唐氏综合征血清学产前筛查的研究进展

2012-04-13震综述汤广宇审校

实验与检验医学 2012年6期

章静，陈军，浦震综述，汤广宇审校

(淮南市妇幼保健院检验科，安徽淮南232007)

唐氏综合征(Down’s syndrome,DS)又称为21-三体综合征或先天愚型，是由于21号染色体异常引起的常染色体疾病，新生儿发病率在1/700～1/800[1]。由于患病胎儿2/3在孕早期自发流产，故实际发病率远远高于这个数字。该病尚缺乏有效的治疗手段,在妊娠早期或中期进行唐氏筛查，及早发现高危妊娠并进行产前诊断可以大大降低唐氏综合征的发病率。本文就孕早期和孕中期的产前筛查血清学标记物、筛查方案以及筛查策略在临床上的应用前景进行综述。

1 唐氏筛查的效果评价指标

唐氏筛查指标或方案的评价，通常采用中位数值的倍数(MOM)、检出率、精密度、假阳性率、假阴性率、阳性预测值和阴性预测值为指标[1]。任何标记物的值都可以用MOM值表示，它由标记物的测量值除以相同实验室测定的同样孕周正常孕妇的中位数值得来。采用MOM值使不同实验室测量值之间的系统误差得到补偿；检出率(DR)升高的同时，通常伴随着高假阳性率，卫生部2010年发布的《胎儿常见染色体异常与开放性神经管缺陷的产前筛查与诊断技术标准》(以下简称《标准》)中规定，假阳性率控制在5%时比较不同试验的检出率；筛查试验的阳性预测值为筛查阳性病例中的真阳性率，与发病率正相关，发病率越高，阳性预测值也越高。唐筛的阳性预测值应在0.5%之内；精密度以变异系数CV%为代表，批内CV%﹤3%，批间﹤5%[1]。

2 唐氏筛查的血清学筛查标记物

2.1 妊娠相关血浆蛋白A(PAPP-A)妊娠相关血浆蛋白A(PAPP-A)1974年由Lin等首次描述。来源于胎盘的一种糖蛋白，是当前早孕期血清学筛查首选标记物，健康孕妇体内PAPP-A浓度随着孕期的增加而不断升高直到临产，在异常妊娠早期其中位数较低，在中期妊娠时较正常者无差异，PAPP-A值偏低是唐氏综合征妊娠孕早期 (孕10～13周)指标，2005年，美国 FASTER(First And Second Trimester Evaluation of Risk for Aneuploidy，早中孕期风险评估)研究小组报道[2]，单用PAPP-A进行孕早期唐筛，在假阳性率5%情况下，检出率可达37%～51%，MOM值在0.42～0.53之间。2008年，香港李之朋等[3]报道，妊娠11～14周，PAPP-A结合母体年龄，在假阳性率5%情况下，检出率可达52%。

2.2 游离β-人类绒毛膜促性腺激素 (F-β-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α和β亚基组成。F-β-hCG占总hCG的1%～8%，在早孕期筛查较总hCG好，在中孕期F-β-hCG与hCG的筛查效果接近。β-hCG对染色体异常较为敏感。钟萍等[4]认为β-hCG唐氏筛查时升高50%，对 13、18三体综合征也很敏感，FASTER研究小组认为，单用F-β-hCG进行孕早期唐筛，假阳性率5%时，检出率可达22～29%，MOM值在1.89～2.23之间[2]。英国的SURUSS(Serum Urine and Ultrasound Screening Study，血清尿液和超声筛查研究)研究小组报道，在同样的假阳性率下，从孕10周到孕13周，检出率从19%(孕10周)升高到44%(孕13周)[5]，国内很多大样本研究也肯定血清β-hCG是诊断三体性胎儿的有效指标，也是目前出现的唯一一个在早孕期和中孕期筛选唐氏综合征都有特异性的血清标志物[5-7]。

2.3 甲胎蛋白 (AFP)AFP血清标记物用于产前筛查最早开始于1974年，当时发现孕中期母血AFP升高与胎儿神经管缺损(NTD)的发生有关，AFP过低与唐氏综合征的发生关系密切。AFP主要在胎儿肝脏和卵黄囊中形成，孕早期即可测出母血中的AFP，孕14～20周AFP浓度呈线性增高，20周后渐渐下降，故孕母血清和胎儿羊水中AFP都在孕中期(孕14～20周)测定。但是华北煤炭医学院左振伟等[8]却有不同观点，认为胎儿肝细胞合成的AFP在孕16周左右才可以在母血中测出，F-βhCG在孕20周时稳定，故不建议将唐氏筛查的时间提早至孕14周。在怀有DS患儿的孕妇在孕中期其血清AFP浓度平均下降了25%。关于胎儿染色体异常引起AFP下降的确切原因尚不清楚，可能是由于这类胎儿发育不成熟，合成和分泌AFP的能力下降所致。FASTER认为孕中期受累妊娠AFP的MOM值中位数AFP为0.74(95%可信区间为0.67～0.82)，在假阳性率为5% 时检出率为33～36.9%。可见，虽然AFP是最早用于DS筛查的血清指标，但其筛查效果并不理想。

2.4 游离雌三醇(uE3)游离雌三醇(uE3)是胎盘来源的一种类固醇激素，在母体血清中，雌三醇以共价物形式存在时，容易受到肝肠循环的影响，还能以游离形式存在，uE3占总雌三醇的9%，uE3循环半衰期为20～30min，所以能更快速地反映胎盘功能。正常妊娠的时候，uE3升高直到临产。受DS影响的孕妇血清uE3明显降低30%，uE3变化的机制不清楚，推测可能是由于患儿部分或全部脏器不成熟所致[2,3]。FASTER认为孕中期受累妊娠的uE3的MOM值中位数AFP为0.61(95%可信区间为0.55～0.67)，当假阳性率为5%时，其检出率为41%[2]。uE3在孕中期变化最大，故必须正确核对孕周[9，10]。

2.5 抑制素-A(Inhibin-A)抑制素-A是卵巢分泌的一种蛋白，可选择性地抑制垂体促卵泡刺激素(FSH)的分泌，也可以监测孕母的卵巢功能。在DS孕中期时，抑制素-A可以升高2倍以上。SURUSS研究小组认为[5]，抑制素-A主要用于孕中期筛查。单独检测孕中期母血Inhibin-A水平对DS筛查的检出率为62%。它加盟DS筛查后使得检出率提高了10%，而假阳性率不增加。因此，抑制素-A常常用在血清四联筛查 (AFP+F-β-hCG+uE3+抑制素-A)时，同时，FASTER小组也认为，假阳性率5%时，孕中期四联筛查检出率可达86%。

2.6 新的血清标记物

2.6.1 去整合素金属蛋白酶-12(ADAM-12)去整合素金属蛋白酶-12(ADAM-12)是一种新的孕早期标记物[5]，仅在妊娠期母血中检测到。孕母血中ADAM-12自8到10周开始出现，并随着孕周的进展而增加。而在DS妊娠早孕期ADAM-12水平降低，研究认为它的MOM值为0.14(95%可信区间为0.01～0.76)，单用ADAM-12结合母体年龄筛查DS，在假阳性率2%情况下，检出率可达82%，孕早期ADAM12和PAPP-A双联筛查DS的检出率可达91%，可见，ADAM-12是一种很好的孕早期唐氏筛查指标，但是敏感性和特异性还有待进一步研究。

2.6.2 妊娠特异性蛋白(SP1)SP1由合体滋养层分泌，大约受精后10d即可出现在母血中，随妊娠的进行而上升。可存在羊水、乳汁和胎血中，在母血中浓度最高。当末次月经不确定时，测定母血妊娠特异性蛋白(SP1)可以确定胎龄和预产期，还可用于双胎的早期诊断。在早孕阶段利用母血SP1下降可筛查出43%的染色体异常儿，假阳性率5%[6]。

2.6.3 抗中性粒细胞碱性磷酸酶 (NR-NAP)90年代初有人发现母体血清中的NR-NAP与胎儿DS相关，但NR-NAP需用免疫组织化学方法进行检测，操作相对复杂，故推广有一定难度，但其阳性检出率可高达79%，被认为是所有已发现的血清标记中，单项阳性检出率最高的一个标记。近期有人采用流式细胞仪进行检测，方法较以前简便，但报道很少。

2.6.4 侵入性滋养细胞抗原 (ITA)ITA是hCG的一种高度糖苷化形式，是最具意义的hCG类标记物之一，是DS孕中期的筛查标记物。

2.6.5 嗜酸性主要碱性蛋白的前体(pro-MBP)pro-MBP与PAPP-A有关，但其浓度超过PAPP-A的4倍，是DS孕早期的筛查标记物。胎盘生长因子和胎盘泌乳素等也有零星报道。这些新的血清标记物都与唐氏综合征筛查有关，但还未有足够的资料证明它们是有效的指标，有待于进一步大样本试验验证。

3 唐氏筛查的其他筛查指标

3.1 年龄通常孕妇年龄超过35岁被认为是一个筛查指标，但实际上，80%的DS患儿的母亲年龄都小于35岁。可见单独应用孕妇年龄作为筛查方法非常不可靠，但联合其他筛查指标能获得较高的检出率。1988年Wald等首次利用母血清AFP、uE3、hCG结合孕龄对唐氏综合征进行筛查[11]，获得了60%阳性检出率、5%的假阳性率。现在，无论何种筛查方案，计算风险时都要考虑孕妇的年龄。

3.2 超声筛查指标,胎儿颈项透明层(nuchal translucency,NT)超声检测NT是胎儿颈部脊柱软组织和皮肤之间的皮下透明层。NT是目前孕早期筛查DS最为常见和有效的超声指标。目前公认的正常胎儿在11～14周时B超下的NT均值为3mm,范围在2～4mm[12]。在孕早期10～14周，DS患儿明显增厚，国内李之朋等[3]报道，年龄+NT筛查，假阳性率5%条件下，DS的检出率为69.3%。

4 唐氏筛查的联合筛查方案

由于迄今为止发现的血清标记物在单独使用时，大都存在检出率不高，假阴性、假阳性不低等缺陷，所以近期人们更注重的是多项标记的联合应用来弥补上述缺陷。虽然从理论上讲只要被选用的标记物彼此不重复，那只要其与筛查的疾病有一定的相关性，则选用的标记物越多，阳性检出率就越高。但从经济上及临床实际应用的角度，并非选用的标记物越多越好，应在使用相对少的标记物的情况下，寻求效益的最大化，故除了研究，实际用于联合筛查的标记物一般为2～4个，分别用在孕早期和孕中期。

4.1 孕早期(11～13周)筛查方案[1-5]

4.1.1 早孕期二联筛查方案 (PAPP-A+β-hCG)1999年由Cuckle提出，为早孕期DS筛查首选方案，是最好的早孕期筛查方案，PAPP-A与β-hCG组合在孕早期时DS的阳性检出率最高可达63%[3]。

4.1.2 早孕期三联筛查方案 (PAPP-A+F-β-hCG+NT)从1999年10月至2002年12月，美国FASTER研究组对38167名病人做了唐氏筛查，发现：假阳性率5%时，孕11、12、13周的孕早期三联(PAPP-A+F-β-hCG﹢NT)联合筛查DS的检出率分别为：87%、85%和82%。因而早孕期三联筛查方案的检出率最理想。国内常颖等[6]对500例妊娠11-13周妇女进行PAPP-A+F-β-hCG﹢NT三联孕早期筛查，高风险为6例，3例为DS患儿。因例数有限，检出率不能得出。但就目前的样本量来看，联合检测检出率较高。

4.2 孕中期(15～20周)筛查方案

4.2.1 中孕期三联标记组合方案 (AFP+β-hCG+uE3)中孕期三联标记组合方案是最先被使用的中孕期筛查组合。孕中期筛查在国内非常普遍[7,10,13,14]，左振伟等[8]给2880例孕中期妇女进行AFP+F-β-hCG+uE3三联筛查，检出率提高到60%～70%。这种检测方法简便易行、费用低廉,曾被认为是最有效的筛查措施。

4.2.2 中孕期二联标记组合方案(AFP+β-hCG)研究报道,在孕中期对孕妇行二联筛查[7],假阳性率为5%时，检出率为63%。二联筛查与三联筛查相比,其检出率低且假阳性率高,但由于其筛查的实验室费用相对较低,且筛查指标少产生误差小，因而目前临床应用范围比较广。

4.2.3 孕中期四联标记组合方案 (AFP+β-hCG+uE3+Inhibin-A)对孕15～18周的妊娠妇女行中孕期四联筛查，假阳性率为5%时,检出率为81%[5]。该筛查方案与二联和三联筛查相比,提高了检出率，但是该方案筛查的指标多、增加了筛查成本且统计分析复杂，在我国基层地区很难大范围推广。

5 唐氏综合征的筛查策略

近年来，国内外许多学者开始探讨将早孕期筛查与中孕期筛查相结合的筛查策略[5,8,15-17]，包括整合筛查和序贯筛查。

5.1 整合筛查 1999年Wald等提出整合筛查概念，它指综合孕早期筛查方案及中孕期筛查的结果来计算孕妇DS妊娠的风险率。包括先在孕早期(孕10～13周)为病人提供早孕筛查，但不告知筛查结果，再在孕15～20周做中孕期筛查，只有在所有的筛查都完成后才向病人提供一个结果。血清学整合筛查加上NT,就是完整的整合筛查，将所有的标志物综合进行风险评估，使得整合筛查具有高检出率和低假阳性率。SURUSS公布这种整合筛查方法可以使假阳性率减少至2.6%，而检出率为90%，有效的减少了有创性产前诊断率。对于那些早孕期筛查结果阳性而错过早孕期产前诊断的孕妇，整合筛查是最安全有效的筛查策略，但是，它也使得筛查成本增加，而且两次检测的时间相隔太长，增加了孕妇的焦虑情绪；也使早孕期筛查结果阳性的孕妇失去早期诊断的时机。

5.2 序贯筛查序贯筛查是整合筛查策略的优化，在孕早期为病人提供三联筛查，孕中期提供四联筛查，每次筛查后都向病人提供结果。分为独立序贯筛查、阶段序贯筛查和酌情序贯筛查三种。独立序贯筛查是指分开计算早孕期和中孕期的筛查风险率，分别决定是否为DS妊娠高风险，这种方案检出率虽然高却增加假阳性率至17%。阶段序贯筛查是指对早孕期筛查结果设定切割值，对切割值以上的高风险孕妇推荐早孕期产前诊断，对切割值以下的孕妇继续中孕期筛查，根据早、中孕期筛查结果再计算风险，它比整合筛查高效，在假阳性率5%时检出率为95%。缺点是会出现两个结果，容易让患者混淆。

酌情序贯筛查是指根据早孕期筛查结果设定切割值，将孕妇分为极高风险、中风险和极低风险三组，仅对中风险组继续行中孕期筛查，整合早、中孕期筛查结果来判断是否需要进一步的产前诊断，对极高风险组直接建议行产前诊断，极低风险组则终止产前筛查，FASTER研究的结论是在假阳性率5%时检出率为88%～94%，因此被认为是目前最好的筛查策略，但要注意早孕期的风险切割值的设定直接影响筛查的检出率，在大规模的临床应用时，要充分考虑到这一点。

6 我国唐氏筛查的现状

国内产前筛查起步较晚，2002年才正式制定了产前诊断技术管理办法，当前技术水平普遍比较低，筛查覆盖面不够广，国内开展较多的是唐氏综合征的孕中期筛查与诊断以及TORCH感染的诊断，但孕中期筛查在我国人群的覆盖率才10%[12,18]，多数都采用AFP+β-hCG二联方案，检出率低，只有63%，远低于国外的孕早期唐筛的检出率(85%左右)。不同种族间血清标志物水平有差异[19]，直接引进国外的数据和软件会造成数据的偏倚，目前，我国刚建立了基于汉族人群的中孕期筛查的血清标志物参考数据，但早孕期的标志物参考数据尚未建立。同时孕妇在筛查期间发生的自然流产也能导致数据偏倚，所以更加大了风险评估的难度。只有样本量足够大，检测值和信息准确，才能尽量控制误差[20，21]。

相对于血清学指标而言，超声指标的准确性和可重复性差，受胎位、孕妇体形、医生的技术水平等多种因素影响[22,23]，国内目前没有统一的NT厚度的诊断标准，而且测量者间的技术水平差异较大，这是制约早期筛查的主要因素。

综上所述，血清标记物筛查作为一种产前筛查手段，因其无创伤性、操作直接简便、费用低廉、筛查范围广、筛查时间早，在高风险孕妇的筛查和监测方面发挥了越来越重要的作用，展现出广阔的发展前景，随着研究的进一步深入，筛查指标的增多，筛查手段及联合方案的逐渐完善，检出率逐渐升高，血清标记物筛查有望成为今后无侵入性的产前诊断的主要手段[24]。对提高人口素质具有特别重要的意义。

[1]中华人民共和国卫生行业标准.胎儿常见染色体异常与开放性神经管缺陷的产前筛查与诊断技术标准.第1部分:中孕期母血清学产前筛查[S]北京：中国标准出版社，2010：1-9.

[2]Fergal D,Malone,Canick Jacob A,Robert H.First-trimester or second-trimester screening,or both,for Down’syndrome[J].N Engl Med,2005,353(19):2001-2011.

[3]李之朋,杨春燕,陈敏.唐氏综合症的早期筛查[J].中国实用妇科与产科杂志2008,24(2):87-90.

[4]钟萍,林毅,田葆东.血清学筛查与胎儿超声检查在18、13三体综合征产前诊断中的应用 [J].实用妇产科杂志,2011,27(10):778-780.

[5]Wald NJ,Rodeck C,Hackshaw AK,et al.First and second trimester antenatal screening for Down’s syndrome:the results of the Serum,Urine and Ultrasound Screening Study(SURUSS)[J].J Med Screen,2003,10(2):56-104.

[6]常颖,陈叙.21-三体综合征妊娠早期联合筛查模式的评估[J].国际妇产科学杂志2012,39(1):75-78.

[7]刘祥举,薛明.孕中期14099例孕妇产前筛查管理及结果分析[J].中国妇幼保健,2012,27(2):200-201.

[8]左振伟,杜焕青,白洁.孕中期产前筛查的价值[J].中国妇幼保健,2012,27(6):863-864.

[9]于俊艳.唐氏综合征的产前筛查[J].中华中西医杂志.,2007,8(5):405-406.

[10]洪英姿,王元白,陈幼莲.孕中期产前筛查与产前诊断分析[J].中国妇幼保健,2012,27(8):1194-1195.

[11]Wald NJ,Cuckle HS,Densem J W,et al.Maternal serum screening for Dow n’s syndrome in early pregnancy[J].BMJ,1988,297(6653):883-887.

[12]宋文龄,张劲松,焦欣.产前筛查唐氏综合征的应用价值[J].中国妇幼保健,2007,22(7)：944-946.

[13]刘彦慧,黎丽芬,吴亚敏.孕中期母血唐氏筛查分析与遗传咨询[J].南方医科大学学报,2010,30(3):532-534.

[14]周建军,胡娅莉.唐氏综合征的中孕期筛查[J].中国实用妇科与产科杂志2008,24(2):90-93.

[15]宋婕萍,易松,姚妍怡.孕中期唐氏综合征的产前筛查[J].实用医学杂志,2009,25(12):2071-2073.

[16]魏勇.唐氏综合征的产前筛查模式和临床应用[J].河北医学,2011,17,6:823-825.

[17]Palomaki GE,Bradley LA.McDowell GA.Technical standards and guidelines:prenatal screening for Down syndrome[J].Genet Med 2005,7(5):344-354.