復發性流產遺傳學病因學研究進展

包文晶，王書琴，陳秀娟

(內蒙古醫科大學附屬醫院生殖中心，呼和浩特 010030)

復發性流產(Recurrent Spontaneous Abortion，RSA)是常見的人類生殖疾病，發病率呈上升趨勢。RSA病因主要有遺傳、內分泌、免疫、解剖、血栓前狀態、營養及環境因素等。近幾年RSA相關共識及指南的推出對臨床工作有很大指導作用，但對于不明原因RSA的研究仍需要多學科不斷的深入研究。隨著生殖遺傳學的發展，針對RSA夫婦染色體核型異常、胚胎染色體異常、基因多態性及基因突變和精子DNA完整性與RSA的研究有很多進展，綜述如下。

一、染色體異常

1.夫婦染色體核型異常：RSA夫婦中染色體約2%～8%存在異常，其中結構性染色體異常最常見[1]。一項納入1 510對RSA夫婦的研究中，染色體結構異常是染色體數目異常的8倍(89% vs. 11%)，染色體結構異常以相互易位為主，其他還包括羅伯遜易位、倒位、重復和缺失等[2]。目前，由夫婦染色體異常引起的流產風險已經明確，臨床上妊娠前的遺傳咨詢體系也已經規范。隨著輔助生殖技術的發展，對于由夫婦任一方或雙方染色體異常而造成的RSA，可以通過胚胎植入前遺傳學檢測篩選出具有正常染色體核型的胚胎進行種植，將過去的產前診斷由胎兒階段提前到胚胎階段從而規避遺傳風險、減少流產的發生[3-4]。

2.胚胎染色體異常：RSA患者中胚胎絨毛染色體異常約為29%～50%。胚胎染色體異常主要為染色體數目異常，約占染色體異常的90%，其中常染色體三體多見，常見的有13、16、22、21、15、18和2號染色體三體，16號染色體三體具有高度致死性且檢出率最高[5]。染色體數目異常還有多倍體和單體異常，多倍體常見核型有69，XXY和69，XYY，單體型常見的為45，X即特納綜合征(Turner syndrome)。胚胎染色體結構異常約占染色體異常的8%。胚胎性染色體異常與RSA有關，大Y染色體異常主要來自脫氧核糖核酸(DNA)過多重復造成遺傳物質增加從而使胚胎發育異常。X染色體的不對稱失活及低頻率X單體嵌合體的異常發生率較高，有研究認為攜帶缺陷X染色體的女性與RSA相關[6]。

二、基因突變及多態性

2.性激素及受體相關基因：有報道指出，雌激素受體1(ESR1)多態性與RSA之間沒有顯著的相關性[24]。而Pan等[25]認為，ESR1的rs2234693和rs9340799多態性均與RSA風險增加有關。德國一項納入483名RSA患者的研究顯示，芳香化酶(CYP19)rs10046多態性與RSA之間存在關聯，而在希臘高加索人群中進行的研究結果卻與之相反[26-27]。孕酮水平降低與RSA相關，黃體酮治療則能防止流產的發生。最近有研究證明孕激素受體rs590688、rs10895068和rs1942836多態性與RSA相關[28]。

3.免疫相關的基因：人類白細胞抗原(HLA)可以在胚胎滋養層細胞表達，與胚胎的植入及免疫耐受有關。HLA-G作為一種重要的免疫調節分子，在胚胎著床過程中起主要作用，但有研究指出HLA-G0105N基因多態與RSA關系不大[29]。HLA-E是一種非經典的主要組織相容性復合物Ⅰ類抗原，是自然殺傷(NK)細胞的抑制性受體。HLA-E等位基因有3種可能的基因型，即HLA-E0101/0101，HLA-E0103/0103和HLA-E0101/0103。Tripathi等[30]認為，HLA-E0101的穩定性和表達降低與RSA有關。通過HLA-E基因分型可以預測不孕婦女RSA的發病風險，HLA-E0103/0103基因型對NK細胞的抑制作用比其他基因型較弱，使母胎免疫耐受失衡導致RSA風險增加[31]。叉頭蛋白3(Foxp3)是調節性T細胞(Treg)發育和抑制免疫應答的必需蛋白，Foxp3基因的rs3761548、rs2294021、rs2232365和rs5902434等位點基因型和突變基因型的分布研究提示，Foxp3基因變異可能增加RSA的發病風險[32]。Foxp3基因突變影響其蛋白的表達和功能，導致Treg細胞缺陷或功能障礙，從而誘發母胎免疫耐受失衡和RSA的發生[32]。輔助性T細胞1和輔助性T細胞2的細胞因子間平衡失調可導致RSA。白細胞介素-1β(IL-1β)(511T>C)多態性、IL-10rs1518111(2 195A>G)和rs1800871(819C>T)多態性及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)rs1800630(863C>A)多態性與RSA相關[33-35]。

4.其它基因：血管內皮生成因子(VEGF)基因多態性rs10434(1 612G>A)、rs3025053(1 725G>A)、rs1570360(1 154G>A)和rs3025039(936C>T)與RSA相關[36-37]。有證據表明VEGF在胎兒及胎盤血管生成中起著關鍵作用而其異常將導致RSA的發生[38]。一氧化氮對血管舒縮功能的維持起主要作用，內皮型一氧化氮合酶(eNOS) 基因中的Glu298Asp多態性與RSA相關，盡管這種關聯在不同的研究人群中有所不同[39]。有研究認為eNOS基因多態性往往會改變eNOS酶的表達和活性從而增加RSA的危險性[40]。

三、精子DNA完整性

精子DNA完整性受損、精子非整倍體、Y染色體微缺失等與RSA相關，精子DNA損傷程度越大自然流產次數也隨之增加[41-42]。精子染色質異常組裝(如精子核蛋白組型轉化異常或魚精蛋白缺乏)、過度氧化應激反應及細胞異常凋亡等導致精子DNA損傷超過自身修復從而引起流產等不良后果[43-44]。與有生育能力的男性相比，RSA夫婦中男性的精子非整倍體率更高，有RSA史的男性性染色體精子非整倍體的比率是正常生育男性的2.7倍[45-46]。雖然現在有觀點認為，精子非整倍體與RSA相關，但尚未充分調查其臨床意義。RSA的發生可能與Y染色體微缺失相關，Y染色體微缺失通常發生在無精子因子(AZF)基因座的q11.23帶上的AZFa、AZFb和AZFc區[47-48]。

四、結語

常規的染色體G帶顯色技術的分辨率有限、耗時且易被污染。隨著分子生物學技術的發展，染色體微陣列分析(CMA)被證明是一種強大的基因診斷技術，提高了DNA拷貝數變異(CNVs)的檢出率，尤其是對染色體亞顯微結構的微缺失、微重復的檢出。CMA已成為產前基因診斷的一級檢測手段，也越來越多的用于流產標本的分析。最近，有研究使用CMA技術分析了551例早期流產患者胚胎染色體的異常情況，發現有2.2%(12/535)的病例中存在CMA亞顯微結構的微缺失或微重復，其中22q11.2微缺失、7q11.23微缺失和16p13.11微重復被認為與流產相關[49]。22q11.2微缺失可導致胎兒心血管系統畸形，從而引起早期胚胎死亡；7q11.23區域的微缺失與威廉姆斯綜合征(Williams Syndrome)相關并可導致胚胎發育異常；而在神經發育障礙和先天性心臟病患者中經常發現16p13.11微重復，也可能導致流產的發生。目前對RSA中的CNVs研究較少，未來需要更多大規模研究來證實亞顯微CNVs 與RSA的相關性。多項研究指出，高齡是胚胎染色體異常的重要原因且當年齡超過35歲后隨著孕婦年齡的增長胚胎染色體異常的概率增加[50-51]。針對明確染色體異常或高齡的RSA夫婦可采用胚胎植入前遺傳學診斷(PGD)技術助孕，但不提倡常規應用。

RSA與基因多態性的研究往往存在相互矛盾的情況，即使在同一種族群中的研究也是如此。最近有一項系統性回顧研究評估了1990～2015年428例關于特發性復發性流產(IRSA)患者的187個基因的427種變異發現，免疫反應(IFNG、IL10、KIR2DS2、KIR2DS3、KIR2DS4、MBL、TNF)、凝血(F2、F5、PAI-1、ProZ)、代謝(GSTT1、MTHFR)和血管生成(NOS3、VEGFA) 相關的21個基因變異與IRSA之間存在適度關聯(優勢比0.51～2.37)，并建議未來進行全基因組的關聯研究去進一步探尋遺傳變異與IRSA的相關性[52]。

遺傳咨詢對RSA夫婦很重要，產前評估可以大大減少妊娠損失并提高活產率。目前還有許多關于RSA遺傳病因方面的問題仍然需要不斷深入研究，新出現的診斷方法為此提供了希望，如下一代測序(NGS)它有助于同時檢查所有或選定的基因，并可以對胎兒的整個基因組組成進行詳細的分析，有助于改善RSA夫婦的生殖結局。