第三节　产前诊断、植入前遗传学诊断技术

患病的个体在其出生前用各种方法予以诊断称为产前诊断（prenatal diagnosis），或称宫内诊断。产前诊断是预防遗传病和出生缺陷的重要手段（详见“第三章遗传病诊断与遗传咨询”）。

遗传病的产前诊断可以追溯到1966年。当时Steele和Berg发现胎儿的染色体组成可以通过羊水胎儿脱落细胞的培养来进行分析。由于母亲年龄与胎儿Down综合征发病风险之间有明显的联系，这一产前诊断技术的发明至少对Down综合征来说显得十分重要。其后，随着许多物理学（超声诊断、影像诊断等）、生物化学（生物分析等）、分子生物学（DNA分析等）技术的发展，产前诊断得到越来越广泛的应用，产前诊断的疾病早已不再局限于染色体病，而是包括了各种基因病及先天性畸形。

对于产前诊断的目的，许多人会有一些误解。总以为产前诊断就是检测异常胎儿，随后进行人工流产而终止妊娠。这是不全面的。产前诊断至少还包括另外一些目的：①就整个群体而言，尽管是高危个体，但异常胎儿的发生率依然很低，因此，产前诊断的目的是使一些蒙上遗传病阴影的夫妇重见阳光；②对于一些已经有了患病孩子的夫妇来说，产前诊断是分析患病子女原因的重要信息来源；③部分遗传病在宫内或在出生后尚可以得到治疗。因此，以终止妊娠作为产前诊断的目的是片面的。

产前诊断的适应证包括：①年龄超过35岁的高龄孕妇。这类妊娠使胎儿患有某些遗传病（特别是Down综合征）的比例大为升高，因而需要进行产前诊断。②夫妇自身染色体组成正常，但已生育过一个或以上染色体异常的子女，再次妊娠时需要作产前诊断。③夫妇双方有一人为染色体结构异常（如易位携带者）者需要作产前诊断。④家族中已出现了某种遗传病，而这类遗传病可以通过生物化学分析、DNA分析方法予以确诊的，应该进行产前诊断。⑤某些呈X连锁的遗传病，如果没有一定的生化或DNA分析方法进行确诊，则可根据胎儿的性别来决定取舍。在这种情况下，要特别注意其选择权在于当事人，而不是医生。按照法律规定，医生只能对产前诊断的结果提出医学意见，终止妊娠需经当事人同意。⑥其他特殊类型的孕妇。如孕早期受到过致畸、致突变、致癌剂的作用，孕早期服用过“可疑”的药物，宫内胎儿生长发育迟缓，经保胎药保胎而留下胎儿，用促排卵药而受孕，生育过神经管缺陷的患儿等。

另一方面，有些孕妇尽管有上述指征，但有下列情况之一者不宜作产前诊断：①已发生过期流产或先兆流产；②妊娠周数过长的孕妇；③有出血倾向的孕妇；④仅要求做胎儿性别预测的孕妇。

产前诊断的准备是一项十分细致谨慎的工作，在施行产前诊断前，医生有必要让孕妇及其家属了解孕妇目前的状况，包括：①胎儿患某种遗传病的风险；②这种遗传病的特征及可能的后果；③所施行的产前诊断及其技术操作的危险性及局限性；④为产前诊断所进行的生化、DNA或染色体分析所需要的时间或周期；⑤如果分析失败，重复这些实验的可能性和必要性；⑥分析所得到结果的可靠性；⑦对所出现的可能结果，医生对当事人所提供的医学建议；⑧当事人应该采取物质上、心理上和精神上的准备。

目前，产前诊断的主要取材手段包括羊膜穿刺术、绒毛膜绒毛吸取术、胎儿期静脉穿刺、母体胎儿游离核酸的检测。除了母体胎儿游离核酸的检测是无创性产前诊断（non-invasive prenatal testing，NIPT）方法，其余均属于有创性的（invasive）。虽然侵入性取材均在B超的监测引导下进行，但对孕妇和胎儿仍可能带来一定的风险。

一、羊膜穿刺术

羊膜穿刺术（amniocentesis）是在B超的监视下，利用注射器通过腹壁、子宫到羊膜腔内获得羊水标本（20m l左右）的方法。羊水中含有来自于胎儿的脱落细胞，经离心或体外培养后可用于产前诊断（图2-21）。超声影像检查有助于了解胎儿的胎龄以及羊膜穿刺时的正确定位。羊膜穿刺术适宜在妊娠后16周左右（以末次月经结束起计算）进行，因为孕中期羊膜穿刺比绒毛膜绒毛吸取术和孕早期羊膜穿刺更为安全。

羊膜穿刺术已非常成熟，风险性相对较小，引起早产或流产的风险率约为0.5%～1%；母体感染、Rh溶血更是少见的现象。穿刺过程中孕妇可能出现子宫收缩、腹部胀痛和感染等情况。

二、绒毛膜绒毛吸取术

绒毛膜绒毛吸取术（chorionic villus sampling，CVS）是在B超的监视下，用特制的取样器经孕妇阴道或通过腹壁穿刺从绒毛膜的绒毛中吸取获得胎儿的滋养母细胞，所获得的细胞可直接进行DNA和染色体分析。绒毛滋养层细胞是受精卵有丝分裂的衍生物，能准确反映胎儿的遗传特性。

CVS产前DNA诊断的优势是孕早期（第11～12周）即可进行。劣势是：①因CVS引起流产的风险率比羊膜穿刺高，约高出1倍多；②部分检测结果存在嵌合现象，可能是母体细胞污染的结果，不如羊膜穿刺法所获得的结果可靠。

三、无创性产前DNA诊断技术

胎儿循环系统中的红细胞、淋巴细胞在妊娠期可以通过胎盘屏障进入母体血液循环中去，提示人们可以利用孕妇外周血中的胎儿细胞特别是游离胎儿DNA（cell-free fetal DNA，cffDNA）进行产前诊断。显然，无创性产前DNA诊断技术（NIPT）更易为广大孕妇所接受，已成为筛查胎儿缺陷的一种重要手段，并具有广阔的应用前景。

孕妇血浆的游离DNA中一般在妊娠的第4周开始出现cffDNA。cffDNA的比例平均可达到孕妇血浆游离DNA的10%。随着妊娠时间的推移，cffDNA的水平会逐渐增高，在第7周左右时即可足以用于NIPT检测。目前，NIPT的临床应用主要是胎儿性别的检查、胎儿Rh血型的排查、某些单基因疾病的产前诊断、胎儿非整倍体（21-三体、18-三体、13-三体）筛查等。

四、植入前遗传学诊断技术

植入前遗传学诊断（preimplantation genetic diagnosis，PGD）是指通过体外受精（in vitro fertilization，IVF）或单精子卵细胞胞质内注射（intracytoplasmic sperm injection，ICSI），获取6～8细胞期的胚胎，显微操作活检1～2个卵裂球，进行遗传学分析后，再选择无遗传性问题的胚胎移植回母体子宫，是一种将辅助生殖技术与遗传学诊断技术相结合的新型产前诊断技术（图2-22）。

与传统的产前DNA诊断技术相比，PGD技术的优势主要体现在将胎儿诊断提前到胚胎着床前，从而避免非意愿性流产带给孕妇的身心创伤，避免了因绒毛取样、羊膜腔穿刺、胎儿脐带穿刺等手术操作所带来的出血、流产和宫腔感染等并发症风险；从源头上彻底阻断遗传病的传递；其实施还可避免一些宗教、伦理学带来的争议。因此，PGD技术结合其他先进的分子生物学技术，充分体现新的干预方式早期、无创性和有效的特点。然而，PGD技术难度大，设备要求高，费用昂贵，周期较长，这是制约其推广的主要障碍。

DNA诊断、产前诊断和PGD的应用流程和技术选择可总结为图2-23和表2-2。

（张咸宁）