胎儿结构发育异常的遗传咨询
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第八节 脊柱裂

【关键点】

1.先天性椎管闭合不全引起脊柱裂。开放型脊柱裂最为常见,占出生背侧缺损病例的85%,神经管暴露或被一薄膜(脊膜)覆盖。

2.围受孕期叶酸补充能预防2/3的病例出生。少数情况下,脊柱裂可能是单基因病的一个表现,或染色体异常;近来,越来越多的单基因变异也被发现与神经管缺陷相关。

3.开放型脊柱裂的死亡率高,活产病例手术后约20% 1年内死亡,35% 5年内死亡。约50%病例智商达到80以上;25%病例完全瘫痪,25%几乎完全瘫痪,25%病例需要严格地康复训练,25%病例下肢功能基本正常;只有17%的病例远期随访排便功能正常。

【定义】

脊柱裂(spinal bifida)又称椎管闭合不全,是由于先天性的椎管闭合不全,在脊柱的背或腹侧形成裂口,暴露了椎管内容物。根据缺陷部位是否有皮肤覆盖,可分为开放脊柱裂、隐性脊柱裂。

【发生率】

脊柱裂是最常见的神经管缺陷,发病率有地域、人种的差异,在亚洲人群发生率低。随着产前诊断的普及和选择性终止妊娠,现新生儿少见。

【胚胎学】

大部分神经系统起源于神经板,这一过程称为“神经胚形成(neurulation)”。大概受精后16天,神经板出现内陷,形成神经沟。21天的时候,胚胎中部的神经沟开始闭合,随即向头侧与尾侧波及,前者24天时闭合,后者28天闭合。原发性闭合缺陷或闭合后再开放造成脊柱裂。脊柱裂可呈多样表现,缺损分为腹侧与背侧。腹侧缺损很罕见,是椎体裂开,脊柱前方出现一个小囊,常出现在下段颈椎、上段胸椎。背侧缺损最常见,又分为开放型和闭合型。闭合型占出生诊断病例的15%,常伴缺损部位皮肤多毛、色素沉着、轻度凹陷,偶尔伴发脊膜突出或皮下脂肪瘤。绝大部分病人无症状,有时也有程度不等的神经后遗症,如残存瘘管,可致神经感染。

开放型脊柱裂最为常见,占出生背侧缺损病例的85%。神经管暴露或被一薄膜(脊膜)覆盖。更常见的是缺损处为一囊性肿块,神经组织是肿物的一部分,故被称为脊髓脊膜膨出(myelomeningocele)。此时,脊椎无背侧弓,椎弓根裂开。糖尿病、早孕期服用丙戊酸的孕妇发病风险增加。

【影像诊断】
1.超声发现

尽管有报道妊娠11~14周矢状切面上第四脑室(intracranial translucency,IT)不显示提示开放脊柱裂,但确定的诊断一般要到16~18周。脊柱裂有三大声像图特征:开放性椎骨缺损、软组织异常以及相应的头部改变。

超声检查时采用纵切、横切、冠状切面扫查排除椎骨缺损。纵切声像图上可见背侧椎弓的骨化中心断裂缺失,有时可见脊柱异常弯曲,多见后突,也可侧突。横切声像图可见关闭型骨化中心三角形变成开放型表现,背侧的椎弓骨化中心向两侧分开,呈“U”或“V”形(图1-17)。于冠状切面上,从颈椎至骶尾部,正常声像可伴两条平行椎弓骨化中心,至骶尾部末端椎弓骨化中心呈融合状,而脊柱裂者则出现骨化中心在裂开处异常增宽,梭形膨大。

超声检查除了能看到椎骨缺损外,还可见表面软组织缺损。若完全缺损,皮肤延续性中断,椎管敞开,多数病例表现出脊膜膨出或脊髓脊膜膨出。从缺损处可探及囊性包块(图1-18),若包块内见到不规则中低回声结构,为突出的脊髓组织,则为脊髓脊膜膨出。若包块内显示为无回声,多为脊膜膨出。

图1-17 胎儿脊柱裂
孕25周,超声图示胎儿膨出部位横切面可见神经弓的骨化中心呈U型(箭头)
图1-18 胎儿脊柱裂
孕25周,超声图示脊柱旁矢状面骶尾部可见一囊状膨出物(箭头)

脊柱裂可常伴有一系列头部的超声的特征,如柠檬头征、脑室扩大、颅后窝池消失以及香蕉小脑征(图1-19)。

隐性脊柱裂超声检查较为困难,声像图上有时仅可见局部液性暗区,产前超声极易漏诊。

2.磁共振

是超声检查的有益补充,能明确诊超声不确定的发现及一些超声探测不到的伴发病变(图1-20)。MRI检查可见到膨出物内的脊髓、神经,并可见到脊髓空洞症等畸形。

图1-19 胎儿脊柱裂
孕25周,超声图示胎儿头颅横切面图像显示“柠檬头”征象
图1-20 胎儿脊柱裂
孕30周,MRI图示胎儿骶尾部椎管未闭合,囊袋影外突,与椎管相通
【鉴别诊断】

1.骶尾部畸胎瘤是主要的鉴别诊断,椎管的完整性和颅内的超声改变有助于鉴别。其分为囊性和实性两种。前者由胎儿尾部突出一囊性包块,有较光滑囊壁,囊肿深入盆底,关系密切。囊内含液性暗区,同时可见反光强的光条或光块。这种回声虽不多,但为囊性畸胎的特征。后者胎儿骶尾部突出一大实性包块,边界清楚,有包囊壁。内为实性为主回声,有反光强光团、光条,有骨骼样回声,有衰减的实性区及部分囊性区。脊柱尾端未见分开,但尾尖部较紊乱。椎管的完整性和颅内的超声改变有助于鉴别。

2.脊柱异常弯曲除了发生在脊柱裂,也可发生在体蒂异常、羊膜束状带综合征,骨骼系统畸形如半椎骨等。前两者常合并多发性畸形,如腹壁缺损、脐带极短或无脐带等,但不会显示脊椎开放和脊椎缺损。半椎骨是因某个或某几个椎骨一侧椎弓缺失或发育不良,导致脊柱侧凸。单纯半椎骨的患处应被皮肤完整覆盖。

3.闭合型脊柱裂,如脊柱末端中央管囊性膨出、脊柱脂肪瘤与开放性脊柱裂的相鉴别,前者常见于要骶椎。囊壁较厚,无开放性脊柱裂相应的头部改变。

【遗传咨询】

脊柱裂属神经管缺陷,围妊娠期叶酸补充能预防2/3的病例出生。母体因素和环境因素与脊柱裂相关(表1-6)。少数情况下,脊柱裂可能是单基因病的一个表现,如Meckel 综合征、Jarcho-Levin 综合征、Currarino 综合征、Median-cleft face 综合征、Robert 综合征(常染色体隐性)、Jarco-Levin综合征(常染色体隐性)、HARDE综合征(常染色体隐性)等;或者是染色体异常(特别是18-三体综合征、13-三体综合征,少数为三倍体、非平衡易位、环状染色体)的临床表现。目前已知的综合征型脊柱裂见表1-7。因此脊柱裂病例仍建议做侵入性产前诊断,行染色体核型分析和微整列基因芯片检测。大部分病例遵循多基因遗传。孕中期母血甲胎蛋白可用于筛查神经管缺陷,浓度大于2.5 MOM可以检测出80%的产前病例,假阳性 3%~4%。

表1-6 胎儿脊柱裂的高危因素
表1-7 已知的遗传综合征型脊柱裂

近来,越来越多的单基因变异也被发现与神经管缺陷相关。有作者研究发现,神经管缺陷流产儿中GIF290C位点的频率为8.1%,而正常新生儿中此位点的频率为0.4%。GIF基因与血液中维生素B12的摄取有关。有病例报道,在中国人3例神经管缺陷病例中发现LRP6基因杂合突变:c.1514A>G,p.Y505C;c.2984A>G,p.D995G;c.4280C>A,p.P1427Q。LRP6基因是WNT信号通路的一部分,是神经管发生的汇聚伸展(convergent extension)所必须。另有作者在一例中国人神经管缺陷病例发现SP2基因杂合突变(NM_003110.5;c.C1657T;p.R553W)。SP2是SP家族成员之一,与多种基因的启动子结合实现调控作用,影响细胞周期中的分化、凋亡与迁移。SP2 敲除小鼠出生神经系统发育异常的表现。还有作者研究中国人神经管缺陷病例SHROOM1-4 变异情况,发现SHROOM2出现有功能丧失意义突变的概率明显增加。SHROOM基因组参与胚胎神经管闭合。另外,在中国人神经管缺陷病例还有发现与CASP9基因突变相关者。CASP9是一种抑制内源性凋亡的天冬氨酸蛋白水解酶,Casp9敲除小鼠导致神经管缺陷。除此之外,其他被报道的基因还有:SMARCC1APAF1、类视色素相关基因(CYP26A1CRABP1ALDH1A2)、Slc25a32Mthfd1lPax3CELSR1-3DNAAF1 等,但都是病例报道。这些研究说明,神经管缺陷的发病机制发展,牵涉到大量不同功能的基因(表1-8)。

表1-8 目前研究发现与脊柱裂可能相关的基因
【孕期监测】

一经诊断,多建议终止妊娠。对意愿继续妊娠的,足月分娩,除非出现迅速的侧脑室增大。

胎儿手术能降低瘫痪的风险,因为孕晚期羊水有神经毒性。已有的随机对照研究发现,宫内手术将生后12个月脑脊液引流手术率降低一半,生后30个月改善了运动功能。但胎儿手术引起的早产及分娩并发症要充分考虑。

【预后】

开放型脊柱裂的死亡率高,活产病例手术后约20%在1年内死亡,35%在5年内死亡。约50%病例智商达到80以上;25%病例完全瘫痪,25%几乎完全瘫痪,25%病例需要严格地康复训练,25%病例下肢功能基本正常;只有17%的病例远期随访排便功能正常。产前做到准确的咨询预后十分困难,预后与缺损累计的水平及范围有关。几乎所有病例都合并不同程度的Arnold-Chiari异常,但只有一少部分出现相关症状(呼吸困难、吞咽困难、角弓反张),常是致命的原因;死亡病例多由于呼吸衰竭。

隐性脊柱裂更难预测预后。小的、无皮下肿块的病例可能不出现症状,而皮下包块病例都需要出生后手术。脊髓圆锥在正常位置(L2)无合并脊髓栓系病例往往预后良好。

(李东至 黄绿茵 刘泽群)
参考文献

1.Adzick NS. Prenatal diagnosis and treatment of spina bifida. Preface. Fetal Diagn Ther,2015,37:165.

2.Belfort M,Deprest J,Hecher K. Current controversies in prenatal diagnosis 1:in utero therapy for spina bifida is ready for endoscopic repair. Prenat Diagn,2016,36:1161-1166.

3.Cavalheiro S,da Costa MDS,Moron AF,et al. Comparison of Prenatal and Postnatal Management of Patients with Myelomeningocele. Neurosurg Clin N Am,2017,28:439-448.

4.Domröse CM,Bremer S,Buczek C,et al. Termination of pregnancy after prenatal diagnosis of spina bifida:a German perspective. Arch Gynecol Obstet,2016,294:731-737.

5.Dworschak GC,Cr é tolle C,Hilger A,et al. Comprehensive review of the duplication 3q syndrome and report of a patient with Currarino syndrome and de novo duplication 3q26.32-q27.2. Clin Genet,2017,91:661-671.

6.Francesca LC,Claudia R,Molinario C,et al. Variants in TNIP1,a regulator of the NF-kB pathway,found in two patients with neural tube defects. Childs Nerv Syst,2016,32:1061-1067.

7.Kabagambe SK,Jensen GW,Chen YJ,et al. Fetal Surgery for Myelomeningocele:A Systematic Review and Meta-Analysis of Outcomes in Fetoscopic versus Open Repair. Fetal Diagn Ther,2018,43:161-174.

8.Kappou D,Papastefanou I,Pilalis A,et al. Towards detecting open spina bifida in the first trimester:the examination of the posterior brain. Fetal Diagn Ther,2015,37:294-300.

9.Karl K,Heling KS,Chaoui R. Fluid area measurements in the posterior fossa at 11-13 weeks in normal fetuses and fetuses with open spina bifida. Fetal Diagn Ther,2015,37:289-293.

10.Rebekah P,Tella S,Buragadda S,et al. Interaction between Maternal and Paternal SHMT1 C1420T Predisposes to Neural Tube Defects in the Fetus:Evidence from Case-Control and Family-Based Triad Approaches. Birth Defects Res,2017,109:1020-1029.

11.Jin L,Jin L,Yu J,et al. Prevalence of Neural Tube Defects and the Impact of Prenatal Diagnosis in Three Districts of Beijing,China. Paediatr Perinat Epidemiol,2017,31:293-300.

12.Lupo PJ,Agopian AJ,Castillo H,et al. Genetic epidemiology of neural tube defects. J Pediatr Rehabil Med,2017,10:189-194.

13.Maruotti GM,Saccone G,D Antonio F,et al. Diagnostic accuracy of intracranial translucency in detecting spina bifida:a systematic review and meta-analysis. Prenat Diagn,2016,36:991-996.

14.Meller C,Aiello H,Otaño L. Sonographic detection of open spina bifida in the first trimester:review of the literature. Childs Nerv Syst,2017,33:1101-1106.

15.Moldenhauer JS,Adzick NS. Fetal surgery for myelomeningocele:After the Management of Myelomeningocele Study (MOMS) . Semin Fetal Neonatal Med,2017,22:360-366.

16.Molloy AM,Pangilinan F,Brody LC. Genetic Risk Factors for Folate-Responsive Neural Tube Defects. Annu Rev Nutr,2017,37:269-291.

17.Orlandi E,Rossi C,Perino A,et al. Prospective sonographic detection of spina bifida at 11-14 weeks and systematic literature review. J Matern Fetal Neonatal Med,2016,29:2363-2367.

18.Preiksaitiene E,Benušienė E,Ciuladaite Z,et al. Recurrent fetal syndromic spina bifida associated with 3q26.1-qter duplication and 5p13.33-pter deletion due to familial balanced rearrangement. Taiwan J Obstet Gynecol,2016,55:410-414.

19.Requeijo MJ,Bunduki V,Francisco RP,et al. Comparison of Two- and Three-dimensional Ultrasonography in the Evaluation of Lesion Level in Fetuses with Spina Bifida. Rev Bras Ginecol Obstet,2016,38:120-126.

20.Sepulveda W,Wong AE,Sepulveda F,et al. Prenatal diagnosis of spina bifida:from intracranial translucency to intrauterine surgery. Childs Nerv Syst,2017,33:1083-1099.

21.Snow-Lisy DC,Yerkes EB,Cheng EY. Update on Urological Management of Spina Bifida from Prenatal Diagnosis to Adulthood. J Urol,2015,194:288-296.

22.Spaggiari E,Dreux S,Stirnemann JJ,et al. Impact on spina bifida screening of shifting prenatal Down syndrome maternal serum screening from the second trimester to the first. Prenat Diagn,2017,37:673-679.

23.Thibadeau J,Reeder MR,Andrews J,et al. Understanding the Natural Progression of Spina Bifida:Prospective Study. JMIR Res Protoc,2017,6:e180.

24.Wilson RD,Genetics Committee,Wilson RD,et al. Pre-conception Folic Acid and Multivitamin Supplementation for the Primary and Secondary Prevention of Neural Tube Defects and Other Folic Acid-Sensitive Congenital Anomalies. J Obstet Gynaecol Can,2015,37:534-552.

25.Zhang J,Dai XL,Liu GC,et al. An Inframe Trinucleotide Deletion in MTRR Exon 1 is Associated with the Risk of Spina Bifida. Neuromolecular Med,2017,9:387-394.