中晚期妊娠胎儿肾脏异常的遗传学原因及妊娠结局

徐丹萍 管荷琴 陆文昊 刘水清清

1.浙江省台州医院(317000)；2.浙江省台州市妇女儿童医院

胎儿肾脏在围产期发生畸形率较高，其中肾积水发生率可高达1.7%(162/9526)[1]。有报道，对305例胎儿肾脏异常的孕妇进行产前超声诊断及新生儿随访，发现23.88%(64/268)孕妇终止妊娠，3例胎死宫内及4例新生儿死亡[2]。故笔者对胎儿肾脏异常的孕妇施行羊水穿刺检查，探讨胎儿肾脏异常的遗传学原因及妊娠结局。

1 对象与方法

1.1 对象

2017年12月—2021年11月在浙江省台州医院因胎儿肾脏异常行羊水穿刺并有妊娠结局孕妇121例，孕妇年龄[M(P25,P75)]29.3(25.9，32.6)岁，行羊水穿刺时孕周30.1(26.9，32.4)周。其中93例(76.8%)胎儿单纯性肾脏异常，28例(23.1%)胎儿合并有其他异常。本研究经浙江省台州医院伦理委员会审批。

1.2 方法

1.2.1羊水穿刺术对中晚期超声显示胎儿肾脏异常孕妇，在告知羊水穿刺的风险并签署知情同意书后行羊水穿刺术，抽取10～40ml羊水送检。

1.2.2细胞遗传学核型分析羊水细胞离心后放37℃培养箱培养，收获贴壁细胞后行G显带。

1.2.3CNVs检测羊水提取DNA，按照北京博奥公司提供的操作手册进行CNVs分析。

1.2.4全外显子组测序羊水细胞提取DNA，外送检验公司进行全外显子组测序检测及分析。发现异常位点，提取胎儿父母外周血DNA，设计相应引物，将羊水DNA及夫妻DNA分别进行一代测序，验证异常基因位点来源。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS20.0分析。非正态分布的计量资料采用M(P25,P75)描述，组间比较采用秩和检验；计数资料采用(%)表示，采用卡方检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 遗传学分析及妊娠结局

33.1%(40/121)胎儿存在染色体异常或基因异常，染色体正常组与异常组孕妇年龄、羊水穿刺孕周、孕妇孕产次、胎儿性别及胎儿出生后选择手术治疗占比差异无统计学意义(P>0.05)，而染色体或基因异常组胎儿引产率显著高于正常组(P<0.001)。见表1。

表1 两组孕妇及胎儿情况比较

2.2 单纯性肾脏异常与合并其他异常胎儿结局比较

单纯性肾脏异常与合并有其他异常的孕妇年龄、羊水穿刺孕周、孕产次、胎儿性别、染色体或基因异常占比及胎儿出生后手术治疗情况均无差异(P>0.05)，合并其他异常胎儿引产率高于单纯性肾脏异常(P<0.001)。见表2。

表2 单纯性肾脏异常与合并其他异常胎儿情况比较[例(%)]

2.3 CNVs检测

CNV检测发现121例胎儿中38例存在微缺失和微重复变异，见表3。其中2例胎儿存在35Mb以上的重复，1例存在8号染色体三体嵌合，均终止妊娠。10例胎儿存在1～5Mb的微缺失，50.0%孕妇选择终止妊娠。25例胎儿均为1Mb以下染色体微缺失或微重复。其中4例胎儿17号染色体存在微缺失，；3对夫妻(P15～P17)进行了验证，显示为胎儿突变位点，且选择了终止妊娠；另外1对夫妻未进行验证选择继续妊娠，新生儿健康(肾功能正常)，出生后超声显示胎儿两肾中轻度积水，目前未手术，继续随访中(P18)。2例胎儿7号染色体出现0.46Mb微缺失，超声均显示胎儿肾盂分离>10mm且均为女胎；其中1例(P10)孕母选择终止妊娠，另1例(表3 P9)选择继续妊娠，分娩后新生儿健康，肾盂分离自发好转，但其父表示女孩为少白头。此外，有2例胎儿Xp22.31存在微重复，1例(P36)孕妇因缺一肾及膀胱后方暗区选择终止妊娠；另1例(P37)胎儿出生后身体健康，肾功能正常。

表3 40例肾脏异常胎儿染色体或基因异常情况

编号 年龄(岁) 孕周 孕次/产次(G/P)产前超声情况胎儿性别 染色体异常来源致病性 随访P2524.830.1G1P1重复肾男seq[hg19]dup(16)(p13.3)(0.42Mb)母亲US健康,无手术P2624.732.3G1P1多囊性发育不良肾女seq[hg19]dup(2)(p25.3)(0.28Mb)NELBM健康,无手术P2727.331.4G2P1肾盂分离(>10mm)男seq[hg19]dup(4)(q25)(0.64Mb)NEUS健康,无手术P2827.625.3G1P1轻度肾盂分离(<10mm),心脏异常男seq[hg19]dup(5)(pterp12)(45.94Mb)NEP引产P2929.829.3G6P2两肾偏大女seq[hg19]dup(5)(q14.1)(0.64Mb)seq[hg19]dup(X)(q23)(0.82Mb)NEUS很健康,无手术P3040.830.7G4P2两肾回声增强男seq[hg19]dup(5)(q35.3)(0.22Mb)×4NEUS很健康,无手术P3130.933.3G2P2肾盂分离(>10mm)男seq[hg19]dup(6)(q14.1)(0.24Mb)父亲US很健康,无手术P3223.225.1G3P2肾积水,心脏异常男seq[hg19]dup(6)(q23.2)(0.56Mb)seq[hg19]dup(X)(q26.3)(0.36Mb)NEUS引产P3316.729G1P1两肾回声增强男seq[hg19]dup(7)(p22.2)(0.34Mb)母亲US健康,无手术P3433.634.9G5P2肾盂分离(>10mm)男seq[hg19]dup(8)(p22)(0.78Mb)NEUS健康,无手术P3525.429.4G1P1两肾偏大,回声偏强女seq[hg19]dup(9)(p24.2)(0.38Mb)NEUS健康,无手术P3626.838.1G3P2一肾未显示,膀胱后方暗区女seq[hg19]dup(X)(p22.31)(0.36Mb)NEUS引产P3736.229G5P3单肾或双肾偏小女seq[hg19]dup(X)(p22.31)(0.82Mb)seq[hg19]dup(X)(p22.31)(0.62Mb)seq[hg19]dup(7)(p21.3)(0.76Mb)NEUS健康,无手术P3824.930.9G2P2轻度肾盂分离(<10mm),侧脑室增宽男47,XN,+8[10]/46,XN[90]NE表型未知引产P3933.830.3G2P2两肾偏大,回声偏强男COL4A5,NM_033380.2;c.1587+10G>C半合子母亲P引产P4028.024.1G1P0多囊肾男PKD1,NM_001009944.3;c.12765delC和c.7421G>A父母P引产

2.4 全外显子测序

由于全外显子测序价格昂贵，仅3例选择了科研性质的羊水全外显子测序，其中1例多囊肾胎儿发现存在PKD1基因双杂合(c.12765delC和c.7421G>A)，分别来源于孕母及其丈夫，最终选择终止妊娠(P40)。另一例胎儿发现X染色体上的COL4A5基因存在突变半合子(X连锁Alport综合征)，表型是遗传性基底膜肾病，通过一代测序证实该位点源自孕母，最终也选择终止妊娠(P39)。

3 讨论

本院因胎儿肾脏异常行羊水穿刺术后且有妊娠结局的121个案例中，93例胎儿单纯性肾脏异常，28例胎儿肾脏异常合并其他超声指标异常。胎儿肾脏异常并合并其他异常的孕母年龄、孕产次、胎儿性别、染色体或基因异常概率及胎儿出生后手术治疗情况与胎儿单纯性肾脏异常组均无差异，仅选择终止妊娠的占比升高。

CNVs检测发现38例胎儿存在染色体拷贝数异常。其中2例胎儿存在35Mb以上的重复，1例胎儿存在8号染色体三体嵌合，均采取妊娠终止。10例胎儿存在1Mb～5Mb的微缺失，50.0%孕妇选择终止妊娠，可见微缺失引产率高于微重复。此外，在本资料中发现4例胎儿存在17号染色体微缺失，2例胎儿存在7号染色体微缺失，及2例胎儿存在X染色体微重复。

17号染色体q12位置微缺失被证实与胎儿肾脏和尿路结构或功能异常相关[3-5]。Su等[3]发现22例肾脏异常胎儿存在17q12微缺失，此外22q11.2，Xp21.1，Xp22.31，2q13，16p11.2，1q21 等微缺失也与胎儿肾脏异常有一定的相关性。在17q12区域为HNF1B和LHX1基因，其基因单倍缺失易表现为肾脏回声增强，而17q12相同位置微重复则表现出广泛的表型谱，包括“双泡”、心脏结果异常和生长异常[5-6]。

X染色体具有选择性失活的特性从而保证男女基因表达剂量均衡。Xp22.31微缺失在男性中具有致病性，但p22.31微重复的临床表型不一[3,7-8]。研究显示Xp22.31微重复不仅与胎儿肾脏发育异常相关，与胎儿发育迟缓、癫痫或进食困难等也有相关性[3,7]。尽管如此，更多的认为Xp22.31微重复在很大程度上是良性的[8]。

目前尚无研究显示7q31.33微缺失与胎儿肾脏异常发育相关，且该区域未涉及已知基因，均认为是良性变异。本研究发现2例胎儿存在7q31.33微缺失，可能是人群中常见的一种良性CNV，也可能在肾脏发育过程中发挥一定的作用，需要更多大样本的相关性研究。

本资料中有3例孕妇参加了科研性质的全外显子组测序，发现2例胎儿存在基因异常，分别是PKD1基因双杂合(c.12765delC和c.7421G>A)(来源于父母)和COL4A5基因存在突变半合子(X连锁Alport综合征)。多囊肾是常见的先天性肾脏疾病，由PDK1、PDK2或其他基因引起[9]。其临床特征是随着肾脏肿大的同时形成许多不断生长的囊肿，以致肾实质逐渐受损，直至功能完全丧失[9]。X连锁Alport综合征是一种位于X染色体上的隐性单基因遗传病，只在男性携带者和女性纯合突变型中出现基底膜肾病表型[10-11]。由于中国近20多年的计划生育政策，很多家庭仅生育一个子女，且基因产前诊断尚未广泛应用。从此案例中发现，全外显子组测序可作为辅助性诊断技术，对无法解释及判断的病例作一种补充说明。

比较胎儿染色体或基因异常组与染色体正常组的孕妇和胎儿信息，发现胎儿染色体或基因异常与孕妇的年龄和孕产次，胎儿性别及胎儿出生后是否手术无相关性，仅显著影响孕妇选择终止妊娠。

综上所述，当孕妇产前超声显示胎儿肾脏异常时，应行羊水穿刺术进行遗传学分析。CNV检测结果显示正常时，可选择全外显子组测序作为一种补充检测，以防某些未表现出来的单基因遗传病。检测结果显示为异常时，一方面与异常区域大小有关，另一方面与缺失重复有关，需进一步探讨不能一概而论随意终止妊娠，需到优生优育科进一步咨询。