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唐氏综合征(Down’s syndrome，DS)，是一种最常见的染色体疾病。早在1886年Lang Down首先对此病做了临床描述，事隔近一个世纪，Legeune于1959年证实该病是因为额外多出一条21号染色体而引起。唐氏综合征在新生儿中的发病率为1/800~1/600，但是约2/3的患儿在妊娠早、中期自发流产或胎死宫内，因此实际发病率高于新生儿发病率。本病的主要特征是智力低下，生长发育迟缓，特殊面容，手掌可表现为贯通手，并可伴有先天性心脏病和消化道畸形等。此病患者生活不能自理，不仅病人终生痛苦，且给家庭带来沉重的经济负担。针对该病目前临床尚无有效的治疗方法，惟一可行的措施是进行产前筛查，早发现，早诊断，及时终止妊娠。本文就唐氏综合征的产前筛查做一概述。
一、影像学检查
1985年，Benacerraf 等首先报道中期妊娠超声检查唐氏综合征胎儿颈后皮肤及软组织增厚，为最早用图像确认染色体病，从此唐氏综合征胎儿超声特征逐渐被描述。现今，高分辨率的彩色多普勒超声和三维超声在临床的应用和推广，大大提高了胎儿微小畸形的产前诊断率。
1．鼻骨发育不良。尽管早在1867年Lang Down就报道唐氏综合征患儿的鼻发育小，近年来方能用超声检测出鼻骨发育不良或缺失，并证实与唐氏综合征有关。Cicero等认为，鼻骨发育异常常合并全前脑畸形，全前脑畸形与染色体异常有关，如唐氏综合征、18-三体综合征等。但是鼻骨发育不良罕见，相关报道较少。
2．股骨、肱骨长度。身材矮小是唐氏综合征另一项被广泛认识的特征，有研究发现以双顶径/股骨长>1.8作为阈值，可检出40％的唐氏综合征胎儿，假阳性率为2.2％。实测股骨长度/预期股骨长度<0.90作为阈值，唐氏综合征的检出率为50％，假阳性率6.5％。当结合短肱骨与颈皮增厚时，可检测出75％的唐氏综合征胎儿。如果同时发现股骨、肱骨都短小则唐氏综合征发病风险增加11倍。
3．轻度侧脑室增宽。胎儿轻度侧脑室增宽是指侧脑室体部宽度10~15mm的一种超声征象，其发生机理多种多样，既可以是中枢神经系统异常，如脑中线结构发育异常或局部占位等所致，也可为全身其它系统异常的一种颅内表现。如染色体异常、病毒感染等。胎儿有孤立性轻度侧脑室增宽特别是范围在10~12mm，约5％~10％为染色体异常，其中最多见的为唐氏综合征。
二、生物化学法
1．妊娠相关蛋白-A(PAPP-A)。PAPP-A是由胎盘滋养层合体细胞产生的a2巨球蛋白，是一个大分子蛋白复合物，从妊娠6周起明显升高。1974年Lin等首先报道PAPP-A是产前筛查胎儿染色体异常及其他高危妊娠的有效指标之一，已证明其在孕早期妊娠唐氏综合征胎儿的孕母血清中显著下降。单项PAPP-A检测结合孕妇年龄，孕早期检出率(41.0％~52.5％)，高于β-hCG(25.0％~41.8％)，更显著高于hCG(29.0％)、AFP(17.0％~30％)、uE3(4.0％)、抑制素A(36.0％)等的检出率。国外对AFP、hCG、β-hCG、uE3、抑制素A以及PAPP-A等多种血清标记物进行了综合研究分析，结果表明：在双联检测中PAPP-A与β-hCG组合在孕8~14周的检出率最高为62％~64.6％。
2．抑制素-A(Inhibin-A)。抑制索可能是来源于胎盘合体滋养层的一种糖蛋白。β亚单位与1个βA亚单位组成抑制素-A，与1个aB亚单位组成抑制素-B。研究发现孕妇血清中与胎儿唐氏综合征相关的主要为抑制素-A，孕10~12周时升高达高峰，15~25周保持恒定，其间无孕周差别，这与其他血清标记物不同。Wenstrom等研究发现，妊娠唐氏综合征胎儿的母体血清中抑制素-A水平高于正常孕妇，结合其他血清标记物，检出率可增加6％～20％。
3．ADAM12。ADAM家族是近年来发现的一类锚定于细胞膜表面具备多功能的分泌型糖蛋白家族。迄今为止，ADAM家族已确认有34个成员在多种组织器官中表达。它的成员之一ADAM12主要由胎盘组织分泌合成，在妊娠早期浓度显著增高，与早期发现胎儿染色体缺陷疾病的关系已越来越受到关注。ADAM12有两种形式，膜结合/可溶性形ADAM12-L和分泌/可溶性形ADAM12-S。这两种形式的ADAM12分布、调节和功能都有一定的差异，其中ADAM12-S只在胎盘组织中表达，在母血中可被检测到，与胎儿染色体缺陷病有关。Laigaard和Spencer 等以患胎儿染色体缺陷病(唐氏综合征和18-三体征)的早孕期和中孕期孕妇为研究组，相同孕周妊娠正常胎儿的孕妇为对照组，用时间分辨荧光法检测她们血清中的ADAM12-S的浓度。比较分析发现：早孕期研究组孕妇ADAM12-S浓度与对照组相比显著降低，其MoM值为0.29；而中孕期研究组孕妇ADAM12-S浓度又大幅升高，其MoM值为2.09，与对照组无统计学差异。因此，ADAM12-S的浓度与孕周密切相关，在未来将是极有意义的早期产前筛查指标。
三、染色体显带技术
自1966年，Steele和Breg成功培养了羊水中的胎儿细胞并进行了染色体核型分析至今，羊水细胞培养及染色体核型分析技术已不断改进、发展，并被广泛应用。20世纪70年代。瑞典学者卡斯珀松首次应用荧光染料氮芥喹叶处理染色体标本，发现染色体因着色不同能够沿其纵轴显示出明、暗或着色深、浅相间的横纹带。这种带对每一条染色体来说都是独特的，可以区分和确认每一条染色体。高分辨显带(HRB)是采用细胞同步化等方法，获得大量优质的有丝分裂晚前期或早中期的显带核型，使人类的单套染色体的带纹数量增到400、500、850、1 000甚至3 000条以上，从而使人类染色体在光镜下能展现出更明显特征的一种技术。利用染色体显带技术可对经过培养的绒毛、羊水、脐血中的胎儿细胞进行核型鉴定，以发现染色体数目、结构的改变，培养的羊水细胞染色体核型分析的诊断精确度为99.4％~99.8％，是目前产前诊断唐氏综合征等染色体疾病的金标准。
四、分子生物学检测法
1．荧光原位杂交(FISH)。FISH技术是利用染色体特殊区域特异性的DNA或中期染色体DNA进行杂交，用荧光作为检测系统进行检测的一种原位杂交方法。以其简便、快速、敏感等优点，广泛用于染色体数目与结构畸变甚至基因水平蹄变的诊断，克服了传统的细胞遗传学诊断取材时间有限、培养耗时长、结果取决于中期分裂相的多少、分散的好坏：显带是否适中等不足。只需根据杂交位点的数目即可迅速确定染色体的数目，结果更客观、准确、可靠。可以在获取标本后24~48h出结果，比传统的核型分析所需时间(10~14d)明显缩短。随着FISH探针开发的进步，FISH作为一种最行之有效的简便技术，不断地提高着产前诊断中检测染色体结构微小异常的灵敏度及特异性。Yang等取30例高龄妊娠妇女外周血，分离胎儿有核红细胞产前诊断，成功地检测出3例唐氏，其结果由传统羊水细胞核型分析证实，认为用母外周血中的胎儿有核红细胞行FISH检测胎儿染色体异常是一种有效、准确、无损伤性的产前诊断方法。而新近Krabchi 等研究显示，妊娠男性唐氏综合征胎儿妇女外周血中含有比正常妊娠多3~5倍的胎儿细胞，提示FISH应用于无创性产前诊断有更广阔的前景。
2．聚合酶链反应技术(PCR)。PCR技术特异性强、灵敏度高、简便、快速且对标本的纯度要求低，早在上个世纪末，就被用于染色体疾病产前诊断的研究，提取羊水中的DNA，选择某一染色体上特定序列作为遗传标记进行PCR扩增，通过测定扩增产物量确认细胞中存在这一特定染色体数目，从而诊断出染色体数目畸变。但此方法只能对单纯型和易位型唐氏综合征胎儿进行诊断，对嵌合型唐氏综合征胎儿的诊断存在一定的困难，因此，同时采取如荧光原位杂交或引物原位标记技术，是产前快速诊断唐氏综合征的有效方法。
3．短串联重复序列(STR)。STR通常是由2~6个碱基作为核心单位串联重复排列而成的一类DNA序列，核心重复序列拷贝数的变化构成了STR位点高度的遗传多态性。通过选择21号染色体上6个具有高度多态性的STR位点，根据孟德尔的分离率判断胎儿21号染色体不分离的发生时期及可能的生物学机理，对于DS发生的病因学研究具有一定的实用价值。STR与PCR相结合可扩增等位基因片段，根据长度的多态性变化检测染色体数目。Lee等检测200例妊娠正常胎儿和21例妊娠21-三体胎儿妇女的羊水细胞，用PCR扩增21号染色体上的4个STR位点，结果显示诊断的敏感性，特异性和有效率分别为95.4％、100％和99.5％。PCR-STR的局限性在于诊断嵌合型Ds时，需要结合可以对基因组定量的技术，如依赖探针连接的多重扩增技术(MLPA)，通过与正常人测定DNA的相对量比较，从而对嵌合型做出诊断。目前，PCR-STR尚不能完全取代细胞遗传学分析，二者结合起来可以推动产前诊断的发展。
4．微阵列-比较基因组杂交(Array CGH)。该技术是将基因芯片和CGH相结合的一种分子细胞遗传学技术，是用微阵列取代传统CGH的中期分裂相，使荧光标记的测试DNA探针和参照DNA探针竞争性地与微阵列上的短片段靶序列杂交。具有高通量、高自动化程度、高分辨率等优点，能对小到1Mb的微缺失和微扩增进行检测。Lapaire等利用Array CGH分析10例孕妇羊水上清液中的DNA，成功检出1例13-三体、3例18-三体、2例21-三体、1例特纳综合征，均经传统染色体核型分析获得证实且无漏诊病例。
五、植入前诊断(PGD)
PGD是指利用PCR和FISH对植入前胚胎进行遗传物质的分析，诊断该胚胎是否携带致病基因，将健康的胚胎移入母体继续发育。FISH技术进行染色体异常的植入前诊断，主要涉及胎儿性别和非整倍体的诊断。应用于对高龄妇女，反复体外受精(ⅣF)失败，习惯性流产，男性不育或以前IVF反应很差的患者进行染色体结构和数目异常的分析，提高了IVF的植入率和妊娠率。PCR技术的进步更是推动了植入前诊断的发展，荧光PCR，多重荧光定量PCR等技术都已应用于PGD。徐伟等采用荧光定量PCR技术同时扩增21号染色体上特异区域基因片段(DSCR)和12号染色体上管家基(GAPDH>片段作内对照，结果在正常组织同时扩增片断的有效率为95％，扩增产物的荧光强度比值为92.5％，DSCR/GAPDH荧光强度的比值1.58±0.17；单卵裂球的扩增效率为80％。实验结果与染色体核型分析结果完全一致，准确率100％。
各项产前筛查技术的不断进步，提高了唐氏综合征产前筛查的检出率，降低了假阳性率。遗传技术在产前诊断中的应用，更是推进了产前诊断技术的发展。目前国内各产前诊断中心应用的遗传技术主要还是基于细胞遗传学的染色体显带技术，分子遗传学的各项技术还处于研究阶段。相信随着研究的不断深入，产前诊断技术水平将会不断提高，产前快速诊断也会在不久的将来实现。
作者信息：王颖1 综述 朱艳1、张小为2 审校
1、辽宁医学院附属第一医院；2、北京大学附属第三医院
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