。在妊娠的前8周增加很快，以维持妊娠。在大约8周以后，hCG逐渐下降，直到大约20周达到相对稳定。孕妇血清中的hCG主要以完整形式存在，游离-hCG占总hCG的1%8%。在中孕期唐氏妊娠母血清中CG和Free-CG均呈现持续上升趋势，分别为正常孕妇的1.8-2.3MoM和2.2-2.5MoM。（18三体，-HCG表现为降低异常，一般0.25MOM作为18-三体的高风险的重要表现。）,雌三醇（uE3）:雌三醇是由经胎儿肾上腺和肝脏最后由胎盘合成的一种甾体类激素。它以游离形式直接由胎盘分泌进入母体循环。
10、在母体肝脏内很快地以硫酸盐和葡萄糖苷酸雌三醇的形式代谢。母体血清中uE3水平随着孕周的增长而增加。唐氏综合征胎儿的母体血清uE3偏低，推测可能与胎儿生长迟缓有关。异常一般为0.7MoM。,E2,E2,E3,E3,肾上腺-DHAS,肝脏-16-OH-DHAS,肾上腺-DHAS,肝脏-16-OH-DHAS,E2,E3,胎儿,母体,DHAS:硫酸去氢表雄酮,芳香化,胎盘,母血清三联指标在胎儿各类缺陷中的浓度状况,hCGuE3 AFP神经管开放正常正常高无脑缺陷 低 低高Trisomy 21 高 低低Trisomy 18 低 低低,妊娠相关血浆蛋白A（PAPP-A）：是由四个相同的亚单位组成的四聚体，
11、来源于胎盘滋养层细胞。在早孕期时孕妇血中即可测得，血浆浓度随妊娠的进行而上升，足月时达高峰，产后2-3天在母血浓度即将至最低。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、胎儿生长迟缓(IUGR)、胎死宫内时，母血PAPP-A呈低值，与胎盘功能不足使其合成减少有关。在早孕期期间(8-14周)低水平PAPP-A是筛查唐氏综合征的较好指标，单独检测阳性检出率可达66%，假阳性率为5%，现已被用作为孕早期筛查血清标记物首选。双胎妊娠母血PAPP-A明显升高，有助于早期诊断。,抑制素-A(InH-A)抑制素是由胎盘合体滋养层分泌的一种异二聚体的糖蛋白。-亚单位与一个A-亚单位组成抑制素-
12、A；与B-亚单位组成抑制素-B。胎盘中存在相对较多的低分子量(30 K)抑制素A;至妊娠晚期,其含量将进一步增加:从早期的0.3%升高到晚孕期的6%。早孕时母体血清中不能检出抑制素-B，抑制素-A可能与胎儿及胎盘的发育有关，在孕10-12周时增加并达到高峰，15-20周保持恒定，到妊娠晚期是再一次升高，足月时达最高水平。胎儿患唐氏综合征时抑制素-A则升高。InH-A的加入可使唐氏综合征的检出率提高6%-20%。,new尿-core-HCG:尿-core-HCG 是存在于尿中的 HCG 亚单位的降解片段，Cuckle 等对 36 例妊娠非整倍体染色体异常患儿和 294 例正常妊娠检测尿液中的三种
13、标志物：-core-HCG、总雌激素（TE）和游离-HCG等，发现-core-HCG 在 DS 孕妇尿中的浓度较正常妊娠妇女要高出许多倍，单项筛查的检出率为 79.6%，联合 TE 的检出率为 82.3%。尿-core-HCG 的优势是在体外非常稳定，而血-HCG 易于变性分解。,new妊娠特异蛋白-1:SP1 是胎盘合体滋养层细胞产生的一种糖蛋白，几乎与 HCG 同时出现于母体血液循环中，随着孕周进展而增加，DS 胎儿孕母血 SP1 浓度值在妊娠 9 周以内是一种具有很强鉴别能力的血清标志物。假阳性率为 5%时，可筛查出 38%43%的染色体异常胎儿，目前尚未广泛使用。new人胎盘泌乳素 H
14、PLnew 胎盘生长激素 PGHnew 高糖基化人绒毛膜促性腺激素 H-hCGnew 甲胎蛋白 L3(AFP-L3),胎儿颈后透明带厚度(nuchal translucency,NT)：胎儿头臀长度以及颈椎部位皮肤与颈椎软组织间的最大透亮厚度，为NT。探测时切勿将羊膜误作为胎儿皮肤。孕10-14周时胎儿NT增加(6mm)与胎儿三体风险率增加呈正相关。很多研究证明NT是唐氏综合征筛查的孕早期标记。在中孕及晚孕期，胎儿颈部水囊状淋巴管瘤或颈部水肿与染色体异常有密切关系。Cullen等报道了145例颈部水肿胎儿中有52例(36%)有染色体异常，其中三体综合征占43例。而44例水囊状淋巴管瘤中33例(
15、75%)有染色体异常。,2.2 超声诊断指标,1990年Szabo等人最早报道了早孕期胎儿NT的增厚与DS妊娠相关；1992年Nicolaides等人的研究显示NT可以作为一个潜在的早孕期DS超声筛查指标；2002年，全球广泛开展了NT的检测。,鼻骨发育不良：鼻骨的正常发育依赖于鼻梁周围组织的基质功能，DS 胎儿的细胞外基质由于过氧化反应以及丰富的型胶原纤维表达，影响了鼻骨发育，鼻骨常表现为缺陷状态或发育不良，胎儿 B 超检查往往未能检测到鼻骨的存在。Cicero 等在 1114 周进行鼻骨测量，发现 59 例 DS 胎儿中有 43 例（73%）鼻骨缺失，603 例染色体正常的胎儿中仅有 3
16、例（0.5%）鼻骨缺失。Sonek 等对 3 例 DS 胎儿检测，发现 2 例未能检测到鼻骨，另 1 例鼻骨较相同孕周的胎儿低2.5%，提示 DS 孕早期鼻骨缺陷的发生率很高。,Fetal Nuchal Translucency胎儿颈透明度,Nuchal translucency,placenta,Amniotic sac,一般在1013周用超声波进行测定,2.2 母亲状态对筛查的影响,母亲年龄-第一风险因素一般人群出生时的母亲年龄平均为28.2岁，先天愚型患儿的母龄平均为34.4岁。因为产妇年龄过大，卵细胞可发生变化，人体包括卵巢所承受的各种有害物质和各种射线的影响也就越多，这些因素都会使遗
17、传物质发生突变的机会增多，染色体在细胞分裂过程中发生不分离现象。孕妇年龄与先天愚型的发生率有下列关系：20岁 25岁 30岁 35岁 38岁 40岁 42岁 45岁1/1400 1/1100 1/1000 1/350 1/175 1/100 1/65 1/25,唐氏综合征的风险率与孕妇年龄的关系,妊娠周龄-关键指标末次月经时间(LMP)超声波检查胎儿双顶骨间径(BPD)当两种方法计算误差超过10天的，则以BPD为准；不足10天的两法皆可母亲体重 体重增加，AFP值下降其他，如：糖尿病，多胞胎和双胞胎人种间的差异等实验室质控因素,胎儿头顶径(BPD)大小与怀孕周数对照表,2.3 血清指标的检测方
18、法,时间分辨免疫荧光法化学发光法ELISA法金标法,2.3.1 时间分辨免疫荧光法,原理：利用具有双功能基团结构的螯合剂，将镧系元素标记到抗体（或抗原）上，经免疫反应形成复合物，由于镧系元素能发出荧光，故分离除去未结合的成分后，利用时间分辨荧光仪即可测定荧光强度，从而推测待测物含量。特点：采用脉冲光源（每秒闪烁1000次以上的疝灯），照射样品后即短暂的熄灭以电子设备控制延缓时间，待非特异本底荧光衰退后，再测镧系荧光。镧系元素具有较长的荧光寿命，延缓测量时间，能有效地消除非特异本底荧光(10ns)的干扰镧系螯合物的的激发光与荧光发射峰之间的波长差异，有利于排除非特异性荧光干扰，提高检测特异性。,
19、2.3.2 化学发光法,化学发光（chemiluminescence）：又称为冷光，它是在没有任何光、热或电场等激发的情况下由化学反应而产生的光辐射。由于不需要外源性激发光源，避免了背景光和杂散光的干扰，降低了噪声，大大提高了信噪比。具有灵敏度高，线性范围宽，设备简单，操作方便，易于实现自动化，分析快等特点。在生物工程学，药物学，分子生物学，临床和环境化学等各个领域正显示出它蓬勃的生机。,2.3.3 ELISA法,2.4 目前主流的筛查模式及检出率,2.4.1 早孕期（8-13+6周）：年龄+PAPP-A+Free-hCGDR5=60%-65%年龄+PAPP-A+Free-hCG+NTDR5=
20、85%-90%孕早期DS筛查的优缺点:(1)优点:可以达到早筛查、早诊断和早干预的效果,最大程度地降低妊娠DS 胎儿家庭的身体痛苦和精神负担,同时可较早地解除DS 低危患者的担忧。另外,孕早期DS 联合筛查的检出率要高于孕中期,孕早期可检出约80%89%的DS患儿(假阳性率5%),而孕中期检出率仅能达到67%76%的DS患儿(假阳性率5%)。(2)缺点:绒毛取材技术比羊膜腔穿刺技术复杂,母体组织污染率高,手术并发症发生率较羊膜腔穿刺高,尚未在中国各省市普遍开展。因此,孕早期DS筛查仅限于在能开展绒毛取材技术的医疗单位进行。另外,应用绒毛进行染色体核型分析时,如果出现限制性胎盘染色体嵌合现象,不
21、能排除胎盘组织干扰,需进一步等待羊膜腔穿刺或脐静脉穿刺确诊。但等待过程中,会增加孕妇和家属的精神负担。,2.4.2 孕中期（14-20+6周）：二联：AFP+-hCG DR5=67%-76%AFP+hCG DR5=66%三联：AFP+Free-hCG+uE3DR5=65%-70%AFP+hCG+uE3DR5=74%AFP+-hCG+InH-A/NT DR5=85%四联：AFP+-hCG+uE3+InH-A/NTDR5=80%-90%AFP+hCG+uE3+InH-A/NTDR5=81%,2.4.3 序贯筛查（集合筛查）：孕早期检测：PAPP-A孕中期检测：AFP+-hCG DR5=85%孕早期
22、检测：PAPP-A孕中期检测：AFP+-hCG+uE3+InH-A/NTDR5=90%2.4.4 整合筛查:孕早期检测：NT+PAPP-A or PAPP-A+-hCG孕中期检测：AFP+-hCG+uE3+InH-ADR1=85%or DR5=85%,孕中期DS筛查的优缺点:(1)优点:孕中期DS筛查结果报告后,对于高危患者的确诊通过取羊水内胎儿细胞进行.羊膜腔穿刺操作技术简单,成功率高,流产率低,染色体核型分析结果可靠,在全国很多单位都能进行.(2)缺点:孕中期DS联合筛查会增加患者焦急等待的时间,且检出率较孕早期低,漏诊率较高.应用最佳四联联合方案(AFP+B-HCG+uE3+Inh-A)
23、,检出率可达67%-76%,但四联联合方案的筛查成本增加,大多数医院采用的是AFP+B-HCG 两联筛查方案和AFP+B-HCG+uE3 三联筛查方案。,将测得的数据及孕妇孕周、体重、年龄等相关数据输入电脑，利用相关软件（TCSoft）计算孕妇怀唐氏综合征、18三体、NTD等的风险值。筛查前应让孕妇及家属知情同意，讲明检出率和假阳性率的意义以及检测结果的分析、行羊水穿刺的风险等事项。一般将风险率1/270（250）为高危人群，应提供遗传咨询，建议行产前诊断，作染色体核型检查。因各种原因错过羊水穿刺时机者，可以考虑脐带穿刺。,3.1 计算风险值,唐氏综合征筛查的常用术语,中位数倍数（MoM）:由
24、于各个实验室报告的数值不同，所以，所有实验室均以正常人群中位数的倍数(multiple of the unaffected population median,MoM)作为检验结果的标准。由于产前筛查标志物的水平随孕周的增加会有很大的变化，因此必须转化为MoM，使其标准化，便于临床判断。MoM=检出率(detectable rate,DR)=假阳性率(FPR)=,实际测定值,该孕周正常妊娠人群测定中位数值,产前筛查为高危的唐氏妊娠人数,所有唐氏妊娠人数,100%,经过产前筛查被识别为高危的正常妊娠人数,所有参与筛查的正常妊娠人数,100%,假阴性率（false negative rate，FNR）FNR=DS筛查切割值(cut off)1/270-1/25018三体筛查切割值1/350,经过产前筛查未被识别为高危的唐氏妊娠人数,所有参与筛查的正常妊娠人数,100%,多指标联合筛查的临床应用,在临床单项指标筛查应用过程中，大都存在着检出率低、假阳性率高等问题。联合筛查可以弥补这些缺陷。包括血清学指标、准确的超声检查以及详细的孕妇信息(年龄、体重、孕周、胎儿数目、标本采集时间等)，通过标准化数学统计软件，计算出筛查风险值，从而提高检出率，降低假阳性率。分为孕早期筛查(10-13周)和孕中期筛查(14-20周)，早期遗漏筛查者、早期筛查可疑者或阳性者，需要在中期妊娠继续筛查。,
