子痫前期血清生化预测标记物的研究进展

张文琴 马竞 马端

（1.上海市闵行区妇幼保健院，上海201102；2.深圳市宝安妇幼保健院，广东 深圳518133；3.复旦大学出生缺陷研究中心，上海200032）

子痫前期（preeclampsia，PE）是最严重的妊娠并发症之一，全球大约有850万孕妇为PE患者，发病率为3%～8%［1］。PE会引起约18%孕妇死亡和多达40%胎儿死亡［1］。目前，PE仍然缺乏安全有效的治疗方法以及可靠的早期诊断或预测手段。

PE曾被称为“理论疾病”，早在3000年前的古埃及就有学者将它描述为与妊娠相关的疾病。该病的进展包括2个阶段，第一阶段的主要特征为胎盘的形成发生改变［1］：在胎盘的形成过程中，绒毛外滋养细胞侵入子宫螺旋状动脉肌层不足，胎儿血流供给受限，从而导致有四分之一的PE患者发生胎儿宫内生长受限（IUGR），氧化应激进一步加剧胎盘局部缺血，引起血流灌注不足、炎症、细胞凋亡和结构损伤［2-4］；第二阶段出现多系统临床表现，如在孕20周之后出现高血压和蛋白尿，随着病程的进展，部分患者都发生脑部血管痉挛和脑水肿，严重者发生癫痫，称之为子痫。

过去10年中，基因组学、蛋白质组学和代谢组学在PE的临床研究中得到应用，发现了一些与PE相关的肾功能、胎盘、血管内皮细胞、代谢、氧化应激、溶血和炎症标记物，且大多数可在母血中检测到，因此可以作为预测和诊断PE的候选标记物。

母体的一些临床特征也是PE的高危因素，其中最重要的是种族、年龄、分娩状态、多胎妊娠和PE病史。除此之外，部分系统疾病也会增加罹患PE的风险，如肥胖、糖尿病、原发性高血压、肾病、抗磷脂综合征和特定的自身免疫性疾病。然而，这些因素单独或者联合都不能完全预测PE，它们的联合预测准确率只有30%［5］，几乎没有一个生化标记物可以单独预测和（或）诊断PE，且同时具备特异性和敏感性。若在运算法则中加入临床指标，如多普勒超声和临床风险因子，可以在保证较低假阳性率的基础上增加预测率。本综述将按照妊娠早、中、晚期顺序描述最有希望来预测和诊断PE的生化标记物。

1 预测性生化标记物

PAPP-A、PLGF和 HbF／A1M 联合是孕早期最有潜力的预测性生化标记物。

1.1 妊娠相关蛋白A（PAPP-A） PAPP-A是胎盘合成的糖蛋白。在整个妊娠期间，它在母体血浆中的浓度不断增加。胎儿染色体正常时，孕期PAPP-A水平减低会增加PE和IUGR的患病风险，以及胎儿为小于胎龄儿（SGA）和早产的可能性［6，7］。

尽管PAPP-A是公认的预测和诊断PE的生化标记物，但独立的预测率只有10%～20%［8，9］。如果联合多普勒超声，它就是一个强大预测生化标记物，在假阳性率5%时的预测率可以达到70%［10］。

1.2 胎儿血红蛋白（HbF）和α1-微球蛋白（A1M）PE患者胎盘组织中HbF mRNA水平增加，胎盘血流中也有游离的HbF蛋白［11］。血红蛋白能够损坏和分裂细胞膜，抑制一氧化氮（NO）活性，使血管收缩。最近发现A1M可以限制和降解血红蛋白，具有游离基清除剂的特性［12］。血红蛋白、血红素和ROS可以上调A1M在肝脏和胎盘细胞中的表达［13］。

关于母体血清／血浆中HbF和A1M的浓度作为PE预测性和诊断性的标记物在小样本单中心研究中取得良好结果［2，14］。对96名孕妇的研究显示，最终出现PE的患者其血清中HbF和A1M浓度在孕10～16周显著增高，假阳性率为5%时的预测率是69%，最高的预测率为90%，但此时的假阳性率为23%［2］。血浆中HbF和成人血红蛋白（HbA）的浓度与PE孕妇的血压也是显著相关的，但仍需要大样本和多中心研究的验证［14］。

1.3 胎盘蛋白13（PP13） PP13由滋养细胞产生，是凝集素家族的一员，参与了胎盘的形成。正常妊娠过程中，血清PP13的浓度随孕周的增加而增加。研究显示孕早期PP13浓度的减低与PE的发生有关［14，15］。PP13作为独立的生化标记物，在假阳性率为5%～10%时，预测率分别为37.5%和69%。如果联合多普勒超声搏动指数（PI），假阳性率为10%时的预测率上升到71%［15］。

PP13也可与PAPP-A一起作为筛查标记物。Stamatopoulou等［16］研究了499名孕妇（其中47名PE患者），分析妊高征患者和怀有SGA胎儿的孕妇在孕11～13+6周PP13和PAPP-A的变化，最终得出的结论是PAPP-A显著降低，但有趣的是PP13的水平在病例与对照组之间没有变化。

1.4 可溶性血管内皮因子-1（sFlt-1）和可溶性内皮糖蛋白（sEng） 与正常妊娠的孕妇相比，PE患者血浆中sFlt-1和sEng均升高［17］。sFlt-1的升高发生在临床症状出现之前，在一定程度上与疾病的严重程度相关。在动物实验中发现，注入高水平的sFlt-1和sEng可导致蛋白尿、高血压和HELLP综合征。

作为孕早期PE筛查标记物，与多普勒超声（PI）和胎盘生长因子（PLGF）联合，假阳性率为5%时，对早发PE的预测率达到77.8%，ROC曲线的AUC为0.95［18］。

1.5 胎盘生长因子（PLGF）与sFlt-1 PLGF／sFlt-1的比值对PE的预测具有一定的潜力［19］，且可进行全自动快速检测［20］。Verlohren 等［20］的一项多中心合作研究显示，在整个妊娠过程中对351名孕妇（其中71名PE患者）持续测定PLGF／sFlt-1比值，当假阳性率为5%时，所有类型PE的检测率为82%。对于早发PE，假阳性率为3%时的检测率为89%。PLGF作为一个独立的生化标记物，在孕早期的后期当假阳性率为5%时，对早发PE的预测率为53.5%，假阳性率为10%时，预测率为65%［5］。

1.6 代谢组学 代谢组学（metabonomics）是对生物体内所有代谢物进行定量分析，寻找代谢物与生理病理变化的相对关系。Thilaganathan B等［21］选择最终发展为PE和正常妊娠的孕妇各60名，发现PE患者在孕早期有45种代谢产物发生了显著改变。以14种代谢产物建立的预测模型其ROC曲线的AUC为0.94。无论是早发抑或迟发PE，当假阳性率为10%时，该模型的预测率为73%～77%。有意思的是，40种增多的代谢产物中有3种为血红蛋白代谢产物。

1.7 胱抑素C 胱抑素C是一种广泛应用于临床的蛋白酶抑制剂，可以用来评价肾小球滤过率，是肾功能的敏感标记物。PE患者血浆中的胱抑素C水平升高，是PE可靠的诊断标记物。引起胱抑素C水平增加的可能原因为肾功能受损和（或）胎盘合成增多。最近有人提出胱抑素C可以作为孕早期PE的预测标记物［22］。然而，由于胱抑素C较低的筛查效率，所以它不能作为一个独立的标记物用于临床，但可以与其他的标记物联合使用。

1.8 其他的生化标记物 随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学的发展，有潜力的生化标记物数量不断增加。理想的生化标记物应该对PE的发病起到提示作用。值得注意的是母血中游离的mRNA［23］和miRNA［24］，这2种类型的RNA均可在母体循环中出现，且在胎盘中表达，在预测妊娠结局方面显示了一定的潜能，有待深入研究。

2 新的运算法则

由于缺乏特异性和敏感性兼备的生化标记物，所以要建立一种数字模型，联合其他的因素来预测PE。Akolekar等［5］对33 602名孕11～13+6周的孕妇进行研究，将母体特征、PI和平均动脉压（MAP）联合血清中PAPP-A、PLGF、PP13、抑制素-A、活化素-A、sEng、正五聚蛋白-3和P-选择素水平。当假阳性率为10%时，对早发型、中间型、迟发型的预测率分别为91%、79.4%和60.9%（将分娩发生在34～36+6周的PE定义为中间型PE）。Wortelboer等［25］以孕早期生化标记物PAPP-A、β-hCG、PLGF、纤溶酶和人解整合素样金属蛋白酶（ADAM12）建立了一个模型。在假阳性为5%时，该模型对所有PE的预测率只有44%。另外一个孕早期模型是Audibert等［26］建立的，它是基于母体特征、PI和生化标记物PAPP-A、抑制素-A、PP13、ADAM12、游离β-hCG和PLGF。在一个大群体（n=893）研究中，该模型在假阳性率为10%时，对早发PE的预测率为100%。值得注意的是PP13、ADAM12的水平没有提高预测率。在Odibo等［27］最近发表的一项对450名患者的研究中，把母体特征与血清中PAPP-A、PP13和PI联合预测孕早期PE，发现假阳性率为5%时的预测率为68%。但该研究发现PI的测定并没有提高预测率。

3 结论与展望

理想的预测PE生化标记物应具备以下特征：

①在病原学中起主要作用且具备特异性。

②出现的时间早或在临床症状发生之前出现。在妊娠早期可以检测到的胎盘因子可能是预测PE合适的候选生化标记物。

③在母血或尿液中容易测量，且成本低。

④具有高敏感性和高特异性。

⑤与PE的严重程度相关。

⑥在正常妊娠中检测不到或者表达水平很低。

⑦胎盘一旦娩出后就消失，所以胎盘因子是最优选择。

用有效的诊断标记物对孕妇进行PE±IUGR筛查可以减少不必要的痛苦和减轻经济负担［28］。在西方国家，出生缺陷和疾病的早期筛查已经是常规检查项目，联合超声和生化标记物对唐氏综合征的筛查就是一个很好的例子，目前正是确定开展PE筛查的适宜时机［29］。

对预测和诊断PE的新因子，我们不应该把它们作为竞争性的生化标记物来独立考察，而是对每一个新因子都应该重视，因为它们都可能是阐明PE病原学的重要因素。通过对这些生化标记物的研究，可为制定经济、高效的PE早期筛查方案提供依据，从而减少孕妇和胎儿的患病率。

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