譚玉茹 綜述 程蔚蔚審校
上海交通大學附屬國際和平婦幼保健院( 20030)
人絨毛膜促性腺激素( hCG) 是由胎盤合體滋養細胞分泌的一種激素,血hCG 水平隨著孕周的增加而變化。血hCG 測定常用于確定妊娠及妊娠相關疾病。早在1950 年有學者發現血hCG 水平變化可能與子癇前期( PE) 有關,隨后大量基礎研究和臨床研究證實,血hCG 的變化與PE 密切相關,hCG 成為研究PE 的熱點之一。利用hCG 與PE 之間的相關性,臨床醫生可通過測定血hCG 篩選PE 高風險患者,并提前采取防治措施,降低不良妊娠結局,提高母兒生存質量。
PE 指既往血壓正常的女性在妊娠20 周后出現新發高血壓,并伴蛋白尿和( 或) 終末器官功能障礙。PE 患病率占妊娠的4.6%,可導致10%~15%孕產婦死亡[1]。目前PE 確切病因不明,初產婦、多胎妊娠、高齡、PE 病史及家族史、慢性高血壓病史、糖尿病、肥胖癥等是發病的高危因素[2]。PE 的病理學變化是全身小血管痙攣。該病可使胎盤早剝、急性腎損傷、腦出血、肝衰竭或肝破裂、肺水腫、彌漫性血管內凝血、子癇以及HELLP 綜合征[3-4]。胎兒宮內生長受限,圍產兒病死率增高,故對母兒健康危害極大[5]。關于PE 的發病機制,目前國際上比較認可的是“胎盤淺著床”和“胎盤氧化應激及炎癥反應”兩階段學說。
1958 年,Dixon 等[6]首先提出“子宮胎盤血管床發育生理現象”假說,認為正常妊娠10 周時絨毛外滋養細胞( EVT) 開始延螺旋小動脈逆行浸潤,逐漸取代血管內皮,并使血管肌肉彈性層被纖維樣物質替代,以致管腔擴大,阻力下降,血流量增加,這種浸潤在妊娠20~22 周深達子宮肌層1/3,此現象稱為血管重鑄。“子宮胎盤血管床發育生理現象”這一假說經組織病理學證實: 正常妊娠時胎盤床的子宮蛻膜、子宮肌層及該部位的螺旋動脈均有滋養細胞浸潤[7]。血管重鑄這一過程是由滋養細胞完成的,在妊娠早期,滋養細胞處于低氧環境,只有增殖狀態而無分化功能,此時沒有浸潤能力,隨著EVT 與母血接觸增加,滋養細胞周圍氧分壓增加,滋養細胞的浸潤能力相應增加。在妊娠10 ~12 周,處于增值狀態的滋養細胞浸潤能力達到最高峰,并向EVT 轉化,浸潤能力加強,達到子宮螺旋動脈,形成子宮動脈重鑄。血管生長因子( VEGF) 是一種主要由血管內皮細胞分泌的促血管生成因子,作為內皮細胞高效的有絲分裂原,可促進EVT 增殖分化,促進胎盤血管形成,增加血管通透性。胎盤生長因子( PIGF)是由胎盤合體滋養細胞和臍靜脈內皮細胞共同合成,主要在胎盤中表達,是VEGF 家族成員之一,可促進滋養細胞增殖分化,與VEGF 起協同作用,可促進胎盤血管形成及血管重鑄。彭梅等[8]通過對正常妊娠孕婦及PE 患者胎盤研究發現,滋養細胞浸潤深度在底蛻膜中無差異,但滋養細胞浸潤密度在重度PE 患者深層蛻膜中較正常對照組明顯降低,同時還發現正常妊娠胎盤床子宮淺肌層有62.5%螺旋動脈管壁中有滋養細胞浸潤,而重度PE 產婦中僅見27.5%滋養細胞浸潤,滋養細胞浸潤深度與密度與PE 病情呈負相關,提示PE 產婦胎盤床存在滋養細胞淺浸潤。滋養細胞浸潤過淺,子宮螺旋動脈肌層彈性血管壁無法被纖維素樣物質替代,螺旋動脈不能轉變為大的迂曲的血管通道,致子宮螺旋動脈重鑄不足,重鑄不足的子宮螺旋動脈仍較狹窄,血管阻力增大,導致胎盤血流灌注不足,使得胎盤缺血缺氧,孕婦全身小動脈痙攣,血壓反射性升高,以此維持母體對子宮-胎盤大量的血液供應。大量研究發現PE 患者的子宮動脈血流阻力大于同孕周的健康孕婦[9-10],且子宮動脈血流阻力與PE 嚴重程度呈正相關,這與PE 的病理全身小血管痙攣是相符合的。灌注不足缺血缺氧的胎盤局部誘發血管內皮細胞損傷,從而釋放大量炎癥因子,形成炎癥級聯效應和過度炎癥的發生,引起PE 的相關癥狀。
hCG 由α 和β 兩個不同的亞基以非共價形式結合而成,α 亞基與卵泡刺激素( FSH) 、黃體生成素( LH) 、促甲狀腺激素( TSH) 等有高度同源性,是很多蛋白類激素所共有的;而β 亞基則是hCG 所特有的。hCG 在受精后第7 天即可在孕婦血、尿中檢測出,正常妊娠情況下,hCG 在妊娠前8 周快速增長,約1.7~2d 增長1 倍,至妊娠第8 ~10 周血清濃度達到最高峰,持續10d 后迅速下降,直到20 周左右達到相對穩定水平,妊娠中晚期血清濃度僅為峰值的10%,分娩后若無胎盤組織殘留約在產后2 周內消失[11]。影響hCG 生成的主要因素有: 滋養細胞增生和胎盤絨毛處于低氧的環境,因此,胎盤功能不良和胎盤血流灌注不足、胎盤絨毛血管損害及組織缺氧均能使hCG 升高[12]。以往人們常認為hCG 是一種單一分子,近年來,隨著對hCG 的深入研究,發現在其分泌、代謝過程中會發生斷裂、解離等變化,從而在血液及尿液中有多種存在形式,其中具有獨立生物學功能主要有3 種,即規則hCG、高糖基化hCG及高糖基化hCG 游離β 鏈[13]。無論正常妊娠或異常妊娠,體內規則hCG 占大部分。目前臨床采用的hCG 定量檢驗大多是總hCG 分析,最常用的是針對β 鏈核心結構的抗體為標記抗體,測出的總hCG 即我們平常所謂β?hCG。根據不同的檢測試劑和方法,可檢驗出的hCG 形式各不相同,所有實驗室都能檢驗出規則hCG,但不一定能檢測到hCG 其他形式。
2.2.1 規則hCG(R-hCG) R-hCG 主要由合體滋養層細胞分泌,具有生物活性。血清濃度由孕早期逐漸升高,至妊娠第10 周達到峰值,然后逐漸降低,降到峰值1/5 并維持至妊娠結束。孕早期主要生理作用是在妊娠第3 ~6 周取代垂體分泌的LH,刺激黃體酮分泌,以維持妊娠,直至完全被胎盤取代。在整個孕期主要與子宮螺旋動脈上的hCG 受體結合,促進子宮螺旋動脈形成。此外,還具有促進絨毛膜合胞滋養細胞融合。
2.2.2 高糖基化hCG(H-hCG) H-hCG 是近年來人們發現hCG 的又一存在形式,也被稱為侵蝕性滋養細胞抗原( ITA) ,主要由細胞滋養層細胞分泌。HhCG 與R-hCG 蛋白骨架基本相同,區別在于H-hCG亞基上糖基比例顯著增多,使得分子質量更大,分子結構更為復雜。H-hCG 在妊娠第3 周占血清總hCG 90%,至妊娠8 周時降至總hCG10%以下,從妊娠8周起一直維持在極低水平。其生物學作用主要是促進滋養細胞浸潤及受精卵著床[14-15]。
2.2.3 高糖基化hCG 游離β 鏈 存在于所有惡性腫瘤癌細胞細胞膜內及惡性腫瘤組織切片中,可能與促進惡性腫瘤細胞侵襲性有關。多項研究發現,非妊娠滋養細胞腫瘤細胞可產生游離β 亞單位[16]。H-hCG 游離β 鏈可阻止腫瘤細胞凋亡,促進細胞生長和惡性轉化,常作為腫瘤侵襲性的標志。
hCG 通過與子宮螺旋動脈的內皮細胞和平滑肌細胞的細胞膜上存在hGG 的功能性受體相結合,產生生物學效應:降低子宮動脈的血流阻力;促進胎盤新血管形成;經過環加氧酶通路調節子宮血管壁上血管舒張類物質的合成[17]。鑒于hCG 的生物學作用,臨床測定hCG 水平可用于診斷早期妊娠、滋養細胞疾病并監測治療和預后。此外還可預測不良妊娠結局,如早期異位妊娠、先兆流產、輔助生殖妊娠結局、胎兒宮內生長受限、胎膜早破、唐氏綜合征、PE 等。
Smith 早在1934 年就發現在PE 患者血清中hCG 水平明顯升高。20 世紀50 年代有學者發現在妊娠期高血壓疾病孕婦血清中hCG 水平較同孕周正常妊娠孕婦明顯升高。鄒璐等[18]檢測10~14 周單胎妊娠孕婦血清hCG 水平,PE 組血清hCG 水平為(50.61±0.34) U/ml,對照組hCG 水平為( 38.22±0.41) U/ml( P<0.05) 。鄭琪珍等[19]對孕15 ~20 周孕婦血清進行檢測,發現重度PE 組血清hCG 的MoM 值為1.7,正常對照組MoM 值為0.96( P=0.021) 。PE 患者血清hCG 升高現象引起研究者高度重視,認為孕婦血清中hCG 這種變化可能預示PE 發病風險增加。研究發現,PE 孕婦在胎盤娩出后多數癥狀能迅速緩解,而目前流行病學和實驗數據支持胎盤在PE 的病理生理學中起關鍵作用,這些數據顯示:胎盤組織是發生PE 所必須的因素,但胎兒不是;在胎盤娩出后,PE 總是可以治愈,因此提示PE 可能是胎盤相關性疾病[20-22]。而hCG 大多數是由胎盤滋養細胞合成的,血清hCG 的水平與胎盤功能及滋養細胞密切相關。根據上述PE 患者血清hCG 升高,且二者均與胎盤關系密切,目前已有研究者把動態檢測血清hCG 水平與其他生化因子相結合預測PE 發病,根據檢測孕周及聯合的生化因子不同,對預測PE的敏感性及特異性有所差異[23]。
Keikkala 等[24]用巢式病例對照研究,檢測孕8~13 周孕婦血清中H-hCG 濃度中位數及H-hCG 占總hCG 百分比,結果發現PE 組血清H-hCG 中位數及H-hCG 百分比均低于對照組,尤其是早發型PEH-hCG 百分比較對照組低( P <0.001) 。Keikkala等[25]檢測孕14 ~17 周孕婦血清H-hCG 濃度及HhCG 占總hCG 百分比,發現PE 組孕婦血清H-hCG濃度及H-hCG 占總hCG 百分比隨著孕周增加而下降( P<0.001) ,且PE 組H-hCG 濃度及H-hCG 百分比較對照組低。PE 患者血清H-hCG 較正常對照組降低,可能與胎盤滋養細胞浸潤受損有關,目前已有研究者通過檢測血清H-hCG 水平用于預測PE。
張燕等[26]通過對PE 患者及正常妊娠孕婦的胎盤研究發現,VEGF 陽性表達率正常對照組為86.7%、晚發型PE 組為61.4%、早發型PE 組為32.2%( P<0.05) 。目前已有很多研究者將VEGF 作為預測PE 的又一生化因子。Kumar 等[27]對早孕期婦女進行前瞻性隊列研究,發現妊娠期高血壓組患者PIGF 值為30.42±10.22pg/ml,對照組PIGF 值為37.31±13.28pg/ml( P<0.001) 。Keikkala 等[28]發現PE患者血清PIGF 較對照組低。根據這一研究發現,眾多研究者將PIGF 作為預測PE 的生化因子。
根據上述,PE 患者血清H-hCG 降低、VEGF 及PIGF 表達水平下調,而R-hCG 水平升高。H-hCG、VEGF、PIGF 均與促進滋養細胞浸潤有關,PE 患者血清中上述3 個因子降低,使滋養細胞浸潤能力下降,從而使子宮螺旋動脈重鑄障礙,胎盤淺著床,導致胎盤血流灌注不足,缺血缺氧的胎盤誘發內皮細胞損傷,釋放大量炎癥因子,形成炎癥級聯效應和過度炎癥的發生,引起PE 的相關癥狀。關于PE 患者血清R-hCG 升高機制目前尚不明確。Esterman等[29]推測,PE 患者胎盤淺著床,組織灌注不足,為了維持妊娠,導致滋養細胞反應性增生,增生的滋養細胞迅速轉化為合體滋養細胞,使R-hCG 生成增多。吳英等[30]研究發現PE 患者的胎盤中存在增生的合體滋養細胞,有學者認為胎盤的這種變化是引起R-hCG 增高的病理基礎。孔德華等[31]認為PE 患者血清R-hCG 升高是機體的一種代償機制,對機體有保護作用,胎盤滋養細胞生成增多,使hCG合成增多。
鑒于上述研究,PE 患者較正常妊娠孕婦血清RhCG 升高而H-hCG 降低。已有研究者根據PE 與血清hCG 這種相關性,將R-hCG 和H-hCG 水平變化用于PE 的預測,并取得了良好的效果,但目前PE 與血清hCG 這種相關性的機制尚不明確,需要進一步研究。PE 可引起嚴重不良妊娠結局。有研究發現服用低劑量阿司匹林可預防PE 發生;補鈣可降低先前嚴重PE 孕婦的血壓;最新研究發現,聯合使用二甲雙胍和艾美拉唑可作為預防和治療PE 的藥物[32-34]。上述各種藥物主要以預防PE 為主,目前PE 尚無有效治療措施,終止妊娠是唯一有效方法。