葡萄胎妊娠辅助诊断的研究进展

2021-01-12 18:55李烨郝春燕崔保霞
山东医药 2021年16期
关键词:葡萄胎三倍体双亲

李烨,郝春燕,崔保霞

山东大学齐鲁医院,济南 250012

葡萄胎可分为完全性葡萄胎(CHM)和部分性葡萄胎(PHM)。前者占葡萄胎的80%。葡萄胎为良性病变,但具有恶变潜能,15%~20%的CHM及1%~5%的PHM后续可进展为持续性妊娠滋养细胞疾病[1]。因此,对于葡萄胎的临床治疗和管理,除常规清宫外,术后还需血清学监测以及严格避孕,必要时还需给予预防性化疗。准确地识别葡萄胎妊娠及各个亚型是实现患者个体化治疗的前提条件。根据超声影像和血清学检测结果联合临床表现,常能做出疑似葡萄胎的初步诊断,术后常规病理检查是确诊葡萄胎妊娠的重要环节。早孕期葡萄胎的病理学表现缺乏特异性,且受观察者主观因素影响较大,单纯依赖形态学指标误诊率CHM达40%,PHM达75%[2]。为实现葡萄胎的精准诊断,还需借助免疫组化染色与分子基因检测等辅助方法。本研究主要围绕葡萄胎治疗前的血清学检测和超声检查,以及治疗后的免疫组化染色与分子基因检测等方法进行综述,以期更好地指导葡萄胎的临床处理和预后判断。

1 葡萄胎的遗传学基础

葡萄胎系异常受精引起,与过量的父源性基因组有关。CHM的遗传学本质是双雄二倍体,大部分是由单倍体精子与一个空卵受精,精子自身复制形成的纯合子(46,XX),少数是一个空卵与两个单倍体精子同时受精或一个空卵与有丝分裂失败的二倍体精子受精形成的杂合子(46,XY或46,XX)[3]。此外亦有罕见的核型为三倍体或四倍体CHM。PHM通常为双雄单雌三倍体,多数由单倍体卵子同时与两个精子受精形成的单卵双精杂合子(69,XXX,69,XXY,69,XYY),少数是由单倍体卵子与单倍体精子受精,精子自身复制,或者单倍体卵子与一个减数分裂缺陷的二倍体精子受精形成的单卵双精纯合子[3]。极个别情况下可见到三雄单雌四倍体PHM[4]。此外,还有一种特殊类型的双亲完全性葡萄胎(BiCHM),其遗传学本质是双亲二倍体,基因组的两套遗传物质分别来源于双亲。BiCHM发病机制与母源性基因组中的NALP7和KHDC3L基因突变密切相关,是家族性复发性葡萄胎的常见病理类型,具有家族聚集性和高复发性特点[3,5]。

2 葡萄胎妊娠治疗前的辅助诊断

2.1 人绒毛膜促性腺激素(hCG)测定 hCG是由胎盘绒毛合体滋养细胞合成分泌的一种糖蛋白类激素,其结构包含α和β两个亚基。这两个亚基在体内代谢过程中会发生断裂、裂解,从而使血尿中的hCG以多种不同的分子形式存在,包括游离β-hCG、游离α-hCG、缺口hCG、游离β-hCG核心片段和高糖基化hCG(hCG-H)等。由于hCG的β亚基具有结构特异性,临床常用抗hCG-β链单克隆抗体进行检测。葡萄胎妊娠时异常增生的滋养细胞能合成分泌大量的hCG,使得血清hCG滴度明显高于正常妊娠相应的孕周值,且持续不降。异常增高的hCG是诊断葡萄胎妊娠的重要血清学指标。而当hCG-H超过总hCG的30%,游离β-hCG超过总hCG的40%时,则提示为侵袭性滋养细胞疾病[6]。因此,推荐临床应用能检测所有hCG类型的定量测定法进行检测。

hCG辅助诊断葡萄胎,需注意以下特殊情况。①hCG假阴性:当葡萄胎患者体内hCG浓度过高时,用于检测的抗体试剂与抗原的比例不协调,免疫反应程度减弱,从而产生hCG假阴性,亦被称之为钩状效应[7]。及时与检验科沟通,适当稀释样本或更换检测方法可避免上述情况发生。②hCG假阳性:患者体内存在异嗜性抗体干扰,使得血清hCG值低水平升高(通常hCG≥50 IU/L),表现为hCG假阳性,即hCG幻影。此时患者可能会被误诊为妊娠滋养细胞疾病,进而接受不必要的宫腔手术、化疗甚至子宫切除等过度治疗。为了准确识别hCG假阳性,需同时检测尿hCG与血hCG。因为异嗜性抗体相对分子质量较大,无法通过肾小球机械屏障分泌到尿中,不会干扰尿hCG的检测,所以尿妊娠试验阴性可协助诊断[8]。③静息型滋养细胞疾病:极少部分葡萄胎患者血hCG升高并不显著,仅表现为持续低水平升高(通常<200 IU/L),持续时间超过3个月,无其他临床表现或影像学异常,但血hCG-H呈阴性。对于这类患者应密切监测血hCG水平,无需其他治疗干预,多数情况下,血HCG能自然转归至正常[9]。

2.2 超声检查 超声检查是诊断葡萄胎妊娠的首选影像学方法,其诊断的准确性随孕周的增加而增高。在妊娠的极早期(4~5周),CHM可能仅表现为含有绒毛膜腔的正常妊娠囊,妊娠6~7周时,发展为异质性的息肉样肿块,随后几周逐渐形成具有典型病理表现的CHM。所以,通常在妊娠9周之后,CHM才会有宫腔内无回声囊泡和不可探及孕囊的超声声像图。CHM典型的“暴风雪征”或“蜂窝征”超声特征通常出现在早孕期末[10-11]。与CHM相似,PHM的超声表现取决于孕周大小。妊娠10周之前,PHM不会出现胎盘绒毛的水肿性改变。早孕期末,超声探及胎盘增大增厚时才会怀疑PHM。所以,PHM超声典型的胎盘囊性变、胎儿畸形、变形胚囊或死亡胎儿等表现常见于中孕期[10-11]。

近年来,高分辨率经阴道超声的应用和血hCG检测使葡萄胎妊娠的平均诊断时间从中孕期提前至早孕期。早孕期的葡萄胎胎盘绒毛水肿不明显,缺乏典型的超声图像特征,易被误诊为不完全性流产或稽留流产。研究表明,超声对早孕期葡萄胎的检出率不足50%,超声诊断CHM的敏感性为57.8%~95.0%,诊断PHM的敏感性为17.6%~51.6%[12-14]。虽然目前超声诊断葡萄胎仍面临挑战,但与之前相比检出率有所提高。最近有研究表明,三维超声联合其他分析技术可更加清楚地显示宫腔内无回声囊泡的数量、大小和空间位置,使图像更加可视化。该技术为诊断早孕期葡萄胎妊娠、鉴别CHM与PHM提供了更多信息,有待进一步探究[15-16]。

3 葡萄胎术后辅助诊断技术

葡萄胎清宫术后组织样本常规送病理检查,病理检查可诊断出大部分形态学较为典型的葡萄胎妊娠,但难以鉴别形态学表现类似的早孕期CHM、PHM及非葡萄胎水肿性流产,临床存在过诊断或低诊断并存的现象[2,17]。因此,除了常规的病理阅片之外,还需借助其他辅助检测技术来精准诊断葡萄胎妊娠。

3.1 印迹基因p57染色 基因印迹是指来源于父亲或来源于母亲的等位基因被修饰后,只有一方的等位基因具有活性,而另一方等位基因处于沉默状态的表观调控机制。具备上述遗传特性的基因,被称之为印迹基因。印迹基因根据亲本表达的差异可被分为两类:一类为母本表达父本印迹的印迹基因,另一类为父本表达母本印迹的印迹基因。p57基因位于人类染色体11p15.5,是一种母本表达父本印记的印记基因,在只含有父源性基因组的CHM不表达或低表达,而在含有双亲基因组的PHM高表达。因此,临床上常用p57染色来辅助区分CHM与PHM。CHM常呈p57阴性,表现为胎盘绒毛细胞滋养细胞与间质细胞的细胞核不着色或极少量着色,而PHM常呈p57阳性,表现为胎盘绒毛细胞滋养细胞与间质细胞的细胞核一致性着色。除此之外,还有部分不典型的“细胞异质性”或“绒毛异质性”p57阳性表达模式,临床较为罕见。p57染色阴性可诊断出95%以上的CHM,MADI等[18]一项荟萃分析通过对比p57免疫组化染色和基因分型技术在诊断CHM中的准确性,证实p57染色在CHM的诊断中有较高应用价值。作为CHM的一种特殊类型,BiCHM的遗传物质虽然来源于双亲,但其p57免疫组化染色亦呈阴性。

p57染色具有操作简便、结果易判读、价格低廉及可重复性高等优势。其局限性:①无法鉴别PHM与其他含有母源性染色体的非葡萄胎妊娠(如水肿性流产、双雌单雄三倍体、三体综合征、Beckwith-Wiedemann综合征等)。②存在p57假阳性。见于少数保留母源性11号染色体的CHM,双胎妊娠伴CHM、父系/双亲嵌合体伴CHM等,其中后两种病变的p57染色模式不典型,呈“细胞异质性”或“绒毛异质性”阳性[19-20]。③存在p57假阴性。见于少数丢失母源性11号染色体的PHM及最近报道的父源单亲二倍体(组织形态学类似葡萄胎,p57染色阴性)[3,20]。上述病变类型不同,临床处理方式不尽相同。此外,p57虽然可辅助诊断CHM,但不能具体鉴别CHM是纯合子还是杂合子,此二者的生物学行为完全不同,ZHENG等[21]研究表明,杂合型CHM继发持续性妊娠滋养疾病的风险性更大。因此,为了实现葡萄胎妊娠的精准诊断,仍需其他辅助检测技术弥补p57染色的不足。

3.2 短串联重复基因分型技术 短串联重复序列(STR)又称微卫星DNA,是一类由2~6个碱基对作为核心单位串联重复的DNA序列,通常重复次数为15~30次,长度为100~500 bp。STR广泛分布在人类基因组的非编码区,其最大的特点是具有较高的突变率,从而表现出高度多态性。STR多态性是指正常人群不同个体之间在某些STR位点的核心序列重复次数不同。通过比较妊娠组织与母体组织多个特异位点STR的多态性,可以准确判断出妊娠组织的DNA来源,染色体倍性,双亲基因组的比例,从而准确地诊断葡萄胎妊娠及各个亚型[3]。STR基因分析技术的操作步骤包括样本DNA提取、多重荧光PCR、毛细管电泳片段分析以及结果判读等过程。分离绒毛与母体组织,得到较为纯净的DNA是STR多态性分析技术成功与否的关键。STR结果判读需要对绒毛和母体组织的STR图谱进行分析,主要是鉴别每个STR位点父本及母本等位基因的拷贝数。最初于1996年研发的AmpFl STR系列试剂盒,仅能扩增3个STR位点,现在商品化使用的试剂盒可检测多达24个STR位点[22]。近年来,STR的多态性分析被越来越多研究证实为准确且实用的葡萄胎诊断和分型方法,可降低葡萄胎的误诊及漏诊率[23-25],被认为是葡萄胎诊断的“金标准”。

STR基因分型的优点:①鉴别早孕期形态学表现不典型的CHM与PHM;②具体区分CHM与PHM是纯合子还是杂合子;③可准确鉴别PHM与含有双亲遗传物质的非葡萄胎异常妊娠(水肿性流产、双雌单雄三倍体、三体综合征、Beckwith-Wiedemann综合征等)。STR基因分型亦有一定局限性:①BiCHM的STR分析结果为双亲来源的二倍体,易被误诊成非葡萄胎妊娠,此时可结合p57阴性免疫组化染色协助诊断;②对于遗传物质组成复杂的双胎妊娠伴发葡萄胎和基因嵌合体,STR基因分型难以准确诊断,需同时参考病理形态学和p57染色[26];③由于缺乏足够数量的检测位点,部分复杂三体病有时会被误诊为三倍体流产或PHM。

3.3 单核苷酸多态性(SNP)微阵列基因检测 SNP是指人类基因组中单个核苷酸发生突变所引起的DNA序列的多态性,是继STR之后的第3代遗传标记。微阵列是指按照特定方式排列的含有大量探针DNA序列的基因芯片。SNP微阵列的原理是应用已知的核苷酸序列作为探针与样本DNA进行分子杂交,通过对信号的检测进行定量和定性分析。SNP微阵列作为一种分子基因诊断技术被广泛关注。近年研究表明,SNP微阵列在葡萄胎的精准诊断方面有重要价值。XIE等[27]运用全基因组SNP微阵列分析来测定绒毛组织的基因型及染色体倍性,以评估其在葡萄胎诊断中的有效性和敏感性。结果表明基于SNP微阵列的分析能提高早孕期CHM与PHM诊断的敏感性。不足之处为SNP微阵列虽能检测出双雄二倍体CHM,但对于PHM,仅能检测出其三倍体核型,不能进一步明确染色体的双亲来源。分子基因诊断技术的不断进步克服了这一缺陷。SNP微阵列的B等位基因频率绘图和logR比率计算可以证实PHM为孤雌双雄三倍体,即确定三倍体染色体的双亲来源[28]。此外,MAISENBACHER等[2]纳入了大量流产样本进行研究,结果表明SNP微阵列分析不但能快速准确地诊断出CHM与PHM,而且还可大规模应用。除了用于葡萄胎的鉴别诊断,SNP微阵列分析还可通过判断染色体的着丝粒接合状态,观察减数分裂染色体重组时的交叉频率和位点,来明确葡萄胎遗传物质的双亲贡献,有利于更加深入了解葡萄胎的生物学特征[4,29]。此外,SNP微阵列因其强大的基因检测功能在产前诊断领域发挥重要作用[30]。

相比而言,STR分析仅能检测绒毛和蜕膜组织的部分等位基因位点,而SNP微阵列可实现样本的全基因组分析,表现出更高的诊断性能。如:①明确样本组织染色体的核型及双亲贡献,从而准确鉴别CHM与PHM;②可检测拷贝数变异(基因组亚显微结构的重复或缺失);③灵敏地检测出STR分析难以诊断的基因嵌合体[3,27];④确诊单亲二体;⑤与STR需要严格分离母体与绒毛组织不同,SNP微阵列检测葡萄胎妊娠无需担心被检样本受母体组织污染[2]。但SNP微阵列诊断葡萄胎亦有一定不足,如:成本更高;需更多样本组织DNA(>500 ng);目前主要用于实验研究[19]。

综上所述,超声的应用与血hCG的监测有助于早孕期葡萄胎的识别。但hCG检查“陷阱”的存在以及超声检查的低诊断率,仍会造成一部分葡萄胎妊娠漏诊,尤其是PHM。因此,建议对所有早孕期流产患者的妊娠组织进行病理学检查[14]。葡萄胎术后病理形态学检查结合p57阴性可诊断CHM。当p57阳性或形态学表现有疑问时,建议进一步做STR基因分型检测。形态学与辅助技术相结合的策略可实现葡萄胎的精准诊断和分型,从而有助于患者的个体化治疗。SNP微阵列在早孕期葡萄胎诊断与分型方面表现出较高的应用价值,后续有望成为一种准确、高效且广泛应用的葡萄胎辅助诊断技术。

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