鐘 強，錢 雯，張競之，林曉靜，潘 衛(wèi)，周遵倫

1貴州醫(yī)科大學臨床醫(yī)學院，貴州 貴陽 550000；貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院2貴州省產前診斷中心，4婦產科，貴州貴陽 550000；3貴州醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院，貴州 貴陽 550000

腎缺如（RA）是胎兒腎臟在胚胎發(fā)育過程中輸尿管芽形成失敗或者到達/誘導后腎間充質機制發(fā)生障礙，以至于胎兒腎臟形成失敗，包括單側腎缺如（URA）與雙側腎缺如（BRA）[1]。其中，BRA是一種極端的出生缺陷，與生命不相容，新生兒發(fā)病率為萬分之一至萬分之三，其胎兒具有典型的面部特征：突出的內眥贅皮，鼻尖鈍或向下彎曲的扁平鼻子，下唇和下巴尖端之間的凹陷異常突出等“波特相”及其他面部異常；而URA的新生兒發(fā)病率約為1‰，明顯高于BRA，雖能與生命相容，但對其生存質量有一定影響，如蛋白尿、高血壓和早期腎功能衰竭等，是新生兒或兒童終末期腎病的重要原因之一[2]。在臨床上，我們發(fā)現(xiàn)URA患者往往因孤立腎代償性肥大，從而能夠維持人體正常的水和電解質平衡，保持生理狀態(tài)，以至于在胎兒出生后直至長大成人，大部分通常無明顯臨床癥狀，甚至終身不被發(fā)現(xiàn)[3]。為了在孕期能更好的對胎兒RA進行產前診斷或并進行必要的干預，使孕婦及胎兒有良好的預后，探討和尋找更多安全經濟的診斷技術已成為了必要條件。

1 胚胎腎臟的正常發(fā)育

人類腎臟發(fā)育始于妊娠早期，腎臟的發(fā)育分為前腎、中腎和后腎3個不同但重疊的階段，前腎和中腎是短暫的排泄系統(tǒng)，最終在不影響永久性腎系統(tǒng)的情況下消失，后腎在胚胎發(fā)育的第5周開始，并最終發(fā)育為成熟的功能腎[4]。輸尿管芽在妊娠第5周侵入周圍的后腎間質，發(fā)生分支，建立腎臟的放射狀結構和腎單位數(shù)。來自輸尿管芽分支尖端的信號誘導腎單位的形成，并將后腎間質轉化為腎上皮（腎小泡）；相反，后腎間質可釋放信號刺激輸尿管芽分支。腎小泡最終形成腎小球、近端小管和遠端小管。妊娠9～10周時第1個腎小球形成[5]。在妊娠12～14周，后腎和輸尿管芽分支的早期穿透以形成腎盂，后腎開始功能化，并在妊娠第20周時，輸尿管芽分枝成15代并形成整個集合管系統(tǒng)，完成胚胎腎臟發(fā)育的30%[1]。直至第34～36周腎單位發(fā)育完成，形成最終的成熟腎臟[6]。上皮結構輸尿管芽侵襲后腎間充質組織相互誘導相互作用是胚胎腎臟正常發(fā)育的關鍵階段[7]。

2 產前B超

產前B超利用高頻聲音脈沖產生圖像[8]，是產前診斷胎兒結構異常的主要影像學技術。在妊娠中期進行B超掃描能檢測到大多數(shù)的腎臟結構異常，最早在妊娠9周時就可以看到胎兒腎臟是否發(fā)育正常[9]。在妊娠9～12周，胎兒正常發(fā)育腎臟呈小葉狀，可以在產前超聲影像中椎旁區(qū)域發(fā)現(xiàn)；15～20周間發(fā)生皮質髓質分化，到20周時，具有低回聲，髓質暗腎錐體的回聲皮質應明顯[5]。若胎兒腎臟發(fā)育異常，產前B超可以較為準確的進行識別[10]。產前超聲技術的改進，正使其逐漸成為出生缺陷產前診斷的常規(guī)程序，在一項對298例兒童進行了通過產前B超的選擇性畸形診斷中，95例（30.3%）在產前被診斷?；螜z出率為：中樞神經系統(tǒng)異常（68.6%）、胃腸道異常（42.3%）、泌尿系統(tǒng)異常（24.1%）、心臟異常（5.9%）[11]。另一項通過相關產前診斷技術對先天性腎和尿路畸形的流行病學研究中，RA在所有畸形胎兒中的診斷率高達18.96%（529/2790）[12]。目前，RA的診斷沒有統(tǒng)一的標準，但通過B超影像學中的一些表現(xiàn)，結合臨床信息，可以幫助診斷胎兒是否為RA。在妊娠16周后，產前B超提示胎兒腎窩中沒有腎臟、膀胱空虛以及羊水過少則是診斷BRA的有力指標，并且因為腎動脈在后冠狀位應視為腹主動脈的直接分支，略低于腸系膜動脈的起點，所以B超下腎動脈的缺失也高度提示BRA[9]。伴隨著超聲技術的飛速發(fā)展，胎兒RA診斷的準確性越來越高。Bronshtein等[13]在妊娠14～18周通過對21例包括有URA等輕微腎臟異常的胎兒經陰道超聲檢查確診了9例（43%）URA，并在胎兒出生后或者尸檢檢查時確診。另有學者認為在第16周和第20周之間對每位孕婦進行常規(guī)超聲檢查可以避免漏診或誤診BRA[14]。產前超聲技術對于胎兒RA的診斷價值顯而易見，相對安全且經濟，容易讓孕婦及家屬接受，建議妊娠孕婦在妊娠中晚期定期行超聲檢測胎兒是否有RA。但是產前B超也有其局限性：首先，胎兒腎臟在通過B超成像的質量不僅取決于超聲設備的技術能力，還取決于操作員的經驗和專業(yè)知識；再者，在妊娠早期，對于單純的URA和其它輕微腎臟異常的胎兒，不容易被識別，而且在妊娠后期胎兒腎臟由妊娠早期的高回聲變成低回聲，擴大的腎上腺等因素也會影響B(tài)超判斷，所以增加對診斷RA的難度，導致RA胎兒的診斷時間較晚：BRA的平均診斷時間為妊娠24周[11]，URA產前診斷的平均時間為26.5周[15]，甚至可能會造成RA誤診或漏診率較高。

3 產前MRI

早在1983年MRI就已經在產前作為檢查工具[16]。同時，相對于B超在產前診斷中的應用，MRI有助于確認超聲檢出的異常，更清晰地明確復雜畸形檢出、收集系統(tǒng)和血管解剖的顯示[17]。有學者對妊娠35周產前B超顯示左腎缺如的胎兒進行MRI檢查，證實了雙側腎臟的存在[18]。Sohn等[19]通過對56例超聲提示胎兒先天異常進行MRI檢查，發(fā)現(xiàn)有6例胎兒的診斷不一致，并且其中3例胎兒經MRI檢查的結果和產后的診斷相同，提示產前超聲診斷錯誤，表明MRI可以為胎兒解剖結構提供了更準確的影像學檢查。在產前超聲檢查結果不明確的情況下，胎兒MRI可作為補充手段，修正B超診斷，明確區(qū)分胎兒腎臟與鄰居組織器官是否存在或畸形的情況[20]。有學者對妊娠26周的胎兒行產前B超時因羊水過少，未能清晰顯示腎臟，無法明確診斷胎兒是否存在BRA，但通過胎兒MRI確認了可以診斷，在妊娠第34周后胎兒自然分娩，并在1 h后死亡，尸檢證實BRA診斷[21]。另有一項回顧性分析文獻報道MRI對胎兒腎臟異常的診斷準確率為94%(63/67)，充分表明MRI對胎兒RA的確診具有重要價值[22]。因此，疑似存在包括RA等腎臟異常的胎兒是在產科建議使用MRI檢查的唯二個已批準和確定的指標之一[23]。另一方面，關于MRI對孕婦及胎兒的影響，至今沒有足夠的證據(jù)表明產前MRI檢查對發(fā)育中的胎兒有任何有害報道；相反，研究表明在妊娠中期和晚期對胎兒進行MRI成像在3.0T或更低的范圍內是安全的[24]。但MRI造影劑容易經胎盤屏障進入胎兒循環(huán)系統(tǒng)，并通過胎兒腎臟過濾后排泄到羊水中可能會導致發(fā)育異常，故不常規(guī)提供給孕婦[25]。因此在某種程度上，MRI成像水平受到一定的影響，診斷的精確度在某些情況下有所下降，但是產前MRI能協(xié)助超聲檢查更好的了解胎兒腎臟的病理解剖和定位，達到提高并改善孕婦及家屬的咨詢和妊娠管理[26]。而由于胎兒宮內體位的改變可能也會導致MRI成像困難；另外，MRI的成本較高，因此MRI是否應該成為胎兒RA產前診斷的常規(guī)輔助檢查還需要進一步的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析研究。

4 高通量測序技術（拷貝數(shù)變異測序和全外顯子測序）

大量研究表明，胎兒RA的病因主要是由遺傳因素導致的[27-29]。GDNF-Ret/GFRa1信號通路已被證實在調節(jié)胚胎輸尿管芽發(fā)育中至關重要，它們的缺失或突變將會導致RA[30]。但是它們之間的作用機制尚不清楚。而隨著高通量測序技術又稱“下一代”測序技術[31]的問世以來，以能一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定和一般讀長較短等為標志。RA的診斷和發(fā)病機制研究的瓶頸逐漸被打破。

腎臟發(fā)育異常50%左右的病因為染色體異常、拷貝數(shù)變異（CNV）和單基因遺傳病等[5]。CNV作為目前最常見的導致胎兒和兒童出生缺陷的原因，在有結構缺陷的胎兒中，致病性或可能致病性CNVs的患病率為5.5%～10.5%[32]。Cai等[33]通過單核苷酸多態(tài)性陣列分析研究表明致病性CNV與腎臟發(fā)育有關，并在進一步的研究中發(fā)現(xiàn)RA胎兒中致病性CNV發(fā)生率較高[34]。Uchiyama等[35]研究表明CNV位點KIF26B可調節(jié)胚胎腎臟輸尿管芽發(fā)育，KIF26B的缺失會導致RA。而CNV-seq作為“新一代”測序技術，運用于胎兒產前診斷，提高了診斷的可靠性、準確性和可重復性，其廣泛應用將使致病性或可能致病性拷貝數(shù)變異的檢出率提高1%[36]。Nagano等[37]通過高通量測序技術在遺傳性腎臟疾病的病例中分析檢測到的致病性CNV會使EYA1基因缺失，EYA1已被鑒定為GDNF表達的關鍵調節(jié)因子[30]，并且在小鼠中EYA1純合子缺失將會導致腎臟的缺乏[38]。

外顯子是人類基因組的蛋白編碼區(qū)域，雖然僅占全基因組1%左右[39]，卻與人類85%的疾病突變有關[40]。有人認為“新一代”測序技術中的全外顯子測序（WES），對超聲檢測異常的胎兒進行檢測，可以提高產前診斷水平[41]。除此之外，WES不僅可以明確胎兒結構畸形的診斷[42]，還可以為腎臟發(fā)育異常提供病因診斷[43]。Chatterjee等[4]通過靶向的高通量測序揭示了GDNFRet/GFRa1途徑中存在罕見變異或新突變，它們將會導致RA等胚胎腎臟發(fā)育異常。最近，一個與RA有關的新候選基因GREB1L出現(xiàn)在人們的視野。有學者通過WES發(fā)現(xiàn)GREB1L上存在一個致病性（CADD=33）c.705G＞T錯義突變，該基因突變將導致胎兒RA的發(fā)生[44]；隨后，有研究先通過WES鑒定出GREB1L中的12種雜合變體存在于家族性或單純性BRA病例中，通過原位雜交，顯示了GREB1L在發(fā)育中的小鼠腎臟生成區(qū)中表達，并且通過CRISPR-Cas9生成了GREB1L基因敲除小鼠模型，結果發(fā)現(xiàn)雄性和雌性小鼠胚胎的腎臟發(fā)育異常[45]。

綜上所述，CNV-seq和WES等高通量測序技術的優(yōu)勢有：擴大了染色體的檢測范圍，操作簡便，并且對母胎安全性高等。若作為產前胎兒RA檢測手段，對其診斷及相關遺傳因素的尋找無疑是有利的。

5 小結和展望

產前超聲是應作為孕婦妊娠期間胎兒RA篩查的常規(guī)手段，每個孕婦應該定期行產前B超的檢查；若有RA疑似病例，產前B超無法確診時，可進一步行MRI進行確診；必要時若評估益處大于有害的情況時，可服用造影劑完善檢查。若影像學確診或懷疑胎兒RA，有需求的孕婦，可選擇高通量測序技術幫助診斷及病因的尋找。建議在專業(yè)婦產科醫(yī)生指導下，行CNV-seq尋找相應致病或可能致病的拷貝數(shù)變異，若CNV-seq為陰性，可選擇WES檢測。從而幫助診斷和尋找相關的遺傳因素，完善產前管理并為下一次備孕做好相應的遺傳咨詢，幫助醫(yī)務工作者作出個性化的防治決策。除此之外，CNV-seq和WES等高通量測序技術應該廣泛用于基礎研究，有利于更好地找出RA相關遺傳因素的病因及相關機制。