基因建議和產前診斷的原則
Francis H. Boudreau 博士 產科學的主席、部門和婦科學 St. 伊麗莎白的醫療中心, 波士頓, 麻省(美國) 與婦女的健康& 教育中心合作(WHEC)產前診斷的可及性為大範圍混亂是飛躍在再生遺傳學區域。超聲波扮演了在各種各樣的方法的發展的一個主角對產前診斷。另外, 一個基於遺傳學的產前診斷項目的綜合化以三重超聲波被顯示增加診斷準確性與超聲波比較單獨。 這個文件的目的將集中於基因瑕疵流行病學和包括各種各樣的產前診斷過程的描述在使用中。 流行病學 所有懷孕具有先天缺陷基礎線風險。多數遺傳學家引述數值3% 到4% 為主要先天畸形。它重要保留這個基礎線形象在頭腦當建議夫婦關於一個具體瑕疵的他們的風險。原因論為先天缺陷可能為4 個類別被劃分: - 染色體
- 唯一基因或Mendelian 混亂
- Multifactorial 混亂
- 致畸物或環境效果
畸形 是瑕疵在身體的機構或區域的結構起因於發展的一個內在地反常過程。這樣畸形也許是唯一或倍數; 他們包括, 例如, 先天缺陷由唯一基因瑕疵造成。 變形 是反常性在形式、形狀, 或位置由機械力量造成。這樣變形prenatally 經常發生由於子宮內造型或限制。因素導致變形也許是外在或內在的。 中斷 是一個形態瑕疵起因於早先正常組織故障。中斷可能由外在力量、內部干涉以一個發展過程或血管侮辱造成。中斷例子包括截肢術由於羊膜帶, 和gastroschisis 和porencephaly,兩想法起因於在utero 血管侮辱。 序列 是多反常性的樣式起因於一個唯一主要反常現象或機械因素; 這也許是畸形、變形或中斷。例子是陶瓷工序列, oligohydroamnios 從所有起因導致胎兒壓縮相似的特點: 典型面部特點, 反常安置手和腳, 和肺發育不全。 綜合症狀 是多個反常現象的樣式已知有共同, 具體原因論。例子下降綜合症狀, 由染色體21 的一個額外拷貝出現造成。 協會 比單獨被期望使用通常辨認二個或更多特點發生偶然但為哪些原因論未被展示。一個共同的例子是VATER (椎骨, 肛門, Tracheo 食管, 和腎臟反常現象) 協會。這項條款不暗示一個具體診斷而是寧可提示查尋具體其它瑕疵當協會的一個組分被辨認。 I. 染色體反常性: 染色體混亂發生在大約0.5% 新出生中並且它是知名的風險為許多染色體反常性增加以推進母親年齡(1) 。研究染色體21 的產前起源在下來綜合症狀表示, 95% 案件trisomy 21 歸結於母親非分離並且只大約5% 案件包含一額外父親21 。雖然母親年齡強烈被關聯以風險為下來綜合症狀, 多數孩子以下來綜合症狀是出生對婦女更加年輕比35 年。許多其它染色體反常性並且聯繫隨著母親年齡的增加, 包括13 和18; 47, xxx; 47, xxy; 並且47, xyy 。結構染色體反常性, 譬如遷移和刪除, 以及特納綜合症狀(45, X) 不看來是與年齡有關的。 染色體反常性是懷孕損失的帶領的已知的起因, 並且至少95% 染色體反常構想丟失在條款之前。它估計, 極小值10% 到15% 構想染色體是反常的。流產的研究表明那大約50% 的這樣染色體反常性是trisomies, 20% 是monosomies, 15% 是triploid, 並且剩下的人是tetraploids 和結構反常性。一些染色體反常性, 譬如trisomy 16, 是共同在構想但從未被看見在居住出生孩子。 染色體反常性在Liveborns (2): 類型反常性 | 發生 | | 數字變型: 性染色體 47, xyy 47, xxy 45,X 47,XXX | 1/1080 男性誕生 1/1080 男性誕生 1/9600 女性誕生 1/960 女性誕生 | | Autosomal trisomies 13 18 21
| 1/19,000 1/8140 1/800 | | 結構平衡的反常性: Robertsonian t(Dq;Dq) t(Dq;Gq) 相互遷移和反向
| 1/1500 1/5000 1/7000 | | 失衡的結構反常性: Robertsonian 相互遷移和反向 反向 刪除 標誌
| 1/14,000 1/8000 1/10,000 1/5000 1/8000 | II 。唯一基因混亂: 唯一基因, 或mendelian, 混亂發生在大約1% 新出生嬰兒中。很大數量的Mendelian 混亂被描述了, 雖然任一具體混亂的發生總之是罕見的。例如, 囊狀纖維變性有載波頻率大約1 在20, 在1600 年造成疾病頻率大約1 。被認可的唯一基因特徵, 更比半是autosomal 統治的, 三是autosomal 隱性, 並且剩下的人X 連接。 Autosomal 隱性混亂: 最共同地發生在健康父母兩個運載同樣隱性基因的人。風險對於子孫的這樣父母是25% 在各次懷孕, 並且這些混亂最共同地發生沒有家史。Autosomal 隱性混亂經常是嚴厲的, 並且許多是新陳代謝的混亂。載體平均50% 將有□活性。增加的風險對於是第一代表兄有一個孩子以嚴厲反常性的父母是大約6% 或兩次背景風險。 Autosomal 統治混亂: 受影響的人民是heterozygous 為一個反常等位基因, 他們傳達給50% 他們的子孫、男性或女性。未受影響的人民不傳送混亂。許多的起始的年齡這些混亂是易變的並且人與一個瑕疵基因, 是因此注定的開發疾病, 也許是無症狀直到成年。人在危險中也許有他們自己的孩子在他們開發症狀的年齡之前。許多autosomal 混亂嚴肅可觀地變化, 在家庭心頭。可能的嚴肅在任一個受影響的子孫難預言, 並且一個溫和地受影響的父母也許有一個嚴厲地受影響的孩子。新變化為autosomal 統治混亂看來是共同隨著父親年齡的增加。由於可能出現從這樣變化的很大數量的autosomal 統治條件, 具體產前測試不是可利用的。在neurofibromatosis 大約50% 案件歸結於新變化。在軟骨發育不全, homozygous 形式是致死, 可能被預言發生在25% 案件中以二個影響的父母。這樣的子孫, 50% 將是heterozygous 和受影響的, 並且25% 將是正常的。 X 連接的混亂: 多數X 連接的混亂是隱性, 與hemizygous (有X 染色體的一個拷貝) 男性影響和heterozygous 女性載體未受影響。一個母載體將傳達突變體基因給50% 她的子孫; 因此, 一半她的兒子將是受影響的並且一半她的女兒將是載體。一個受影響的男性將通過突變體x 染色體對所有他的女兒(誰是強制因此載體) 並且對無他的兒子(誰繼承唯一他的Y 染色體) 。Duchenne 肌肉營養失調也許是嚴厲或致死在早期的生活期間, 以便受影響的兒子不再生產。X 連接的混亂可能並且是統治的, 雖然這類型繼承是較不共同。 III 。Multifactorial 繼承: 被隔絕的先天缺陷, 譬如clubfoot 、裂縫嘴唇, 和神經系統的管瑕疵(NTDs) 是在最共同的基因反常性之中和被繼承通過基因和環境因素的組合。multifactorial 特徵例子是: hydrocephly, 神經系統的管瑕疵, 裂縫嘴唇有或沒有豁嘴、豁嘴、心臟病反常性、diaphragmatic 疝氣、omphalocele 、腎臟發育不全, Mullerian 融合瑕疵、肢體減少瑕疵、幽門的狹窄和talipes equinovarus 。 再現風險為一個受影響的家庭成員的親戚比人口風險典型地高級, 用多數multifactorial 混亂有再現風險2% 到5% 在一級親戚。這種風險被增加如果更多家庭成員是受影響的。有並且multifactorial 混亂某一增加的風險以父母親同族。Multifactorial 特徵一般分成三個隨後而來的類別的當中一個: 連續易變的門限或複雜混亂。連續的特徵傾向於是較不極端在受影響的個體子孫, 由於退化的統計原則對手段。這些是典型地可測量或定量特徵像高度或頂頭大小, 和應該起因於許多基因的各自小作用與環境因素被結合。門限特徵沒出現直到責任某一門限被超出。裂縫嘴唇和上顎和幽門的狹窄是門限特徵例子。某些門限特徵有一種嗜好為一個性別, 表明, 男性和女性有另外責任門限。再現風險為門限特徵並且是更高的如果瑕疵是嚴厲的, 再表明更加反常的基因或影響出現。例如, 再現風險在一個孩子的誕生以後與雙邊裂縫嘴唇和上顎是8%, 比較只4% 在單邊的裂縫嘴唇以後沒有豁嘴。成人生活複雜混亂是許多基因確定個體的感受性對環境因素的特徵, 以疾病起因於兩個的最不讚同的組合。這個類別包括常見病, 譬如心臟病和高血壓(3) 。 IV 。致畸形藥或環境曝光: 致畸形藥或環境曝光被認為導致先天反常性在少於1% 嬰兒中。這個區域重要因為這些曝光是潛在地可防止的。這樣致畸形藥包括對代理的療程、某母親新陳代謝的混亂暴露譬如致電離輻射, 和副產物譬如糖尿病和phenylketonuria 。 為細節取樂回顧章節: 藥物在懷孕和哺乳期 徵兆為產前診斷: 它是必要的在風險夫婦是消息靈通所有他們的再生選擇。在試圖任一種被繼承的疾病產前診斷之前, 它是根本建立或證實將消滅misdiagnosis 的可能性指向由於顯形, 新陳代謝, 或基因非均勻性。在一個enzymatic 或分子診斷情況下, 精確瑕疵必須被展示在proband 或影響的親戚。如果proband 是已故的, 兩個父母heterozygosity (或母親為一種X 連接的疾病) 必須被提供。在dysmorphic 綜合症狀情況下, 混亂的所有顯示必須為人所知和被尋找在評估之時。 最共同的徵兆為產前診斷研究是: 先進的母親年齡; 反常生物化學的掩護;早先孩子以染色體混亂; 平衡的遷移載體為染色體混亂; 早先孩子以被繼承的新陳代謝的混亂; heterozygous 夫婦由篩選程式預期地查出; 早先孩子以混亂可發現由超聲波。 Multifactorial 混亂: 早先孩子以神經系統的管瑕疵; 被舉起的母親清液阿爾法feto蛋白質(AFP) 並且早先孩子以發展瑕疵或畸形綜合症狀可發現由超聲波。 環境瑕疵: 對致畸物藥物或傳染物質的產前暴露。 使用母親年齡的35 或老在交付之時或老在交付之時作為一個徵兆為蔓延性測試(羊膜穿刺術或chorionic 絨毛採樣), 大約20% 下來綜合症狀案件將被查出。80% 下來綜合症狀案件將發生在非被測試的小組。在努力增加下來綜合症狀的偵查率, 查出大約60% 下來綜合症狀案件在總人口(4) 的midtrimester 母親清液生物化學的掩護被開發了。 生物化學的掩護為先天缺陷: 一些最巨大的前進在遺傳學在過去二十年期間發生□在生物化學的掩護範圍為先天缺陷在胎兒。一定數量生物化學的標誌現在被學習了用於產前掩護。這些是: 阿爾法Feto 蛋白質(AFP): AFP 是一onco 胎兒蛋白質由胎兒肝臟和卵黃質sac 生產和是主要清液蛋白質在早期的胎兒生活中。它最初地進入羊膜流體通過擴散橫跨發育未全的胎兒皮膚和以後通過胎兒排尿。Non-pregnant 婦女有是幾乎沒有可發現的AFP 的水平(1 u/L), 但是正常中間水平在16 個到18 個星期懷孕範圍從18 到40 u/L 。母親清液AFP 繼續增加直到28 個到32 個星期懷孕。在胎兒以一個瑕疵譬如anencephaly 或spina bifida, AFP 送進羊膜流體在增加的數額, 導致更高的水平在母親清液。AFP 的水平被舉起在羊膜流體裡並且母親清液只當這樣損害是"打開", 即, 當神經系統的組織由唯一一個稀薄的膜暴露或控制。實際上100% anencephaly 損害是開放; 大約20% spina bifida 案件像大約82% encephaloceles (5) 是閉合的, 。關於敏感性和特異性的討論AFP測試一般被制約打開損害, 照原樣假設, 閉合的損害不會被查出。 用實驗室提供AFP 掩護, 結果被表達作為中點(媽媽的) 倍數, 允許測量表示用一個共同的方式。母親清液AFP 的發行(MSAFP)是木頭高斯, 以中間值的1.0 為正常懷孕, 3.8 為懷孕與開放spina bifida, 和6.5 為懷孕影響以anencephaly 。二最常用的切除為MSAFP 是2.0 和2.5 媽媽。在2.0 媽媽假正面率範圍從4% 到6%, 並且偵查率為開放spina bifida 範圍從85%到90% 。以更高的切除2.5 媽媽假正面率減少到2% 到3% 並且偵查率並且減少到75% 到80% 。婦女以前gestational 糖尿病有平均為20% 更低在第二三個月的MSAFP 價值。當MSAFP 水平是在切除之上(或2.0 或2.5 媽媽) 準確性約會被估計。如果約會根據上月經期間被使用了為原始的演算, 並且超聲波執行為準確約會。羊膜穿刺術也許被表明辨認被舉起的AFP 的起因。 被舉起的MSAFP 的起因: 多懷孕; 胎兒困境; 胎兒母親出血; 胎盤反常性; 子宮反常性; 母親卵巢或肝腫瘤。胎兒結構瑕疵: 神經系統的管瑕疵- spina bifida, anencephaly, encephaloceles; 打開腹牆壁瑕疵- omphalocele, gastroschisis; 先天nephrosis; triploidy; 雙邊腎臟發育不全; 先天皮膚混亂- epidermolysis bullosa, 發育不全真皮; autosomal 隱性polycystic 腎臟疾病; sacrococcygeal teratoma; 肺的囊狀adenomatoid 畸形。 三倍標誌掩護: 一定數量的其它生物化學的標誌現在被學習了用於非整倍性掩護。未共軛的雌三醇(uE3) 並且人的chorionic gonadotropin (hCG) 增加特異性和敏感性來第二三個月生物化學的掩護為下來綜合症狀。三倍標誌掩護與AFP 、uE3, 和hCG 定期地現在被提供在懷孕。多數中心使用下來綜合症狀一種1/270 風險在midtrimester 因為之上羊膜穿刺術被提供的切除在; 這種風險與那是等效的一名35 歲的婦女。和以AFP 掩護, 母親重量、種族、糖尿病, 和胎兒的數量當前是全部被考慮在風險演算。 胎兒組織採樣和DNA 方法學:一些被繼承的疾病只用一個具體組織被表達, 並且如此抽樣那個組織是必要的如果一個產前診斷將被做。胎兒肝臟、胎兒皮膚和胎兒肌肉由超音波地被引導的切片檢查法(6) 獲得了。因為進展獲得在具體分子瑕疵的說明在基因疾病的一個持續增長的數字, 產前診斷將是可能的由DNA 分析。由於DNA 是存在在每個有核的細胞裡, 最小地蔓延性技術譬如羊膜穿刺術或chorionic 絨毛採樣也許替換更加蔓延性的規程譬如胎兒血液採樣或胎兒肝臟切片檢查法為許多疾病產前診斷。 染色體反常性的超聲波評估在過去十年和一半, 基因sonography 的領域湧現了。十五年前羊膜穿刺術比非整倍性胎兒的處所是後備的為先進的母親年齡的婦女, 造成在辨認較少的潛力。現在決定是否患者是在危險中為胎兒非整倍性將根據母親年齡、多個生物化學的標誌, 和胎兒的一個完全超聲波評估的組合。或許運用這個聯合的方法, 我們將進步從潛在的證明20% 胎兒以下來綜合症狀(即, 那些與相關> 35 年的母親年齡) 是可能的偵查率的90% 胎兒以染色體反常性, 當推薦羊膜穿刺術到只5% 到10% 孕婦。 超聲波被引導的診斷產科規程下降綜合症狀最共同的染色體反常性在之中居住borns 和並且證明了所有autosomal trisomic 綜合症狀sonographically 逃避綜合症狀。它似乎邏輯, 然而, 胎兒的sonographic 考試為嬰兒可認識的特點以下降綜合症狀比母親年齡和清液掩護更加敏感和具體為受影響的胎兒的偵查。 Sonographic 掩護為下來綜合症狀總結: 超聲波將繼續充當在這些新方法的發展的一個重要角色對胎兒產前診斷和療法。及早第一三個月產前診斷的可及性也許為某些混亂產前療法提供機會由缺掉酵素或輔助因素的替換, 由體壁基因替換, 或乘乾細胞運輸。對胎兒循環的安全和可靠的通入開放一個新時代在胎兒產前診斷和胎兒療法。 網上資訊資源: 參考: - Wald NJ, Kennard A 等: 胎兒掩護為下來綜合症狀。J Med 篩選的4:181; 1997 年。
- 勾子EB, Hameron JL 。染色體反常性頻率被查出在連貫新出生研究中- 區別在研究顯形介入之間結果由性和嚴肅。在勾子EB 裡, 搬運工IH (eds): 人口細胞遺傳的研究在人。聖地牙哥, 學術出版社1977 年, p63 。
- 人的染色體。科學2001;291:1145-1434
- Haddow JE, Palmoki GE, Knight ·GJ 等。產前掩護為下來綜合症狀以對母親清液標誌的用途。N Engl J Med 327:588; 1992 年。
- Haddow JE 。產前掩護為開放神經系統的管瑕疵, 下來綜合症狀, 和其它主要胎兒混亂。Semin Perinatol 。14:488; 1990 年。
- Evans MI, Greb A 等。在子宮內的胎兒肌肉切片檢查法為Duchenne 肌肉營養失調診斷。上午J Obstet Gynecol 165:728; 1991 年。
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