頸項(xiàng)透明層增厚機(jī)制分析及其在胎兒發(fā)育異常中的應(yīng)用

劉 敏，陳先俠

隨著“二孩”政策全面實(shí)施，新生兒出生率明顯升高，同時(shí)高齡孕產(chǎn)婦增多，導(dǎo)致胎兒出生缺陷發(fā)生率明顯升高。出生缺陷是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦早期流產(chǎn)、死胎、圍生兒死亡、嬰幼兒死亡和先天殘疾的主要原因，嚴(yán)重危害兒童生命健康和生活質(zhì)量，并與家庭經(jīng)濟(jì)、幸福及整個(gè)國(guó)家人口素質(zhì)、人力資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)息息相關(guān)，因此在胎兒出生前辨別有無(wú)畸形顯得至關(guān)重要。頸項(xiàng)透明層(nuchal translucency, NT)厚度測(cè)量能協(xié)助醫(yī)生判斷胎兒有無(wú)染色體、心臟結(jié)構(gòu)等方面的異常，是孕早期產(chǎn)前診斷的一個(gè)常規(guī)性及關(guān)鍵性檢查項(xiàng)目。本文就NT增厚機(jī)制及其在產(chǎn)前診斷胎兒發(fā)育異常中的應(yīng)用作一綜述。

1 NT的形成

胎兒NT是指孕11～13+6周在超聲引導(dǎo)下胎兒在正中矢狀面頸椎水平上皮膚與皮下軟組織間的液性暗區(qū)，超過(guò)第95百分位數(shù)的NT測(cè)量值被稱為NT厚度增加[1]。在正常胚胎發(fā)育過(guò)程中，胎兒頸部淋巴管與頸動(dòng)脈竇于孕14周左右相通，即淋巴系統(tǒng)發(fā)育完全。在頸部淋巴管與頸靜脈竇相通前，由于暫時(shí)性淋巴回流障礙造成少量淋巴液在胎兒頸部積聚，因此形成暫時(shí)性頸部透明層。NT最早是由Nafziger和Vilensky[2]于1987年提出，他們的研究確立了頸項(xiàng)皮膚褶厚度的測(cè)量與21三體綜合征間的聯(lián)系。Longstreet等[3]在前人基礎(chǔ)上于1992年提出將NT作為妊娠早期染色體異常的標(biāo)志。在孕11～13+6周NT可通過(guò)超聲進(jìn)行分辨與測(cè)量。選取孕13+6周作為上限的原因主要是，孕14周后胎兒體位多為垂直位，不利于測(cè)量；NT厚度隨著孕周數(shù)的增加而下降，測(cè)量難度隨之加大。取孕11周為下限的原因主要是，孕10周前不利于觀察胎兒心臟4個(gè)房室及大血管；胎兒顱骨光環(huán)尚未骨化，無(wú)法診斷和排除無(wú)腦兒和顱骨缺失。這標(biāo)志著可以使用影像學(xué)指標(biāo)進(jìn)行產(chǎn)前篩查。

隨著NT研究的深入，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)NT增厚是預(yù)測(cè)胎兒染色體異常和多胎畸形的超聲軟標(biāo)志物[4]，在染色體異常、先天性心臟病、大血管畸形、代謝及血液系統(tǒng)異常等方面有著重要的預(yù)測(cè)價(jià)值。但是對(duì)于篩查骨骼肌肉系統(tǒng)畸形、某些罕見(jiàn)的綜合征及運(yùn)動(dòng)功能障礙等的準(zhǔn)確度較低[5]。因此可以根據(jù)NT增厚的程度預(yù)測(cè)胎兒有無(wú)畸形，且與絨毛膜活檢或羊膜穿刺相比，NT測(cè)量可更早發(fā)現(xiàn)異常，讓父母在知情的情況下決定是否繼續(xù)妊娠[6]，而且對(duì)孕婦及胎兒無(wú)損傷，能被大多數(shù)孕婦所接受，故超聲與NT厚度結(jié)合被廣泛用于產(chǎn)前篩查。

2 NT增厚的原因

盡管全世界將NT測(cè)量作為胎兒非整倍性染色體異常和心臟缺陷的一種常用的產(chǎn)前篩查手段，但是引起NT增厚的病理生理學(xué)原因尚未明確[7]，單純性NT增厚考慮為胎兒頸部淋巴與靜脈系統(tǒng)連接發(fā)育機(jī)制延遲形成的暫時(shí)性增厚[8]。而一些NT增厚并非暫時(shí)性增厚，其最終將發(fā)展為不良的妊娠結(jié)局，可能是多種因素造成的[2]。

2.1 染色體異常 染色體異常包括21三體、13三體、18三體綜合征及Turner綜合征或其他染色體異常[7]。NT增厚常提示21三體、18三體、13三體綜合征及Turner綜合征等染色體疾病發(fā)生率升高[8]。von Kaisenberg等[9]研究指出，在患有21三體綜合征胎兒中，由于21號(hào)染色體多出一條，導(dǎo)致胎兒頸部皮膚結(jié)締組織中Ⅵ型膠原蛋白、Ⅳ型膠原蛋白和層粘連蛋白表達(dá)增加，使結(jié)締組織更具彈性，導(dǎo)致液體在皮下積聚，NT增厚。同時(shí)，患有21三體綜合征胎兒超氧化物歧化酶基因過(guò)度表達(dá)，導(dǎo)致超氧化物歧化酶增多。而超氧化物歧化酶會(huì)減少透明質(zhì)酸的降解，導(dǎo)致大量透明質(zhì)酸在頸部皮膚內(nèi)積聚。透明質(zhì)酸是一種親水性糖胺聚糖，帶大量負(fù)電荷而吸引水分，導(dǎo)致液體在頸部積聚[10]。在正常胎兒和13、18三體綜合征胎兒皮膚中發(fā)現(xiàn)只有少量透明質(zhì)酸積聚。此外，細(xì)胞外基質(zhì)成分異常也可引起NT增厚，在患有21三體綜合征胎兒的頸部細(xì)胞外基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)大量透明質(zhì)酸。

2.2 淋巴系統(tǒng)發(fā)育異常和淋巴液引流受阻 Nicolaides等[11]提出，頸部淋巴系統(tǒng)發(fā)育異常會(huì)引起淋巴液在頸部積聚，導(dǎo)致NT增厚。NT增厚的非整倍體胎兒表現(xiàn)為頸部間質(zhì)水腫，同時(shí)伴雙側(cè)頸淋巴囊(jugularis lymphaticus saccus, JLSs)擴(kuò)張，而JLSs是淋巴系統(tǒng)發(fā)育和功能完善的首要部分，也是淋巴液引流的原始部位[12]。雙側(cè)JLSs擴(kuò)張與NT增厚具有很強(qiáng)的相關(guān)性。正常情況下超聲難以測(cè)量出JLSs直徑[13]，但患有21三體、18三體和13三體綜合征的胎兒超聲下提示JLSs測(cè)量值分別為1.3～10.0、1.5～6.9和1.3～2.1 mm[14]。

在21三體綜合征胎兒中JLSs的內(nèi)皮細(xì)胞血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGF-A)、血小板源性生長(zhǎng)因子B(PDGF-B)和音猥因子等因子表達(dá)增加，叉頭框C2(FOXC2)表達(dá)降低[15]。頸部水腫可能是由于VEGF-A過(guò)表達(dá)導(dǎo)致淋巴內(nèi)皮細(xì)胞滲透性增加和細(xì)胞間粘附性減弱，導(dǎo)致水分積聚在頸部，造成NT增厚。平滑肌細(xì)胞(smooth muscle cell, SMC)在NT增厚伴JLSs胎兒中數(shù)量增多，而其數(shù)量異常將引起頸部淋巴功能的異常。PDGF-B對(duì)SMC的招募具有誘導(dǎo)作用，而FOXC2通常抑制其的表達(dá)，從而致SMC招募異常。此外，F(xiàn)OXC2基因突變也與先天性淋巴水腫和淋巴管缺陷有關(guān)[2]。

囊性濕疣是一種持續(xù)性淋巴畸形，是淋巴系統(tǒng)發(fā)育異常的一種特殊類型，是由于淋巴系統(tǒng)不能與頸內(nèi)靜脈相通而導(dǎo)致的頸內(nèi)淋巴囊過(guò)度膨脹，常見(jiàn)于Turner綜合征胎兒，由于X染色體部分或完全缺失導(dǎo)致頸蹼，造成淋巴液引流不暢，NT增厚。但囊性濕疣在21三體綜合征胎兒中不常見(jiàn)。此外，由于淋巴系統(tǒng)發(fā)育異常導(dǎo)致淋巴液在胸導(dǎo)管內(nèi)積聚，加之其解剖位置的關(guān)系，使得擴(kuò)大的胸導(dǎo)管可能壓迫心臟或造成心臟移位，繼而心臟血流受阻致心臟結(jié)構(gòu)異?；虬l(fā)育不良引起心臟畸形，進(jìn)一步引起NT增厚。也有部分胎兒淋巴系統(tǒng)僅出現(xiàn)暫時(shí)性發(fā)育遲緩或受阻，一旦其淋巴系統(tǒng)及功能發(fā)育完善，聚集在此處的淋巴液便迅速引流，增厚的NT便消失，這也解釋了為什么部分NT增厚胎兒預(yù)后良好的原因。

2.3 心力衰竭 心力衰竭也是導(dǎo)致NT增厚的原因。Hyett等[16]在一項(xiàng)對(duì)34例于妊娠11～14周終止妊娠的患有21三體綜合征的NT增厚胎兒的大血管研究中發(fā)現(xiàn)，NT增厚組主動(dòng)脈峽部直徑小于正常對(duì)照組，原因?yàn)橹鲃?dòng)脈峽部變窄，使得心臟后負(fù)荷增加，進(jìn)而引起心力衰竭導(dǎo)致血液在頭頸部積聚，造成NT增厚。心力衰竭導(dǎo)致心臟后負(fù)荷增加，使得具有強(qiáng)利尿和擴(kuò)血管作用的心房利鈉肽和腦利鈉肽水平升高，促使多余的液體排出。

2.4 其他 也有文獻(xiàn)報(bào)道，NT增厚可能與遺傳綜合征、胎兒肺缺陷、先天性感染、代謝和血液系統(tǒng)疾病、淋巴系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)皮細(xì)胞分化、皮下結(jié)締組織成分變化、羊膜破裂引發(fā)的頭靜脈充血[17]、神經(jīng)支配等有關(guān)。也有學(xué)者提出胎兒頸靜脈和靜脈導(dǎo)管血流流速波形的改變與NT增厚也存在相關(guān)性[18]，但具體機(jī)制仍在探索階段。除了上述引起NT增厚的原因外，胎兒嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)異常還會(huì)阻礙正常的血液流動(dòng)[2]。如胸腔內(nèi)或胸外壓力使胸腔聚攏變窄(如膈疝)，頭部和頸部的血管將會(huì)過(guò)度充盈,造成NT增厚。同時(shí)Clur等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在Turner綜合征胎兒中，形成主動(dòng)脈弓的神經(jīng)嵴細(xì)胞異常遷移將導(dǎo)致主動(dòng)脈峽部變窄，造成主動(dòng)脈內(nèi)血流阻力增加，也會(huì)導(dǎo)致頭部和頸部血管過(guò)度充盈，使得NT增厚。也有文獻(xiàn)報(bào)道，各種神經(jīng)肌肉疾病導(dǎo)致胎兒運(yùn)動(dòng)障礙從而造成淋巴液引流受阻可能產(chǎn)生NT增厚。在妊娠早期使用外源性孕酮也可導(dǎo)致NT增厚，故在體外受精患者中應(yīng)特別注意[20-21]。

3 NT增厚程度對(duì)應(yīng)的疾病

關(guān)于胎兒NT增厚的切割值一直存在爭(zhēng)議，目前國(guó)際公認(rèn)超過(guò)第99百分位數(shù)(即3.5 mm)時(shí)為NT增厚的臨界值[22]，當(dāng)NT≥3.5 mm時(shí)胎兒染色體異常發(fā)生率明顯升高，為14.2%～19.8%[19]。而目前國(guó)內(nèi)NT值尚未統(tǒng)一，每家醫(yī)院都有自己特定的NT值，但選取切割值為2.5 mm較為普遍，但也有醫(yī)院取3.0和3.5 mm作為切割值。很多國(guó)外醫(yī)院將NT≥3.0 mm視為胎兒染色體存在高風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 染色體異常 隨著NT增厚胎兒染色體異常發(fā)生率逐漸上升[22]，有研究認(rèn)為，當(dāng)NT<3.0 mm時(shí)染色體異常發(fā)生率僅為1%，NT為3.0～8.0 mm時(shí)胎兒染色體異常發(fā)生率為35%，NT>3.5 mm時(shí)胎兒染色體異常發(fā)生率為31%，NT≥6．5 mm時(shí)不良妊娠結(jié)局發(fā)生率高達(dá)75%[23]。Christiansen等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在NT增厚且染色體核型異常的胎兒中，發(fā)生21三體綜合征的比例較發(fā)生18三體綜合征的比例高。NT測(cè)量可使患有21三體綜合征胎兒的出生率降低78%[9]。在孕12周時(shí)，Turner綜合征、性染色體異常的患病率分別約為1/1500、1/500。研究發(fā)現(xiàn)，21、18和13三體綜合征胎兒患病率隨孕婦年齡的增長(zhǎng)而升高，而Turner綜合征、性染色體異常胎兒患病率不隨孕婦年齡的變化而變化[25]。并且不同疾病NT增厚程度不同，在大多數(shù)21三體綜合征胎兒中NT厚度<4.5 mm，在大多數(shù)13或18三體綜合征胎兒中NT厚度為4.5～8.4 mm，而Turner綜合征胎兒NT厚度≥8.5 mm。此外，21、18和13三體綜合征胎兒發(fā)生率均隨NT厚度的增加而升高，在約8～9 mm處達(dá)峰值后下降，但在Turner綜合征胎兒中，其發(fā)生率隨NT厚度的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)。Du等[22]研究指出，NT值為2.5～2.9 mm時(shí)胎兒母親中位年齡高達(dá)35歲，因此推薦在高齡孕產(chǎn)婦中將2.5 mm作為NT增厚切割值，有助于提高妊娠早期胎兒染色體異常的檢出率。

3.2 結(jié)構(gòu)異常 胎兒結(jié)構(gòu)異常在所有妊娠中高達(dá)3%，超聲篩查已成為篩查胎兒結(jié)構(gòu)異常的常規(guī)檢查[26]。研究顯示，當(dāng)NT值≥3.5 mm時(shí)，胎兒結(jié)構(gòu)異常發(fā)生率隨NT值的增加而升高，當(dāng)NT值≥6.5 mm時(shí)胎兒結(jié)構(gòu)異常發(fā)生率達(dá)45%；這些結(jié)構(gòu)異常包括心臟畸形、臍膨出、全前腦畸形、體蒂異常、骨骼病變等，其中以心臟畸形較多，大多數(shù)嚴(yán)重的心臟畸形可在妊娠早期檢出,即使不能做出特異性診斷，但可對(duì)該疾病進(jìn)行提示[27]。Hyett等[16]研究發(fā)現(xiàn)，55%的心臟畸形和大動(dòng)脈異常同時(shí)發(fā)生與孕10～14周胎兒NT增厚有關(guān)。先天性心臟缺陷患病率也隨NT測(cè)量值的增加而升高[28-29]。

3.3 胎兒宮內(nèi)發(fā)育不良Ⅱ型 Chen等[30]研究發(fā)現(xiàn)，孕婦在孕14周前產(chǎn)前超聲示NT增厚，孕25周超聲檢查示腦水腫、巨頭畸形、額葉凸起、小腦和腦池?cái)U(kuò)大、胸部狹窄、肋骨短、四肢短直，后續(xù)行羊膜穿刺示核型為46，XX，使用未培養(yǎng)的羊水DNA行FGFR3突變分析示基因型為WT/c.1948A>G(p.Lys650Glu)，結(jié)果與FGFR3和宮內(nèi)發(fā)育不良Ⅱ型胎兒的K650E突變一致，得出結(jié)論：產(chǎn)前NT增厚可能與宮內(nèi)發(fā)育不良Ⅱ型有關(guān)。

3.4 新生兒體質(zhì)量異常 Kalem等[31]研究發(fā)現(xiàn)，NT與新生兒出生體質(zhì)量呈正相關(guān)，隨著NT厚度增加，第1分鐘Apgar評(píng)分降低，并且第5分鐘Apgar評(píng)分保持不變。

3.5 其他 也有文獻(xiàn)報(bào)道，NT增厚可能與胎兒貧血、母親宮內(nèi)TORCH感染[32]、胎兒代謝和血液系統(tǒng)疾病及低蛋白血癥有關(guān)，嚴(yán)重者可能造成胎兒流產(chǎn)、死胎等，且隨著NT厚度的增加這些風(fēng)險(xiǎn)隨之加大[7]。較大的NT厚度表明即使在正常核型胎兒中也存在結(jié)構(gòu)缺陷和遺傳綜合征。當(dāng)排除胎兒非整倍體性染色體異常時(shí)，NT增厚可能會(huì)導(dǎo)致更大的結(jié)構(gòu)異常風(fēng)險(xiǎn)，故應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的解剖學(xué)評(píng)估[26]。

4 NT測(cè)量與其他方法聯(lián)合進(jìn)行產(chǎn)前篩查

4.1 無(wú)創(chuàng)檢查 NT增厚與廣泛的結(jié)構(gòu)異常和遺傳綜合征間關(guān)系密切，NT異常時(shí)需行更多的后續(xù)檢查[33]。NT增厚時(shí)可于孕12周左右行超聲心動(dòng)圖檢查[34]，NT厚度持續(xù)升高的胎兒在妊娠晚期或出生后均可表現(xiàn)出嚴(yán)重的心臟病變[23]，若在孕20周時(shí)胎兒NT厚度依然持續(xù)升高，同時(shí)胎兒染色體核型正常的情況下，應(yīng)于妊娠晚期和出生后復(fù)查超聲心動(dòng)圖[35]。Mavrides等[28]提出，如NT測(cè)量值大于第99百分位(即NT值為3.5 mm時(shí))，必須行進(jìn)一步的檢查如胎兒超聲心動(dòng)圖，以排除冠心病，避免不良妊娠結(jié)局。此外，熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也是一種檢測(cè)胎兒有無(wú)染色體異常的無(wú)創(chuàng)方法，通過(guò)抽取孕婦外周血分離出血漿，提取胎兒游離DNA并進(jìn)行分析，檢測(cè)胎兒有無(wú)染色體異常。此外，NT增厚但錯(cuò)過(guò)了早期篩查的孕婦可在妊娠中晚期選擇MRI檢查，其可檢測(cè)多種胎兒畸形，尤其是胎兒大腦有無(wú)異常[34]。但MRI檢查不建議在孕早期進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)胎兒身體骨骼較小和活動(dòng)明顯，均可對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生不良影響[36]。

4.2 有創(chuàng)檢查 最新指南建議對(duì)于NT厚度≥3.5 mm的孕婦需行遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷和侵入性檢測(cè)[37-38]。如超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒患染色體異常的可能性較大則也應(yīng)行侵入性檢查[39]。同時(shí)需根據(jù)NT厚度、孕周等孕婦實(shí)際情況行有創(chuàng)產(chǎn)前檢查。如在孕11～14周發(fā)現(xiàn)胎兒NT增厚，可在超聲引導(dǎo)下行絨毛膜穿刺術(shù)抽取絨毛組織4～8 mg進(jìn)行檢測(cè)，高齡產(chǎn)婦或孕16～24周時(shí)需行羊膜穿刺術(shù)，抽取羊水30 ml進(jìn)行檢測(cè)，孕>24周時(shí)可行臍靜脈穿刺術(shù)抽取臍血3 ml進(jìn)行檢測(cè)[40]。

孕16周后當(dāng)胎兒NT厚度≥3.5 mm時(shí)，可行產(chǎn)前染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis, CMA)[26]。CMA具有較高的基因組分辨率，可更好地檢測(cè)異常胎兒的基因[29]。有文獻(xiàn)顯示，如胎兒NT增厚，但核型結(jié)果正常，也應(yīng)行CMA[41]。游離DNA(circulating cell-free DNA, cfDNA)分析有時(shí)不能滿足需要，因染色體異常的頻譜范圍可能大于目前cfDNA頻譜能力范圍[42]。此外，當(dāng)cfDNA檢測(cè)結(jié)果異常時(shí)，仍需行侵入性檢查確認(rèn)胎兒有無(wú)異常，因此可直接對(duì)這些高危患者進(jìn)行侵入性檢測(cè)，以節(jié)省檢查成本。

綜上，NT厚度可用來(lái)篩查孕早期胎兒染色體和結(jié)構(gòu)等方面的異常，使更多異常胎兒能在產(chǎn)前被發(fā)現(xiàn)，并對(duì)出現(xiàn)異常胎兒的孕婦進(jìn)行針對(duì)性產(chǎn)前指導(dǎo)，以及對(duì)異常胎兒進(jìn)行早期干預(yù)，最大程度降低異常胎兒出生率，對(duì)孕婦家庭及社會(huì)均有重大意義。